Реакции органические замещения

Реакции нуклеофильного замещения широко используют в органическом синтезе. С помощью этих реакций превращают одни соединения в другие с тем же углеродным скелетом, что и в исходных или синтезируют вещества с более сложным углеродным скелетом. Реакции нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода в общем виде могут быть выражены следующей схемой [c.90]

Органические вещества могут участвовать в протолитических, окислительно-восстановительных реакциях, а также реакциях осаждения и комплексообразования, что обусловлено химическими свойствами их функциональных групп. В связи с этим для количественного титриметрического анализа органических соединений используют в основном те же методы, что и для анализа неорганических соединений. Кроме того, для целей анализа используют реакции конденсации, замещения водорода, введения нитро- или нитрозо-групп, присоединения, свойственные органическим веществам. В некоторых случаях в процессе титрования сочетаются несколько типов взаимодействий, например окисление— восстановление, замещение водорода и присоединение, кислотно-основное взаимодействие и присоединение и т. п. [c.213]

При реакциях нуклеофильного замещения в алифатическом ряду происходит взаимодействие органических соединений субстратов), у которых имеется дефицит электронной плотности на ато-.Vie углерода, связанном с электроноакцепторной группой X, с органическими или неорганическими соединениями или анионами, Y или Y (нуклеофильными реагентами), в состав которых входят один или несколько атомов с неподеленными парами электронов на внешней оболочке. [c.96]

Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре— один из важнейших классов реакций органической химии. Однако определение констант скоростей элементарных стадий этих процессов встречает серьезную трудность — одним из реагентов являются промежуточные, как правило, гипотетические частицы (например, N02 ), концентрация которых неизвестна. Непосредственно измерить можно лишь кинетику суммарного процесса. Поэтому данных об энергиях активации и стерических факторах элементарного акта электрофильного замещения не имеется. [c.119]

Помимо реакций нуклеофильного замещения возможны реакции, в которых от молекулы органического соединения отщепляются, также говорят элиминируют, атомы или группы атомов. Такие реакции называются реакциями отщеплении или элиминирования. При этом в исходной молекуле образуются новые о- и Л-связи. Отщепляющиеся фрагменты называются уходящими группами. [c.230]

Особенностью соединений (г) является сопряжение шести р-электронов атомов углерода, которое приводит к значительному выигрышу энергии (энергия резонанса). Этот факт обусловливает сравнительно низкую реакционную способность соединений ароматического ряда и их склонность к реакциям электрофильного замещения (а не присоединения). Своеобразие этих соединений заставляет рассматривать их как отдельный раздел органической химии. [c.43]

И полимеризация, и поликонденсация являются частными случаями двух основных реакций органической химии — реакции присоединения (полимеризация) и реакции замещения (поликонденсация). [c.373]

Автоокисление. Другим примером реакции замещения, протекающей по радикальному механизму, является автоокисление—реакция органических соединений с кислородом в мяг- [c.299]

Одна из трудностей, возникающих иногда при проведении реакций нуклеофильного замещения, заключается в том, что реагенты не смешиваются. Для осуществления реакции реагирующие молекулы должны столкнуться. В реакциях нуклеофильного замещения субстрат обычно нерастворим в воде и других полярных растворителях, тогда как нуклеофил чаще всего представляет собой анион, который растворим в воде, но не растворим в субстрате и других органических растворителях. Следовательно, при смешении таких реагентов их концентрация в одной фазе оказывается слишком низка для проведения реакции с удобными скоростями. Один из способов преодоления этой трудности — использование растворителя, растворяющего оба реагента. Как обсуждалось в разд. 10.14, для этой цели подходит диполярный апротонный растворитель. Другой спо- [c.91]

По простейшим типам механизмов реакций органические реакции делятся на четыре категории, а именно присоединение, замещение, элиминирование и перегруппировка. Эти реакции, называемые также элементарными, протекают либо сами по себе, либо как составная часть более сложных реакций. [c.107]

Бензол и ряд его гомологов, а затем и большая группа других соединений вскоре после их открытия были выделены в группу ароматических соединений, так как обладали особыми, ароматическими свойствами. Вопрос о причинах этих свойств почти со времени создания Бутлеровым теории химического строения — один из важнейших в теоретической органической химии. Главное затруднение было в том, что формула бензола указывает на высокую ненасыщенность, которая не обнаруживается в реакционной способности этого соединения. Бензол не обесцвечивает бромную воду, не окисляется раствором перманганата, не присоединяет серную кислоту. Лишь в особых и достаточно жестких условиях можно провести реакцию между бензолом и бромом, серной или азотной кислотой, причем в результате этих реакций происходит замещение атомов водорода, а не присоединение, характерное для олефинов. Другая особенность, отличающая ароматические соединения от олефинов,— их высокая устойчивость, способность образоваться даже в жестких пиролитических процессах и сравнительная трудность протекания реакций окисления. Наконец, весьма характерными являются свойства некоторых производных ароматических соединений. Так, ароматические амины менее основны, чем алифатические. При реакции с азотистой кислотой [c.12]

Ниже приведены примеры реакции нуклеофильного замещения, используемые при синтезе различных органических соединений [c.141]

Протекание основной титриметрической реакции может осложняться из-за способности органических соединений вступать в реакции присоединения, замещения водорода, конденсации, полимеризации и др. Например, при титровании с участием галогенсодержащих кислот может выделяться свободный галоген, атомы которого замещают водород в органической молекуле. Правда, эти же реакции значительно расширяют область титриметрического анализа органических веществ, так как могут служить основой титриметрического метода. Для предотвращения или снижения возможности протекания нежелательных реакций работу проводят при низких температурах (чаще при комнатной), создают подходящие условия, добавляя в реакционную среду соответствующие реагенты или пропуская инертный газ и т. д. [c.213]

Аналогично хлору реагирует и бром. Иод не способен к реакции прямого замещения водородных атомов в алканах. Фтор действует слишком энергично и, если не принять особых мер прел осторожности, полностью разрушает органические молекулы. [c.100]

Общепринятая классификация всех реакций органических соединений, в том числе и реакций ароматического замещения, строится на несколько формальных брутто-схемах, в которых приводятся только исходные и конечные продукты химического превращения, и общих иредставлениях об образовании или разрыве химических связей. При этом реагирующие частицы условно разделяют на исходное соединение, считающееся субстратом, и атакующий реагент. Последний может быть электронодефицитным, электроноизбыточным или же содержать неспаренный электрон, т. е. являться свободным радикалом. Образование химической связи между субстратом и электронодефицитным реагентом происходит путем обобщения электронной пары, ранее полностью принадлежавшей субстрату. Такой реагент и реакции с его участием считают электрофильными. Наиример, рассматриваемые в настоящей главе реакции ароматического электрофильного замещения в первом приближении могут быть представлены брутто-схемой [c.33]

При рассмотрении вопроса о механизме реакций нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода мы использовали в качестве примеров почти исключительно реакции, в которых галогенпроизводные атакуются отрицательно заряженными ионами, например НО- и ЕЮ". В действительности же этот тип реакций чрезвычайно щироко распространен в органической химии и охватывает значительно более широкий круг превращений, чем те, о которых уже упоминалось, В качестве типичных примеров приведем некоторые реакции. [c.113]

Таким образом, получение аллильных хлоридов действием хлора не является реакцией прямого замещения подвижного водорода этиленовых углеводородов реакция протекает с присоединением катиона хлора и дальнейшим отщеплением протона от образовавшегося органического катиона ( кажущееся замещение). [c.213]

РЕАКЦИИ НУКЛЕОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ С УЧАСТИЕМ ОРГАНИЧЕСКИХ АНИОНОВ [c.60]

Реакции нуклеофильного замещения у алифатического углерода играют важную роль в органических синтезах. Использование этих реакций для построения углерод-углеродных связей обсуждается в кнн- [c.221]

Во второй части четвертой главы рассмотрены термодинамика и кинетика элементарных реакций присоединения и замещения радикалов с простейщими непредельными и предельными углеводородами, а также реакций рекомбинации и диспропорционирования радикалов и молекул алканов и алкенов и реакций изомеризации радикалов. Эти реакции играют важную роль не только в термическом радикально-цеп-ном крекинге и пиролизе, но и во многих других цепных реакциях органических веществ, протекающих в газовой фазе. Рассмотренные реакции относятся к основным реакциям химии радикалов вообще, а решаемые вопросы — к проблеме реакционной способности частиц в радикальных реакциях. [c.11]

В настоящее время получены первые количественные данные относительно кинетических параметров изомеризационных процессов. Такое отставание в количественном изучении свободно-радикальных перегруппировок по сравнению с реакциями радикального замещения, присоединения и распада связано прежде всего с тем, чтс процессы изомеризации реже встречаются и чрезвычайно осложнень и завуалированы перечисленными выше реакциями. При термическом или фотолитическом разложениях различных органически соединений два или более изомерных радикала образуются незави симыми путями с почти что одинаковыми вероятностями, и даж( идентификация радикалов и применение меченых атомов не всегдг может однозначно указать на наличие в системе радикальной пере группировки. [c.186]

Катализаторы межфазного переноса особенно широко используют в реакциях нуклеофильного замещения и присоединения, значительно в меньшей степенн — в реакциях элиминн-рованпя. Описаны отдельные примеры использования этих катализаторов в процессах изомеризации. Ниже последовательно рассмотрено применение межфазного катализа в нуклеофильных реакциях замещения с участием неорганических и органических анионов, в нуклеофильных реакциях присоединения органических анионов по кратным связям (включая последующие превраш,ения продуктов присоединения, например элиминирование и циклизацию), в реакциях присоединеиия дигалогенкарбенов по простым (внедрение) н кратным связям, в реакциях элимнпнрования и некоторых других превращениях. [c.50]

К реакциям анодного замещения относятся все случаи галоиди-рования хлорирование, иодирование, бромирование и фторирование. Из этих процессов практическое значение имеет только электрофторирование, которое осуществляют электролизом органического вещества во фтористом водороде. [c.223]

Механизм нитрования нитрующей смесью. Нитрование органических соединений нитрующей смесью происходит по ионному механизму. Это типичная реакция электрофильного замещения. Нитрующим агентом является ион нитрония, образованию которого в нитрующей смеси способствует серная кислота [c.90]

Развиваемый в последние годы метод межфазною катализа, основанный на использовании четвертичных солей аммония или фос-фония, позволяет проводить реакцию нуклеофильного замещения в несмешивающихся растворителях. В воде растворяют соль содержащую нуклеофил У", в органическом растворителе растворяют субстрат КХ. В отсутствие катализатора межфазного переноса субстрат и нуклео( )Ил не взаимодействуют. Катализаторы межфазного переноса — соли четвертичного аммония или фосфония р+Х [например, бензилтриэтилам.монийхлорид вH5 H2( 5H,,)зN+ l ]-содержат липофильные катионы и способны растворяться как в воде, так и в органическом растворителе. При добавлении в реакционную массу небольшого количества катализатора происходит реакция между солью 0"Х и растворенной в воде солью [c.96]

Хотя межфазный катализ чаще нсего используют в реакциях нуклеофильного замещения, его применение этим не ограничивается. Любая реакция, в которой необходимо перевести в органическую фазу нерастворимый анион, может быть ускорена добавлением подходящего межфазиого катализатора. В последующих главах будут приведены некоторые примеры. Фактически метод межфазиого катализа ие ограничивается применением к анионам имеется незначительное число работ по переносу катионов [351], радикалов и молекул [352]. [c.94]

Подавляющее большинство органических реакций является реакциями замещения у углеродного атома. По основным особенностям механизма их протекания они подразделяются на нуклеофильные (сокращенное обозначение Sjv), электрофил ьные (Se) и радикальные (Sr). Справа цифрой обычно показывают молекулярность реакции (IV 2 доп. 3). Например, обозначение Sn2 соответствует бимолекулярной реакции нуклеофильного замещения. [c.546]

Все сказанное заставляет ожидать у галогенопроизводных способности вступать прежде всего в реакции нуклеофильного замещения. Роль нуклеофильного реагента могут играть гидроксил-анион НО", алкоголят-ионы КО", ионы органических кислот КСОО , а также циан-ионы, нейтральные молекулы — вода, аммиак и его органические производные — амины ЫНя, ЫН К, ЫНКг, ЫН,.1 (нуклеофильные свойства здесь обусловлены свободной электронной парой) и др. [c.142]

В последние десятилетия исследования перициклических реакций оказались весьма плодотворными для понимания механизмов реакций органических соединений. Эти реакции примечательны тем, что они протекают согласованно и через циклическое переходное состояние. Три основных класса перициклических реакций — это электроциклические реакции, включающие замыкание кольца в сопряженную л-систему либо его размыкание сигматропные реакции, в которых о-связь мигрирует по отношению к я-каркасу, и циклоприсоединение и обратная ему реакция. В частности, для предсказания стереохими-ческих последствий и типа энергетически осуществимого циклического переходного состояния Р. Б. Вудворд и Р. Гоффман использовали концепцию орбитальной симметрии. Известные правила Вудворда — Гоффмана обобщают эти идеи и широко используют корреляционные диаграммы. Другие формальноограниченные (но теоретически обоснованные) приближения по выбору правил для перициклических реакций включают использование граничных орбиталей и концепцию ароматического переходного состояния, связанную с идеей циклических полиенов Хюккеля и Мёбиуса (форма Мёбиуса имеет нечетное число поворотов, благодаря чему топология я-системы та же, что и у ленты Мёбиуса). В этой книге не ставится задача описания теории согласованных реакций во всех деталях. Заинтересованный читатель может руководствоваться библиографией по это-v1y вопросу. Мы хотим только показать, как эти приближения лрименяются к возбужденным реагирующим частицам. К счастью, различные приближения почти всегда приводят к одним и тем же результатам (как в термических, так и в фотохимических реакциях). Каждое приближение вносит свой собственный вклад в понимание процессов конкретного типа. Мы используем корреляционные диаграммы, так как это приближение совпадает с нашим представлением о сохранении спинового (или орбитального) момента. Рассмотрим, например, электроциклизацию замещенного бута-1,3-диена в циклобутен [c.156]

Среди прочих удалось синтезировать антранилы, содержащие разнообразные галогены в различных положениях молекул, структуры с набором различных гетероциклов в дополнение к банзизоксазольному (имидазольный, фурановый и др.). Получены данные по влиянию структуры субстрата и реагента на протекание реакции нуклеофильного замещения водорода, что позволило разработать количественный критерий, дающий возможность оценить границы применимости данного процесса для целей органического синтеза. Этот критерий имеет характер индекса реакционной способности, устанавливающий связь структуры субстрата и реагента со скоростью образования целевого продукта. Получены достоверные данные о механизме процесса взаимодействия карбанионов арилацетонитрилов с нитроаренами, что позволяет предсказывать его поведение в широком интервале условий. [c.127]

Применение пероксидов в производстве и переработке полимерных материалов рассматривается во многих монографиях и учебниках (см., например, [60-62]). Свободные радикалы, образующиеся из пероксидов в результате термолиза и других реакций, вступают в реакции радикального замещения, присоединения, распада, димеризации, диспропорци-онирования и обеспечивают широкое применение органических пероксидов в органическом синтезе [41, 63, 64]. [c.20]

Такие реакции относятся к важнейшим реакциям органической химии, поскольку позволяют создавать связи С—О (синтез простых и сложных эфиров, ацеталей, гликозндов, кислородсодержащих гетероциклов), С—S (синтез тиоэфиров), С—N (синтез аминов), и, что особенно ценно, связи С—С (алкилирование, арилирование, ацилирование и прочие реакции замещения по активным атомам водорода при углеродных атомах). [c.60]

Из этих соотношений наиболее широко применяется ураенение Гаи мета, относящееся К скоростям и равновесиям многих реакции органических соединений, содержащих фенильную и замещенные фенильные группы. В 1930 годах обратили внимание на то, что существует связь между кислотностью замешенных бензойных кислот и рядом химических реакций, например скоростью гвдролиза замещенных этилбёвзоа-тов. Эту корреляцию нллйстрирует рис. 4.2, где графически показана зависимость цк/ко от Ig К/Кс, где ко — константа, скорости гидролиза этилбензоата, к — константы скоростей гидролиза замещенных этилбен-зоатов /(о и /( соответствующие константы кислотной диссоциации. Аналогичные диаграммы для многих других реакций ароматических соединений обнаруживают такую же линейную зависимость от констант кислотной диссоциации замещенных бензойной кислоты. Ни принципы термодинамики, ни кинетические теории не требуют существования таких линейных соотношений, Фактйческн, существуют многочисленные реакции, для которых не удалось обнаружить подобных корреляций. Некоторого понимания природы корреляции можно достичь путем рассмотрения зависимости между линейной корреляцией н изменениями свободной энергии, происходящими в двух процессах. Прямая линия на рис. 4.2 выражается уравнением (т —наклон прямой [c.130]

С помощью реакций нуклеофильного замещения удобно получать н многие другие типы органических соедииениГ примеры приведены на схеме 5,4. Следует отметить, что чаще всего для синтетических превращений используют субстраты, которые реагируют по механизму прямою замещения, т. е. первичные и незатрудненные вторичные алкилга-логениды н алкилсульфонаты. Тенденция к элиминированию особенно резко выражена в третичных алкильных системах, что ограничивает использование реакций нуклеофильного за.мещеиия для синтетических превращений, включающих эти системы. [c.228]

Лерекись водорода и ее производные как катализаторы в реакциях присоединения и замещения. В заключение обзора о применении перекиси водорода н ее про.изводных в качестве катализаторов в реакциях органического синтеза следует несколько остановиться на их ускоряюп1ем и направляющем влиянии в реакциях присоединении и замещения. Как выяснилось, н присутствии перекисных катализаторов (перекиси бензоила и т. п.) реакция присоединения НВг к.2 Хлоропрену идет с образованием [c.443]

Одной из наиболее важных реакций в органической химии является реакция согласованного замещения , в которой частицы с несвязываюшей парой электронов реагируют с нейтральной молекулой и в ходе согласованного процесса [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология