Электрофильное замещение в карбанионах

Асинхронные процессы мономолекулярного электрофильного замещения 5 1, протекающие через промежуточное образование плоского карбаниона, должны сопровождаться рацемизацией. Исходная конфигурация асимметрического центра может сохраниться лишь в специальных случаях, когда, например, карбанион возникает в результате разрыва С — С-связи и быстро присоединяет протон [c.232]

В этих реакциях (с 12-39 по 12-47) расщепляется связь углерод— углерод. Субстратом считается та часть молекулы, которая сохраняет электронную пару, поэтому такие реакции рассматриваются как электрофильное замещение. Во всех случаях, за исключением реакции 12-41, входящей группой является водород. Реакции, приведенные в подразделах А и Б, иногда называют анионным расщеплением, хотя они и не всегда происходят по механизму, включающему свободные карбанионы (5е1). В тех случаях, когда карбанион образуется, повышение его устойчивости облегчает реакцию. [c.468]

Наиболее важное значение для пиридиновых синтезов имеют следующие свойства их а- и у-положений алкильные, арильные и аминогруппы можно непосредственно вводить в а-положение путем нуклеофильного замещения галогенов, находящихся в а- и у-положениях, в эти положения можно ввести самые разнообразные заместители избирательным окислением а- и у-алкильных групп легко получить пиридинкарбоновые кислоты, из которых с помощью обычных методов можно получить соединения с различными боковыми цепями и наконец, сами алкильные группы в а- и у-алкилпиридинах можно также использовать для синтеза боковых цепей, так как они легко образуют мезомерные карбанионы, являющиеся высокоактивными нуклеофильными агентами. Амино- и ок-сигруппы, как и в соответствующих производных бензола, могут активировать кольцо в реакциях электрофильного замещения, после чего активирующие группы могут быть элиминированы. [c.94]

Большее значение имеют реакции, в которых пирилиевая соль при взаимодействии с карбанионом превращается в замещенный бензол (см., например, схемы 9 и 31). Продукты, образующиеся в обоих приведенных примерах, трудно получить традиционными методами, когда заместители вводятся в уже имеющееся бензольное кольцо с помощью реакций электрофильного замещения. Кроме того, эффективность таких синтезов снижается из-за возможности образования изомеров подобного рода осложнения не возникают в синтезах через пирилиевые соединения [41]. [c.29]

Мономолекулярный механизм в электрофильном замещении у насыщенного углерода (реакция 5 1) может сопровождаться в зависимости от многих факторов либо высоким сохранением конфигурации, либо полной рацемизацией, либо частичным обращением. В случае карбаниона с большой продолжительностью жизни, обусловленной сильной делокализацией заряда, низкой концентрацией электрофилов или низкой электрофильностью среды, [c.265]

Очевидно, что по аналогии с нуклеофильным замещением при электрофильном замещении возможно осуществление двух типов механизмов. Согласно первому из них, реакция протекает в две стадии сначала происходит ионизация с образованием промежуточного карбаниона, за которой следует реакция с электрофилом, приводящая к образованию продуктов (8е1) [c.327]

Такая инверсия должна привести к оптически неактивным продуктам, если карбанион был первоначально асимметричным. В большинстве изученных к настоящему времени реакций электрофильного замещения образуются стабилизированные карбанионы такого типа, для которых следует ожидать плоской или почти плоской конфигурации. Примером может служить анион, образующийся при удалении а-водорода от оптически активного а-фенил- [c.328]

Последующие главы позволяют еще глубже понять механизмы реакций благодаря последовательному рассмотрению нуклеофильных, электрофиль-ных или нейтральных реагентов, нуклеофильного и электрофильного замещения или присоединения, электрофильного элиминирования, термических и ионных перегруппировок, реакций с циклическим переносом электронов, радикальных или фотохимических реакций, восстановления или окисления и т. д. Однако наибольший вклад внесен в обсуждение реакций внедрения, в которых атом углерода или гетероатом внедряется между двумя атомами углерода или между атомом углерода и гетероатомом, связанными простой или двойной связью, с образованием а-связей, что приводит затем к образованию либо трехчленного цикла, либо более длинной цепи атомов. Большое внимание уделено реакциям внедрения метиленовой группы, которые считаются стереоспецифическими. Применение замещенных карбенов, нитре-нов, перекисей и карбанионов дозволяет получать новые структуры. [c.9]

Электрофильное замещение, проходящее по первому порядку 8е1- Реакции, скорость которых лимитируется стадией отрыва нуклеофильной частицы (ионизация с образованием карбаниона), рассматриваются [c.285]

Прежде всего в книге недостаточное отражение нашла реакция металлирования, которая рассматривается лишь в связи с установлением термодинамической кислотности углеводородов. На деле именно этой реакции принадлежит основная роль в получении карбанионов. На ее примере изучено также влияние различных факторов на стабильность образующихся карбанионов. Аналогия между этой реакцией и катализируемым основаниями изотопным обменом позволила отнести последний к карбанион-ным процессам, для которых в большинстве случаев именно образование карбанионов, а не последующее электрофильное замещение является лимитирующей стадией. Благодаря такой аналогии оба эти типа реакций могут быть отнесены к замещению, получившему название протофильное. [c.6]

Стереохимия карбанионов, возникающих в процессе электрофильного замещения различных грунн [c.150]

По сути дела, эти перегруппировки представляют собой реакции электрофильного замещения, которые начинаются с образования карбаниона и заканчиваются присоединением электрофильного агента. К настоящему времени изучено поведение двух типов заместителей, играющих роль уходящих групп в реакциях циклизации — дециклизации, а именно азота и ионов металла. В качестве электрофильных агентов использовали протонодонорные агенты, карбонильные соединения и галогены. Ниже будет рассмотрено поведение азота и ионов металлов в качестве уходящей группы. [c.236]

Этот результат ничего не говорит о том, образуется ли карбанион в качестве дискретного промежуточного продукта при этой перегруппировке, и если да, то какова его стереохимическая судьба. Даже рассматриваемая в целом стереохимия электрофильного замещения при а-углеродном атоме остается невыясненной в случае перегруппировки Небера. [c.274]

Сохранение конфигурации в реакциях замещения типа 5е2 у насыщенного атома углерода было подтверждено также С. Уинстейном и К- Ингольдом. Сохранение оптической активности в реакциях электрофильного замещения, протекающих по механизму 5е1, зависит от устойчивости конфигурации карбанионов, которые должны быть промежуточными частицами в таких реакциях. Обычный результат Е реакций — рацемизация, поскольку карбанионы становятся плоскими и теряют асимметрию. Однако при проведении обменной реакции между оптически активным 2-иодоктаном и 2-бутиллитием с последующей карбонизацией при [c.182]

Выше уже указывалось, что первым этапом реакций электрофильного замещения в алкильных группах является ионизация соединения с образованием карбаниона под влиянием какого-либо соединения, способного оторвать протон [c.387]

Мортон относит реакцию замещения водорода металлом к реакциям электрофильного замещения, основываясь на убеждении (иризнанном в настоящее время неправильным), что атакующим реагентом является катион щелочного металла, а карбанион играет только второстепенную роль акцептора протонов [229]. С другой стороны, основываясь на расположении нары электронов углерод-водородной связи, которая разрывается, и связи углерод — металл (ионной), которая образуется [159], реакция замещения водорода металлом мон<ет быть определена как электрофильное замещение. По той же причине гидролиз тирет-бутилхлорида определяют как реакцию нуклеофильного замещения [159]. [c.473]

Рассматриваемая реакция, которую часто называют прото-тропной перегруппировкой, служит примером электрофильного замещения, сопровождаемого аллильной перегруппировкой. Ее механизм заключается в отрыве протона основанием с образованием резонансно стабилизированного карбаниона, который взаимодействует далее с протоном по тому положению, которое обеспечивает получение более устойчивого олефина [50] [c.423]

Подтверждение сохранения конфигурации в реакциях замещения 5е2 у насыщенного атома углерода было дано также в работах Уинстейна и Ингольда. Вопрос о сохранении оптической активности в реакциях электрофильного замещения, протекающих по механизму 5 1, связан с проблемой устойчивости конфигурации карбанионов, которые должны быть промежуточными частицами в таких реакциях. Обычный результат 5Е1-реакций — рацемизация, поскольку карб-анионы становятся плоскими и теряют асимметрию. Однако было показано, что если обменную реакцию между оптически активным 2-иодоктаном и 2-бутиллитием с последующей карбонизацией вести при —70°С, то можно выделить 2-ме тилоктановую кислоту с сохранением конфигурации на 80% з [c.276]

Кислотные свойства циклопентадиена (р/Са 15), который достаточно легко теряет протон, переходя в сравнительно устойчивый карбанион, можно рассматривать как подтверждение устойчивости его аниона, стабилизованного за счет ароматизации. Квазиароматичность не может быть продемонстрирована электрофильным замещением, так как атака реагентом Х+ приведет просто к неспецифическому связыванию с анионом. Истинный ароматический характер подобных квазиароматических систем (участие в реакции Фриделя — Крафтса и т. д.) был показан на примере таких особо стабильных соединений нейт- ральной природы, как ферроцен X (который получается взаимодействием между 1Ха и РеС12) [c.256]

Основное отличие от электрофильного замещения заключается в том, что при атаке отрицательного нз леофила образуется промежуточный отрицательный карбанион (ст-комплекс), а не карбокатион (тоже ст-комплекс). [c.175]

В такой сверхосновной системе многие реакции удается осуществить в гораздо более мягких условиях, а другие реакции идут исключительно в присутствии таких оснований. Здесь будут приведены только несколько примеров, представляющих интерес с препаративной точки зрения и связанных с ионизацией связей С—Н или N—Н. Образующиеся в реакции карбанионы могут далее претерпевать электрофильное замещение, изомеризацию, элиминирование или конденсацию [321, 322]. Недавно Бернас-кони и др. [769] опубликовали результаты систематического изучения влияния среды на собственные константы скорости реакций переноса протона между С—Н-кислотами и карбоксилат-ионами, а также аминами в качестве оснований в водном диметилсульфоксиде при различных концентрациях последнего. [c.330]

Отрыв очень кислого протона из положения 2 сульфона (127) приводит к аниону с тригональным С-2, который обладает типичными свойствами карбанионов [98]. В спектре ЯМР сигналы его протонов смещены в более слабое поле по сравнению с протонами сульфона (127), и его можно представить как гомоароматическую систему с шестью я-электронами (147). Производное (148) проявляет свойства диполярного иона, что отражает формула (149) оно может подвергаться протонированию или электрофильному замещению [99]. Ароматичность аниона (147) объясняют либо гомо-сульфонильиым сопряжением, либо участием -орбиталей серы. [c.321]

Изоэлектронное замещение карбанионного атома углерода на гетероатом дает гораздо более устойчивые соединения, и такие 5,5-бициклические ароматические системы заслуживают большого внимания. В этих соединениях атом серы или кислорода может бьггь включен в полностью сопряженную систему, в противоположность 5,6-производным, где может быть использован только атом азота. Из-за многообразия таких систем трудно сказать что-то обшее об их реакционной способности, однако электрофильное замещение, которое идет по любому из циклов, наиболее широко представлено в литературе, наряду с редким упоминанием о реакциях нуклеофильного замещения и литиирования. Некоторые типичные реакции приведены ниже [69,70] [c.620]

Для трифеиилметаиа характерны реакции электрофильного замещения в бензольных циклах. Но самыми интересными являются ргакции у центрального атома углерода, связанные с образованием нес лта стабильных карбаниона, свободного радикала и карбока-тиоиа. [c.199]

Основные научные исследования относятся к физической органической химии. Совместно с О. А. Реутовым установила (1960—1966) закономерности, управляющие реакциями электрофильного и радикального замещения у насыщенного атома углерода изучила кинетику и механизм реакций симметризации ртутьорганических соединений. Открыла и изучила механнзм, сформулировала представления о нуклеофильном катализе в электрофильном замещении (1953—1960). Предложила и обосновала 5 2 как парный механизм электрофильного замещения. Осуществила исследования в области химии карбанионов и амбидепт-иых ионов. Изучила влияние раз-.пичных факторов, определяющих двойственную реакционную способность амбидентных анионов. Открыла ряд новых реакций ртуть-и оловоорганических соединений, [c.46]

Электрофильное замещение в алкильных группах алкиларома-тических соединений протекает путем отрыва протона основа- нием с образованием карбаниона, который атакуется электрофилом [c.521]

Результирующая частица изоэлектронна с винильным карбанионом. Ру-Орбиталь заполнена. Электрофильное замещение должно сопровождаться цис—тгеракс-изомеризацией. [c.367]

Выше рассматривалось много примеров ускорения протолиза ртутноорганических соединений под действием галогенид-ионов или других нуклеофильных агентов. Кинетические исследования отчетливо доказывают существование явления нуклеофильного катализа в электрофильном замещении - которое имеет общее значение, особенно для химии металлоорганических соединений. В тех случаях, когда структура металлоорганического соединения обеспечивает достаточную стабилизацию карбаниона, образующегося при гетеролизе связи углерод — металл, нуклеофильный катализ приводит к осуществлению мономолекулярного механизма 5е1 (см. гл. 6). Этим объясняются ранее казавшиеся непонятными случаи, когда довольно устойчивые соединения претерпевают быстрый гидролиз в водном растворе в присутствии, например, галогенид-ионов. Так, в этих условиях подвергаются гидролизу перфторалкильные и перфторарильные производные ртути . В отсутствие кислот, при нейтральном pH происходит разрыв связи углерод — ртуть в а-меркурированных эфирах фенилуксусной кислоты. Кинетическое ис- [c.108]

Таким образом, электрофильное замещение типа 5 1 у олефинового атома углерода, в отличие от 5 1-замещения у насыщенного атома углерода, протекает (по крайней мере в данном конкретном случае) с сохранением конфигурации. Это согласуется с хорошо известной повышенной конфигуративной стабильностью винильных карбанионов . [c.180]

Число азагрупп. С увеличением числа азагрупп, например в ряду пиррол-пиразол-триазолы-тетразол, реакционная способность соединений по отношению к электрофилам последовательно понижается. Так, триазолы галогенируются в щелочной или нейтральной среде, но провести их прямое нитрование не удается. Тем удивительнее ацилирование 1,2,4-триазолов по "положению 3 при нагревании с ацилхлоридами [211]. Не исключено, что эта реакция идет по илидному механизму или же ей, как и в случае 1-арилпиразолов, благоприятствует низкая основность субстрата. Описано несколько примеров электрофильного замещения в тетразолах. В 1-этилтетразоле протон при С-5 обменивается на дейтерий при нагревании в дейтеро-метаноле в присутствии оснований 1-фенилтетразол при действии ацетата ртути и затем хлора дает 5-хлорзамещенное [211]. По-видимому, первая из этих реакций протекает по карбанион-ному механизму, вторая —через промежуточно образующееся ртутьорганическое соединение. [c.205]

В гл. III были рассмотрены реакции обмена водород — дейтерий, катализируемые основаниями. Эти реакции можно классифицировать либо как частный случай кислотно-основного равновесия, либо как электрофильное замещение при насыщенном атоме углерода, т. е. как реакции типа S S —substitution, Е — ele trophili ). Последнее определение удобно в тех случаях, когда результаты обмена водород — дейтерий сравнивают с результатами, наблюдаемыми при образовании и исчезновении карбанионов в ходе каких-либо иных реакций. В наиболее общем виде семейство реакций Sе описывается уравнением (1), в котором L — некая уходящая группа, а Е — электрофильный агент. [c.150]

Если в роли уходящей группы при реакции электрофильного замещения выступает один из атомов углерода, то структурное разнообразие таких групп позволяет использовать для генерации карбанионов большое число различных реакций. Многие специфические эффекты, связанные с конкретными структурными особенностями той или иной уходящей группы, де.лают стереохимию реакций электрофильного замещения сложной и интересной. Благоприятным обстоятельством является то, что многие закономерности поведения карбанионов, наблюдаемые нри реакциях дей-теро-водородного обмена (см. гл. 1П), обнаруживаются также и при таких реакциях, когда карбанион образуется в результате разрыва С — С-связи. [c.151]

В 1935 г. Хьюз и Ингольд [32] высказали предположение, что реакции мономолекулярного нуклеофильного и электрофильного замещения при насыщенном атоме углерода (реакции И1 е1) могут протекать с сохранением конфигурации. С того времени было проведено большое число исследований, которые убедительно показали, что реакции 5дт1, протекающие с промежуточным образованием карбониевого иона, могут происходить с сохранением [33] или обращением [34] конфигурации или же с полной рацемизацией [35. Установлено, что внутри ионной пары, содержащей карбониевый ион, возможно вращение как катиона, так и аниона и что скорость превращения ионной пары в ковалентные продукты может намного превышать скорость ее диссоциации [36]. То же оказалось справедливым и для ионных пар, содержащих карбанион [31, 37]. [c.189]

Вследствие химической неустойчивости изомерных тиенотиофенов I и II при действии более сильной кислоты, чем GF3 OOH, отсутствуют количественные данные для скорости электрофиль--ного обмена в положении 3 этих систем. Что же касается бензо[Ы-тиофена, то скорость обменной реакции как с кислотой, так и основанием в положении 3 у него выше, чем в положении 3 тиофена. Однако в случае обменной реакции с основанием реакционная способность положений 2 и 3 бензо[6]тиофена различается очень сильно, а при реакции с кислотой они почти выравниваются (см. табл. 18). Это можно связать с тем, что реакция протофильного обмена протекает через стадию образования карбаниона и стабилизации последнего при отрыве протона в положении 2 весьма способствует электроноакцепторное сопряжение электронов атома углерода карбаниона с вакантными З -орбиталями серы [238]. Тот же эффект имеет место и в реакции протофильного обмена тиофена и изомерных тиенотиофенов в положении 2. Поэтому тип конденсации (с тиофеновым или бензольным кольцом) в этом случае играет второстепенную роль. Соотношение констант скорости обмена дейтерия в положении 2 тиофена, изомерных тиенотиофенов и бензо[5]тиофена равно 1 10 9 4. В то же время в реакции, идущей по механизму электрофильного замещения, где эффект d-орбитального сопряжения отсутствует, но может обнаружиться р, л-сопряжение с участием электронной пары второго атома серы, несколько повышается электронная плотность у атома углерода в положении 2 и соответственно растет скорость реакции электрофильного замещения. [c.222]

Реакция основного дейтерообмена в сущности является иро- тейшей реакцией электрофильного замещения в алкильных грунтах. Доказано, что она протекает по карбанионному механизму, медленной стадией которого является отрыв протона основанием [c.387]

С момента выхода в свет первого издания в работу по выяснению механизмов органических реакций включилось большое число химиков во всем мире, что привело к накоплению огромного количества новых фундаментальных данных, касающихся механизмов органических реакций. За это время были развиты представления об участии ионных пар в реакциях замещения и отщепления, был открыт ферроцен, что способствовало углублению взглядов на природу ароматичности, были вскрыты закономерности термических и фотохимических реакций электроциклизации (правила Вудварда — Гофмана), был развит корреляционный анализ. В последние 10—15 лет большие успехи были достигнуты в исследовании механизмов свободнорадикальных реакций в растворе, начато изучение механизма электрофильного замещения у насыщенного атома углерода и нуклеофильного замещения в ароматическом ряду. Наконец, значительный прогресс был достигнут в теории влияния растворителя на скорость реакций, и динолярные апротонные растворители стали широко применяться в химических лабораториях и в производственной практике. Кроме перечисленных важнейших достижений и открытий, было решено множество других более частных, по трудных проблем, например установлен механизм бензидиновой перегруппировки. Выросли в самостоятельные области химия карбониевых ионов и карбанионов, развита химия карбенов, большое внимание в изучении механизмов реакций стало уделяться промежуточно образующимся нестабильным частицам. Все эти вопросы нашли отражение в книге Ингольда, поэтому по сравнению с первым [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология