Нуклеофильные реакции, эффекты

Все большее количество данных подтверждает, что в некоторых нуклеофильных реакциях литийорганических соединений присутствует компонент электронного переноса. Подобные пути реакций промотируются также катион-сольватирующими растворителями или добавками, как в результате усиления карбанионного характера реагентов, так и вследствие сольватации электронов. Например, к таким эффектам можно отнести промотирование сопряженного присоединения литийорганических соединений к а,)9-ненасыщенным карбонильным соединениям в присутствии гексаметапола (см. стр. 76). [c.11]

Реакция замещения атома галогена на ОН-группу по нуклеофильному механизму (- ] - эффект) [c.46]

Специфика полуацетального гидроксила и многочисленных замещающих его группировок заключается в том, что такие группировки весьма легко подвергаются нуклеофильному замещению. Это свойство связано с индукционным эффектом кислородного атома цикла, повышающим электронную плотность на гликозидном атоме углерода и облегчающим образование переходного состояния при нуклеофильных реакциях. Нуклеофильное замещение при гликозидном центре фураноз протекает значительно легче, чем в пиранозных формах. [c.187]

Для оценки обоих эффектов в табл. 62 приведены групповые дипольные моменты (как мера поляризации) и рефракции связей (как мера поляризуемости) для некоторых аналогов карбонильной группы эти величины, естественно, имеют лишь ограниченное значение, так как обе они не могут быть определены непосредственно (ср. вторую главу). Нуклеофильные реакции у карбонильных групп всегда начинаются с присоединения электрона к карбонильному углероду, поэтому можно считать, что для карбонильных групп, связанных с донорами электронов (+Л1-системами), перемещение электронов, происходящее при [c.336]

В настоящее время [23, 294] известны следующие правила, применимые в ряду производных бензола для нуклеофильных реакций (присоединение электрона). Заместители, обладающие -Ы(СИз)- или -fT-эффектом (ОСНз, ОН, NH2), сдвигают потенциалы полуволн к более отрицательным значениям, тогда как потенциалы полуволн веществ с —1-заместителями ( I, Вг, I) или —Т-заместителями (NO2, СООН) сдвинуты к более положитель-, ным значениям по сравнению с незамещенными соединениями. [c.263]

Заместители в положении 5 пиримидинового цикла также оказывают определенное пространственное влияние на протекание различных реакций. Выше указывалось их влияние на величину р/Са, здесь следует отметить затрудненность присоединения по двойной связи Б нуклеофильных реакциях 5-замещенных пиримидинов (что, очевидно, связано с индуктивными и пространственными эффектами). Так, например, при реакции тимидина с производными гидразина или гидроксиламина в щелочной среде скорость модификации значительно ниже по сравнению с соответствующими реакциями для уридина (см. стр. 459 с л. и 467 сл.). [c.203]

Основой для классификации может служить, например, характер полярности, создаваемый функциональной группой в молекуле, т. е. знак ее индукционного эффекта. Так, например, галогенопроизводные представляют собой вещества, в которых функциональная группа, вызывает появление частичного положительного заряда на связанном с ней атоме углерода и тем самым создает условия для осуществления нуклеофильных реакций замещения (см. 8.7). К этому типу функциональных групп можно отнести, помимо, галогенопроизводных, множество других групп —ОК, —8К, —N02, где К может быть водородом, алкильным иЛи ацильным остат- [c.331]

Основой для классификации может служить, например, характер полярности, создаваемый функциональной группой в молекуле, т. е. знак ее индукционного эффекта. Так, например, галогенопроизводные представляют собой вещества, в которых функциональная группа вызывает появление частичного положительного заряда на связанном с ней атоме углерода и тем самым создает условия для осуществления нуклеофильных реакций замещения (см. 8.7). К этому типу функциональных групп можно отнести, помимо галогенопроизводных, множество других групп —ОК, ——1 0г, где К может быть водородом, алкильным или ациль-ным остатком . Общий признак таких групп — ббльшая, чем у углерода, электроотрицательность их ключевого атома — атома, непосредственно связанного с углеродом. [c.271]

Каталитическая активность соединений, обладающих кислотными свойствами, возрастает с увеличением их кислотности. Это хорошо видно из рис. 7, на котором графически изображены данные по скорости сольволиза грет-бутилбромида в присутствии замещенных фенолов (0,3 моль/л). Вещества с кислотными свойствами (вода, спирты, карбоновые кислоты и др.) часто используются как растворители для нуклеофильных реакций. Очевидно, что специфическая сольватация ими замещаемой группы ведет к ускорению процесса и возможности его проведения в умеренных условиях. Противоположный эффект наблюдается при специфической сольватации нуклеофила, когда образующиеся комплексы из-за рассредоточения их заряда оказываются менее реакционно-способными [c.32]

Нуклеофильные реакции [264, 265] осуществляются посредством ОН , НН , N , СК и др. Они проявляются главным образом при накоплении в бензольном ядре заместителей с отрицательным Б-эффектом. Так, например, при сплавлении нитробензола со щелочью образуется о-нитрофенол [c.501]

Влияние типа замещения. Правила замещения нарушаются, если протекающее в ароматическом ядре замещение оказывается нуклеофильной реакцией, при которой водород отщепляется в виде аниона, а заместитель вступает в ядро со своей собственной электронной парой. В таком случае действие эффектов на скорость замещения прямо противоположно действию, оказываемому при электрофильном замещении. Для гомолитического замещения (ср. т. I, стр. 590 и сл.) необходимо особое рассмотрение. [c.538]

Активирование фенолята с помощью МФ-катализатора, например бисульфата тетрабутиламмония, сильно ускоряет реакцию, и выход желаемого продукта возрастает в то же время при катализе N-метилимидазолом, который является нуклеофильным катализатором, активирующим ацилирующий агент, скорость реакции возрастает еще больше, но одновременно увеличивается и гидролиз. Использование этих двух катализаторов вместе приводит к удивительному эффекту скорость реакции превосходит суммарное увеличение скорости реакции от отдельных катализаторов, а гидролиз фосфорилхлорида идет только на 60%. [c.136]

Вначале предположим, что атом субстрата подвергается атаке Е-реагентом. Приближаясь к молекуле, последний деформирует электронное облако субстрата таким образом, что электроны смещаются к атому j,. Этот эффект можно описать увеличением по абсолютной величине кулоновского интеграла атома j,, т. е. lap, + Дар, 1 > I ар . Поскольку ар < О, то в случае электрофиль-ных реакций Да <С 0. Атака нуклеофильного реагента N приводит к противоположному эффекту, т. е. Да > 0. Преимущественное направление течения реакции характеризуется наименьшим значением АЕ = Е — Ех (см. рис. 2.1). Упрощая задачу, положим, что когда реагенты Е или N атакуют атом л, то A i v = 0. Тогда из (4.21) следует [c.59]

ТОЧНЫМ образованием ангидрида [5]. Скорость нуклеофильной реакции должна быть еще меньше наблюдаемой скорости гидролиза. Следовательно, отношение kjk может дать в этом случае лишь нижний предел ускорения. По оценке Брюса [27], это отношение достигает 5-10 М для моноэфира 5,6-эндоксо-А -тетрагидрофталевой кислоты (последнее соединение в табл. 16), что находится уже на пределе возможностей механизма сближения и ориентации [см. гл. И, уравнение (2.30)]. Рассмотрение активационных параметров реакции (3.2) показывает, что увеличение скорости гидролиза соединений, приведенных в табл. 16, связано с увеличением именно энтропии активации [261. Это также согласуется с выводом об определяющей роли эффектов сближения и ориентации в наблюдаемом ускорении. [c.83]

Ароматичность, правило Хюккеля. Электрофильные и нуклеофильные реакции. Электронодонорность и электроноакценторность заместителей. Индуктивный эффект и эффект сопряжения. Теория замещения, ориентанты I и И рода. Реакции электрофильного и нуклеофильного замещения, реакции присоединения. Переходные состояния. Согласованная и несогласованная ориентация. Спектры (ПМР, ИК и УФ) ароматических соединений. [c.250]

Для того чтобы отличить общий основной катализ от нуклеофильного, можно использовать (хотя и с осторожностью) метод, основанный на применении в качестве растворителя ОгО и наблюдении возникающих при этом изотопных эффектов. Например, при гидролизе д-нигрофенилацетата в присутствии имидазола изотопный эффект растворителя ки о1кг, о = = 1,0 [11]. В случае же катализируемого имидазолом гидролиза этилдихлорацетата изотопный эффект растворителя равен 3,0. Этот результат свидетельствует о том, что в первом случае имидазол действует как нуклеофильный катализатор, а во втором — как общий основной, что согласуется с выводами, полученными выше на основании других критериев. В нуклеофильной реакции изотопные эффекты не должны проявляться, [c.113]

Если в непосредственной близости от нуклеофильного атома находится электроотрицательный атом, содержащий одну или несколько неподеленных электронных пар, то это приводит к существенному изменению нуклеофильности катализатора. Примерами таких нуклеофилов являются гидроксил амин, гидразин,, а также гидропероксид-, гипохлорит-, оксимат- и гидроксамат-ион. Высокую нуклеофильность этих соединений нельзя объяснить с точки зрения их поляризуемости и основности. Реакционная способность данных нуклеофилов повышается вследствие стабилизации переходного состояния нуклеофильной реакции электронами неподеленной пары соседнего атома. Например, в реакции аниона гипохлорита с электрофилами происходит уменьшение эффективного заряда на атоме кислорода. Ато г хлора стабилизирует такое перераспределение электронной плотности, предоставляя электронные пары с несвязывающик орбиталей. Это явление называется альфа-эффектом [5]. [c.156]

Каталитическое действие основания или нуклеофила может быть проявлением либо общего основного, либо нуклеофильного катализа (гл. 6). Ниже приведены принципиальные-критерии, пользуясь которыми можно распознать реакцию, катализируемую нуклеофилом 1) образование промежуточных соединений, структура и кинетическое поведение которых действительно указывают на то, что они лежат в координате реакции 2) выделение промежуточных продуктов в индивидуальнолс виде 3) зависимость относительной каталитической активности от нуклеофильности, а не от основности в соответствии с приведенными выше рядами реакционной способности, наличие стерических эффектов и проявление а-эффекта 4) наличие эффекта общего иона уходящей группы субстрата (что равносильно рассмотрению промежуточного продукта как исходного вещества) 5) отсутствие первичного изотопного эффекта растворителя при переходе к оксиду дейтерия и 6) природа образующихся продуктов в некаталитической и каталитической нуклеофильных реакциях [9]. [c.159]

При перечислении факторов, способствующих каталитическому действию ионов металлов, особое внимание было уделено тому, что ион металла должен соответствующим образом координироваться с молекулой субстрата. В катализируемых металлами нуклеофильных реакциях ион металла должен специфично координироваться или хелатироваться с молекулой субстрата. Эффект хелатирования проявляется, как правило, во многих процессах это означает, что помимо реакционного центра, с которым ион металла должен взаимодействовать, субстрат должен обладать одним или двумя донорным атомами. Исследования взаимосвязи между каталитическим действием ионов металлов и константами устойчивости соответствующих комплек- [c.234]

Гликозидный полуацетальный гидроксил в циклических формах моносахаридов резко отличается по свойствам от остальных гидроксилов. Индукционный эффект кислорода цикла облегчает легкий разрыв связи между С-1 и кислородным атомом группировки, находящейся при аномерном центре, и делает возможным протекание многочисленных нуклеофильных реакций при гликозидном атоме, в том числе образование новых гликозидных связей. Реакции, приводящие к созданию гликозидной связи, называются гликозили-рованием. Гликозилированию могут подвергаться спирты, тиолы, амины соответственно будут образовываться 0-, 8- или N-гли-козидные связи. [c.480]

Замещение под действием любого нуклеофильного реагента поэтому происходит с одинаковыми скоростями реакции. Эффект заместителя в молекуле V — 2 определяется его влиянием на легкость ионизации. Метильная группа обладает положительным электронодонорным характером, поэтому введение метильной группы в V благоприятствует ионизации и увеличивает скорость реакции. В соответствии с этими представлениями, трет-бутилхлорид (СНз)зСС гидролизуется водой быстрее, чем изопропилхлорид (СНз)2СНС1 этот результат подтверждает предположение [c.308]

Нуклеофильные реакции гидроксамовых кислот осложнены тремя возможными направлениями замещения [N, (N)—О и (С)=0]. По поводу алкилирования в нейтральных условиях известно лищь, что обработка избытком диазометана приводит к метилированию обоих атомов кислорода (уравнение (211) [392]. Большое внимание уделено изучению алкилирования в основных условиях, когда активной частицей является гидроксамат-анион (131). Его активность по отношению к электрофильным агентам значительно выше, чем у фенолят-ионов той же основности, что приписывается а-эффекту соседнего гетероатома (т. е. электронному отталкиванию неподеленной парой электронов азота, что увеличивает доступность электронов на кислороде). Для объяснения повышенной реакционной способности было предложено и альтернативное объяснение, основанное на внутримолекулярном катализе. Независимо от природы эффекта происходит преимущественное замещение у атома (N)—О гидроксамат-иона с образованием 0-алкилгидроксамата схема (212) . Отсутствие продуктов N-алкилирования кажется неожиданным, однако может быть объяснено в предположении, что гидроксамат-ион существует только й виде частицы, связанной водородной связью (131), где отрицательный заряд частично расположен на обоих атомах кислорода, но не на азоте. Алкилирование обычно проводят обработкой [c.505]

Известны многочисленные примеры нуклеофильных реакций фосфинов с соединениями, содержащими положительный галоген , т. е. с такими соединениями, в которых образующийся при катионоидном отрыве галогена карбанион стабилизирован резонансом (например, в случае а-галогенкетонов, сложных эфиров, сульфонов и т. д.) или индукционным эффектом заместителей (полигалогенпроизводные углеводородов, например ССЦ). Струк- [c.629]

Можно думать, что разделение металлов на две группы катализаторов обусловлено в значительной степени требованием определенного соотношения донорно-акцентор-ного и дативного эффектов, необходимого для каждой реакции. В случае нуклеофильных реакций присоединения по С=С-связи и электрофильных реакций замещения по = С—Н-связи, т, е. для полярных (часто ионных) реакций А-группы необходимо создание -Ьб на С-атомах ацетилена при некотором разрыхлении связи С = С или, соответственно, =С—Н-связи, причем более слабые по акцепторным свойствам катализаторы могут применяться в реакциях присоединения сильных нуклеофильных реагентов. Активация, характеризуемая такими эффектами, наблюдается в я-комплексах I типа, образуемых металлами конца переходной серии (I и II подгруппы), имеющими в различных солях и комплексах относительно большой эффективный положительный заряд (например, XLVII) [c.186]

Детальное обсуждение нуклеофильной реакционной способности соединений связано с расчетом констант абсолютных скоростей реакций, что принципиально было невозможно до появления теории переходного состояния [4]. Эта теория позволила произвести квантовомеханический расчет энергии активации трехцентровой реакции, как, например, при рассмотрении Гайт-лером—Лондоном реакции между атомом водорода и молекулой водорода [5]. Полная волновая функция для трех электронов выражается как функция межъядерного расстояния, и соответствующий гамильтониан минимизирует в зависимости от этих расстояний. Для четырехэлектронных систем, соответствующих нуклеофильным реакциям, этот метод практически непригоден из-за осложнений, связанных с трактовкой межэлектронного отталкивания остальных электронов системы, изменения заряда ядра и сольватационных эффектов. По этим причинам Поляни с сотр. [6] разработал полуэмпирический подход, согласно которому переходное состояние представляет собой комбинацию резонансных структур. [c.114]

Тот факт, что нематоцидная активность органических галои-допроизводных является главным образом функцией их реакционной способности в бимолекулярных нуклеофильных реакциях замещения, подтверждается изучением влияния различных изменений R в органических галоидопроизводных на нематоцидную активность. Вследствие недостатка данных по нематодам рассмотрены другие организмы с целью показать, что этот эффект носит общий характер. [c.114]

Водород, замещаемый при нуклеофильных реакциях, уходит в виде аниона Н . Подобно тому как щелочное плавление нитробензола в результате нуклеофильного замещения приводит к о-нитро-(>енолу, так и сульфокислота нуклеофильно замещается анионом ОН , кледствие сильного индуктивного эффекта группы SOf из ядра оттягиваются электроны, причем особенно сильно — от непосредствен- [c.501]

Оценка ожидаемого изменения энтропии, соответствующего взаимному сближению реагирующих молекул, также не приводит к однозначному результату. В качестве модели процесса сближения молекулы воды с ацильным или карбонильным реагентом в переходном состоянии реакции можно рассмотреть равновесную гидратацию альдегидов. Энтропия данного равновесия равна приблизительно —18 энтр, ед. [23]. Найденное значение является более отрицательным, чем можно было бы ожидать. Это указывает на то, что в молекуле гидрата альдегида и в его сольватной оболочке свободное движение больше ограничено, чем в исходных соединениях. Брюс и Бенкович показали, что энтропия активации ряда нуклеофильных реакций с участием фениловых эфиров весьма просто зависит от кинетического порядка реакции, а именно увеличение порядка реакции на единицу приводит к уменьшению члена ТА8 приблизительно на 5 ккал/моль (20,9 кДж/моль) [28]. Среди примеров, рассмотренных этими авторами, имеется сравнение внутри-и межмолекулярной реакций аминолиза фениловых эфиров глутаровой кислоты, а также сравнение реакций, включающих общеосновной или кислотный катализ, с некатализируемыми реакциями. Эти результаты, однако, трудно интерпретировать детально. Так, значение АН для гидразинолиза фенилацетата, катализируемого ионом гидразония (реакция третьего порядка), составляет приблизительно 1 кв ал/моль (4,2 кДж/моль). Это меньше, чем величина АН= для диффузии в воде, равная 3—4 ккал/моль (12,5— 16,7 кДж/моль). Поэтому можно предположить, что существует некоторый компенсирующий процесс, искажающий собственную энтальпию активации вторичным эффектом (например, сольватационным), который приводит к компенсации энтальпийного и энтропийного изменений. [c.26]

Р-Кетоэфиры являются чрезвычайно реакционноспособными соединениями в нуклеофильных реакциях, что можно объяснить их енолизацией. Например, переэтери-фикация метиловых и этиловых эфиров р- етокислот проводится в относительно мягких условиях при отсутствии внешнего катализатора [153, 154]. Увеличение реакционной способности р-кетоэфиров не адекватно увеличению кислотности соответствующих им кислот, и поэтому необычно высокая реакционная способность эфиров не может быть связана с индуктивным эффектом. Далее, при использовании этилового эфира диметилаце-тоувсусной кислоты, который не способен к енолизации, не было отмечено заметной переэтерификации. Хотя [c.61]

Активация аниона посредством 18-крауна-6 в ацетонитриле (диэлектрическая проницаемость 39) была изучена в работе [99], где показано, что при этом происходит выравнивание нуклеофильности. Константы скоростей замещения в бензил-тозилате на, N3-, Ас , СЫ , Р , С1 , Вг и 1 отличались меньше чем на порядок величины. Ацетат и фторид проявляли значительно более высокую реакционную способность по сравнению с нормальными реакциями в гидроксилсодержащих растворителях. Хотя этот эффект активации аниона часто использовался в гомогенной среде, мы приведем только один поразительный пример. Меррифилд и сотр. [100] селективно отщепляли защищенные аминокислоты и пептиды от оксиациль-ных смол, используя цианид калия в ДМФ, Ы-метилпирролидо- [c.39]