Бромистый дейтерий обмен водорода с углеводородами

Д. Н. Курсанов, В. Н. Сеткина и В. Ф. Лаврушин [239] связывают возникновение окраски сернокислотного слоя в опытах с изопарафинами с образованием карбониевых ионов в результате окисления метинового водорода серной кислотой. В то же время, как установили Гордон и Барвелл [166], скорость обмена водорода в углеводородах с одной боковой метильной группой уменьшается по мере удлинения цепи атомов углерода, особенно для веществ, содержащих от 8 до 12 атомов углерода. Напротив, степень интенсивности окраски кислотного слоя прн этом возрастает она отсутствует в случае 2-метилпентана, слаба в опытах с 3-метилгексаном, значительна при реакции с 3-метилгептаном и очень сильна в системе, содержащей 3-метилундекан. Образование двуокиси серы также менее ярко выражено, когда берут углеводороды с низким молекулярным весом. Следовательно, нет прямой зависимости между окраской, степенью окисления (выделение двуокиси серы) и скоростью изотопного обмена водорода. В этой связи можпо также указать, что при водородном обмене между насыщенными углеводородами и жидким бромистым и фтористым дейтерием, где окислительные процессы отсутствуют, окраска не наблюдается [194, 202]. [c.235]

Из перечисленных веществ только в молекуле бензола все связи равноценны. В молекулах нолициклических углеводородов неодинаковы межатомные расстояния, неравномерно распределена электронная плотность у неравноценных атомов углерода. Так, например, в молекуле нафталина электронная плотность в альфа-положениях выше, чем в бета-положениях. Водород в нафталине замещается на хлор, бром, нитро- и сульфогруппу именно в альфа-положении. При изотопном обмене с бромистым дейтерием сильно различается скорость обмена разных атомов водорода в нафталине [9]. Поэтому соображение о влиянии поляризуемости на реакционную снособность ароматических углеводородов, независимо от природы реагента, имеет смысл лишь как первое приближение. [c.707]

При проведении обменных реакций с жидким бромистым дейтерием полностью обменивается водород в ароматических углеводородах нафталине , антрацене, фенантрене, пирене. Водород бензола обменивается с жидким бромистым дейтерием очень медленно, но в прису-тствии бромистого алюминия обменная реакция происходит мгновенно . [c.437]

Различную подвижность при дейтерообмене проявляют также атомы водорода в боковой цепи и в ядре жирно-ароматических углеводородов. В толуоле в щелочной среде значительно легче протекает обмен наиболее протонизированных атомов водорода метильной группы, в жидком бромистом дейтерии—атомов, водорода бензольного ядра. При наличии в молекуле жирно-ароматического соединения нитрогрупп—например в 2-нитро- и 2,4-динитротолуо-ле [12]—обмен атомов водорода метильной группы на дейтерий в присутствии оснований протекает еще легче,—для этого достаточно нагревания с тяжелой водой в присутствии щелочей. [c.284]

В результате широких исследований реакций изотопного обмена водорода в неводных растворах, осуществленных в лаборатории изотопных реакций Физикохимического института имени Л. Я. Карпова, установлено, что многие углеводороды растворимы в жидком дейтероам-миаке и в жидком бромистом дейтерии и что в присутствии соответствующих катализаторов происходит обмен водорода на дейтерий растворителя. Подробное изучение реакционной способности углеводородов при обменных реакциях [c.33]

Следующие примеры заимствуем из области кислотного обмена. Бромистый алюминий в жидком бромистом дейтерии является настолько энергичным катализаторм, что обеспечивает водородный обмен даже в алициклических углеводородах (стр. 232). Поэтому сначала было непонятным отсутствие обмена водорода в бензойной кислоте и нитробензоле в условиях, при которых идет обменная реакция даже с насыщенными углеводородами [25]. Оказалось, что обмен водорода отсутствует лишь до тех пор, пока количество бромистого алюминия не достигнет эквимолекулярного соотношения с ароматическим соединением. [c.62]

Указанными недостатками не обладает жидкий бромистый дейтерий в нем хорошо растворяются даже насыщенные углеводороды и, как правило, они нри этом не реагируют химически с растворителем. Правда, ввиду высокой упругости пара названного растворителя при комнатной температуре требуется сравнительно сложная экспериментальная техника. Работы но дейтерообмену с жидким БЁг были предприняты в лаборатории изотопных реакций (ЛИР) в 1950 г. [190] и продолжались интенсивно в последующие годы. Тем самым было положено начало систематическому изучению реакций дейтерообмена с жидкими галоидоводородами [95, 190—216] (DF, D 1, DBr, DJ), давшему не мало для познания реакционной способности углеводородов и их производных и для освещения некоторых вопросов механизма водородного обмена и равновесного распределения изотопов водорода в связях водорода с разными элементами. Впоследствии иностранными авторами (Ола [55-57,217], Маккор [71]) были сделаны отдельные наблюдения о водородном обмене с жидким фтористым водородом. [c.216]

Атомы водорода полициклических углеводородов неравноценны но своей реакционной способности. Это хорошо известно по их химическим реакциям, в частности, но равновесным реакциям с кислотами (стр. 192). Неравноценность атомов водорода отражается на кинетике обмена, вызывая уменьшение константы скорости со временем. Нанример, для нафталина при 0° через 5 мин. к = 1-10" , а через 6 час. к = 9-10- для дифенила через 1 час к = 1-10", а через 12 час. к = 2 10 (константы скорости в сек .) После Того как в молекуле дифенила обменялось 6, а в и-терфениле 10 атомов водорода даль-нейпшй обмен водорода с жидким бромистым дейтерием не заметен даже через 330 час. Это можно приписать очень низкой реакционной способности мета-атомов нри электрофнльном замещении, так как при последнем фенильная группа является орто-пара-ориентантом. [c.219]

А1Вгз. Ускорение обмена объясняется образованием комплексов, в которых поляризована связь Н—Вг вследствие тенденции присоединения иона галоида к координационно ненасыщенному центральному атому бромида (стр. 64). Неодинаковое ускорение обменной реакции можно понять, учитывая разную полярность комплексов, возникающих в тройной системе ароматический углеводород — бромистый водород — бромид. Например, в присутствии даже очень небольшой концентрации брсмистого алюминия обменная реакция между бензолом и бромистым дейтерием протекает столь быстро, что ее скорость трудно измерить при комнатной температуре (стр. 218), при этом раствор проводит ток. [c.364]

Как уже отмечалось выше, жидкий фтористый водород ускоряет обменные реакции еще в большей мере, чем жидкий бромистый водород [21] (подробнее стр. 218). Углеводороды с третичным атомом углерода обмеш1вают водород с жидким БГ без катализатора. Скорость реакции повышается при добавлении ВГз, который в жидком фтористом дейтерии является кислотным катализатором (см. стр. 233). При катализе ВГ (0,4 лол/1000 г БР) обменивается водород даже в насыщенном углеводороде — циклопентане, не имеющем третичного атома углерода и, насколько известно, не изомеризующемся. [c.44]

В изотопном обмене с жидким фтористым дейтерием без катализатора, так же как и в обменной реакции с дейтеросерной кислотой, участвуют только углеводороды с третичным атомом углерода (табл. 69). Вместе с тем окисление водорода метиновой группы исключено. Следовательно, рассмотренная выше схема оказывается в данном случае неприменимой. То же самое относится и к реакциям водородного обмена между алициклическими углеводородами и раствором бромистого алюминия в жидком бромистом водороде. Сделано наблюдение [216] об ускорении водородного обмена в циклогексане и циклопентане при добавлении соответственно циклогексилбромида и циклопентилбромида в количестве 0,1 моля на моль углеводорода (табл. 70). [c.236]