Механизмы реакций с ароматическими субстратами

Если в реакции (1) R — ароматическая группа, реакция может идти по механизму простого отрыва, обсуждавшемуся выше, особенно в газовой фазе. Однако далеко не все реакции ароматических субстратов можно объяснить с помощью этого механизма. В таких реакциях, как 14-16, 14-19 н 14-20 (см. ниже), общая схема которых имеет вид [c.58]

За всю историю изучения реакций электрофильного ароматического замещения постановка главного вопроса несколько раз менялась. Вероятно, в настоящее время наиболее значительной проблемой является выяснение природы самого процесса замещения, т. е. механизма взаимодействия ароматического субстрата с замещающим агентом, отщепления протона и образования продукта реакции. Эта проблема серьезным образом до сих пор не рассматривалась и привлекла пристальное внимание только тогда, когда применение изотопов водорода сделало возможным расчленение процесса замещения на составные части. Обзор более ранних теорий электрофильного замещения дан в работах [1, 2]. [c.444]

Наряду с рассмотренными реакциями наблюдается взаимодействие субстрата (АгХ) не с реагентом (У), а с растворителем [10, 37—39], реакция может протекать по двум или нескольким реакционным центрам в субстрате и реагенте [10, 15, 22, 40—43]. Все эти процессы необходимо учитывать при изучении кинетики и механизмов реакций ароматического нуклеофильного замещения. [c.52]

Реакции ароматического субстрата с радикалами проходят по механизму присоединения — отщепления с промежуточным образованием радикального а-комплекса, от которого еще одна радикальная частица отрывает атом водорода и превращает его в продукт замещения [c.225]

Реакции 12-40, 12-44 и 12-45 при использовании ароматических субстратов тоже идут по этому механизму. [c.312]

Механизмы реакций с ароматическими субстратами [13] [c.58]

С другой стороны, многочисленные кинетические исследования реакций образования я-комплексов, большей частью выполненные на модельных соединениях, показали большую скорость и низкую энергию активации этих взаимодействий. Из имеющихся рентгеноструктурных данных видно, что остаток ароматического субстрата в я-комплексах близок по структуре к исходному соединению. Все это позволило считать, что в большинстве случаев элементарные стадии с участием я-комплексов можно исключить из рассмотрения и механизм реакций Электрофильного замещения считать состоящим только из двух элементарных стадий — образования а-комплекса и его разрушения с отрывом протона основанием, присутствующем в реакционной среде [c.39]

Механизм реакции восстановительного десульфирования не вполне ясен. Для ее протекания необходимо, чтобы ароматический субстрат получил от восстановителя последовательно или одноактно два электрона и один протон от растворителя. При этом должен образоваться анионный а-комплекс, разрушающийся с отщеплением сульфит-аниона [c.180]

В зависимости от природы субстрата н характера нитрующего агента механизм реакции может быть различным. Так, введение ннтрогруппы в ароматическое ядро протекает по электрофильному механизму. Для наиболее распространенного случая нитрования [c.104]

В то время как вторичные алкилгалогениды способны замещаться по механизму Зк2, простые арилгалогениды не могут, по-видимому, реагировать с нуклеофилами в обычных растворителях для Зк2-реакций (иапример, в этаноле). Прямое замещение ароматических субстратов встречается крайне редко из-за того, что переходное состояние тригональной бипирамиды в результате атаки с тыла, как это наблюдается в случае 8к2-процессов, в данном случае достигается с трудом. [c.273]

При рассмотрении механизма нуклеофильного ароматического замещения мы невольно начинаем с того, что сравниваем эти реакции, с одной стороны, с нуклеофильным замещением в алифатическом ряду (из-за общности типа замещения), а с другой стороны, с электрофильным ароматическим замещением (из-за общности типа органического субстрата). [c.570]

Как следует из представленной схемы, электрофильное ароматическое замещение протекает по механизму присоединения-отщепления. За присоединением электрофильного агента к ароматическому субстрату с образованием а-комплекса следует отщепление протона с образованием продукта реакции. [c.414]

В течение очень длительного времени широко изучались реакции ароматических субстратов с электрофилами, содержащими серу по этому вопросу имеется много обзоров [18, 25, 56, 67]. Область реакции сульфирования очень широка, а саму реакцию применяют, варьируя условия, к соединениям, содержащим как электроноакцепторные, так и электронодонорные группы. Результаты ранних работ по относительной реакционной способности и ориентации показали, что в реакции сульфирования (уравнение 123) участвует электрофильный реагент, однако точную его природу установить трудно, поскольку в ходе реакции возможны слоБ<ные превращения электрофилов. Изучение кинетики осложняется обратимостью реакции, возможностью изменения механизма в зависимости от концентрации серной кислоты, трудностью выделения и очистки продуктов реакции (которые могут изомеризо-ваться). Кроме того, в реакции с серной кислотой образуется вода, поэтому коэффициенты скорости уменьшаются в течение опыта, если только не используется большой избыток кислоты. [c.371]

Несмотря на то что химия ароматических соединений, давно выделилась в самостоятельную область органической химии и имеет очень большое значение, в современной литературе нет монографии на эту тему. Настоящая книга преследует цель рассмотреть теоретические и прикладные аспекты химии ароматических соединений в тесной взаимосвязи, уделив внимание реакциям и рааработанным на из основе методам синтеза. В первой части книги обсуждается электронное строение ароматических соединений (проблема ароматичности) и общие черты реакционной способности, включая влияние структуры ароматического субстрата, реагентов и растворителей, механизмы реакций ароматического замещения и квантово-химическую трактовку реакционнбй способности. Последующие части посвящены реакциям электрофильного, нуклеофильного и сво-боднорадикального ароматического замещения, квалифицированным по типу реагентов (например, 5-, С, 0-электрофи-лы и т. д.), реакциям, приводящим к потере ароматичности (присоединение, превращения в хиноидные системы, размыкание цикла), и реакциям в заместителях, примыкающих к ароматическому кольцу. При описании каждого типа реакций приводятся сведения о конкретных механизмах, описываемые методы синтеза иллюстрируются примерами с указанием условий (реагенты, среда, температура, длительность) и выхода. От-меч тся реакции, используемые в промышленном масштабе, с краткой характеристикой технологии в сопоставлении с альтернативными вариантами. , [c.8]

Механизм реакции. Для фотоинициированной реакции ароматических субстратов с нуклеофилами признана возможность осуществления четырех различных механизмов [5]. В эту группу входит и механизм SrnI было высказано предложение переименовать его в Sr nI для указания участия анион-радикальных интермедиаторов [реакция (8)]. [c.254]

Помимо уже обсуждавшихся механизмов для винильных систем известен и другой путь реакции, включающий отщепление— присоединение (механизм, аналогичный известному для ароматических субстратов, т. 3, разд. 13.3). Примером этого механизма может служить реакция 1,2-дихлороэтана (79) с ArS и OEt с образованием продукта 76. Механизм может быть сформулирован следующим образом [c.63]

Другой метод состоит в обработке ароматического субстрата соединением переходного металла, таким, как Рс1(0Ас)2 [235] или трифтороацетат таллия (III) [236]. При использовании последнего реагента в некоторых случаях происходит региоселек-тивное сочетание. Иногда арилирование проводилось обработкой ароматических субстратов особенно активными арилгалогенидами, чаще всего арилфторидами. Арилирование по свободнорадикальному механизму см. т. 3, реакции 14-16—14-20. [c.355]

Реакция ароматических соединений с дизамещенными фор-мамидами в присутствии оксихлорида фосфора, называемая реакцией Вильсмейера или Вильсмейера — Хаака, представляет собой наиболее общий метод формилирования ароматических колец [262]. Однако она применима только к таким активным субстратам, как амины и фенолы. Ароматические углеводороды и гетероциклические соединения тоже подвергаются формили-рованию, но лишь в том случае, если они намного более реакционноспособны, чем бензол (например, азулены, ферроцены). И хотя наиболее широко используется М-метил-М-фенилформа-мид, другие арилалкил- и диалкиламиды также находят применение [263]. Вместо Р0С1з можно брать СОСЬ. Реакция проведена и с амидами других кислот, что приводит к образованию кетонов (в действительности это пример реакции 11-15), но это случай редкий. Атакующей частицей [264] выступает ион 26 [265], а механизм, по-видимому, может быть изображен следующей схемой [c.360]

Формилирование ароматических соединений под действием Zn( N)2 и НС1 называется реакцией Гаттермана (обзор см. [269]). В отличие от реакции 11-17 этот метод можно с успехом применять к фенолам и их простым эфирам, а также ко многим гетероциклическим соединениям, но не к ароматическим аминам. В оригинальном варианте этой реакции субстрат обрабатывали H N, НС1 и Zn b однако использование Zn( N)2 и НС1 (H N и Zn l2 генерируются in situ) делает проведение этой реакции более удобным и не снижает выхода продукта. Механизм реакции Гаттермана не исследовался подробно, но известно, что первоначально образуется азотсодержащее соединение, которое обычно не выделяют, а сразу гидролизуют до альдегида. Для промежуточного продукта предполагается структура, приведенная в уравнении реакции выше. Реакцию Гаттермана можно рассматривать как частный случай реакции 11-29. [c.361]

Отщепление сульфогрупп от ароматических субстратов представляет собой процесс, обратный реакции 11-7 [411]. Согласно принципу микроскопической обратимости, механизм здесь тоже обратный. Обычно применяют разбавленную серную кислоту, так как при увеличении концентрации Н2804 обратимость сульфирования снижается. Эта реакция позволяет использовать сульфогруппу как блокирующую для ориентации замещения в жета-положение с последующим снятием блокировки. Сульфо-группа замещается также на нитрогруппу и галогены. Удаление сульфогрупп проводилось также и при нагревании со щелочным раствором никеля Ренея [412]. В другом каталитическом процессе сульфобромиды или сульфохлориды превращают соответственно в арилбромиды или арилхлориды при нагревании с хлоротрис(трифенилфосфин)родием (I) [413]. Эта реакция аналогична декарбонилировапию ароматических ацилгалогенидов, которое будет обсуждено при рассмотрении в т. 3 реакции 14-40, [c.387]

Не имеется достаточно четких доказательств, что с ароматическими субстратами действительно происходят реакции по одностадийному механизму 8к2, столь важному для соединений с насыщенным атомом углерода. Предполагалось, что такие реакции имеют место [42] в случаях, когда фтор является плохой уходящей группой, поскольку это должно согласовываться с процессом 5к2, но не с механизмом 5хАг, как было показано в разд. 13.1. В то же время если в механизме 5хАг лимитирующей является вторая стадия, то такой механизм должен быть вполне совместим с реакциями, где фтор оказывается плохой уходящей группой, что и было показано на ряде примеров [43]. Гипотетический процесс типа 5к2 применительно к ароматическим соединениям иногда называют одностадийным механизмом в отличие от двухстадийного механизма типа SNAr. [c.14]

При обработке диазониевых солей нитритом натрия в присутствии иона меди(1) с хорошим выходом образуются иитро-соединепия реакция идет только в нейтральной или щелочной среде. Эта реакция была открыта Зандмейером, как и реакции 14-24 и 14-27, но в отличие от последних реакцию 14-25 обычно не называют реакцией Зандмейера. Для предотвращения конкурентной реакции с хлорид-иоиом в реакции часто используется анион BF4 . Механизм ее, по-видимому, аналогичен механизму реакции 14-24 [313]. При наличии в субстрате электроноакцепторных групп катализатор не требуется и под действием одного МаЫОг с высоким выходом образуются ароматические нитросоединения [314]. [c.104]

В реакции другого типа ароматический альдегид АгСНО или кетон АгСОК превращается в фенол АгОН при обработке щелочным раствором Н2О2 [207], но субстрат должен содержать ОН- или МНг-группу в орто- или пара-положении. Этот процесс называется реакцией Дакина [208]. Возможно, ее механизм аналогичен механизму реакции Байера — Виллигера (реакция [c.288]

Рассмотрим некоторые доказательства указанного общего механизма. Такое доказательство можно, конечно, получить прн изучении механизмов конкретных реакций. Здесь будут приведены только несколько наиболее ясных примеров. Дополнительные случаи будут упомянуты лри обсуждении механизмов отдельных реакций в разд. 9.5. Хорошим примером исследования, которое было сфокусировано на идентификации электрофила и исследовании способа его получения, является реакция нитрования ароматических соединений, Сначала на основании кинетических. исследований было показано, что активным электрофилом при нитровании является ион нитроиня NOI и что обраЗовайне этого активного электрофила при некоторых условиях может быть стадией, определяющей скорость реакции. Существование иона ннтрония в растворах, способных к нитрованию ароматических субстратов, установлено как крноскопическими измерениями, так и данными спектроскопии. Как определено по понижению точки замерзания, в концентрированной серной кислоте азотная кислота образует четыре иона , [c.345]

В реакцию 5 ,/1 вступают ие только арилгалогеитвды, ио и ряд других ароматических субстратов. Для солей ареидиазотшя этот механизм будет рассмотрен тшже в разделе 15.8. [c.1204]

Ранее отмечалось (см. гл. 2.2), что многие реакции присоединения к олефинам представляют собой характерные двухстадий-ные процессы. Первая стадия включает атаку олефина на электрофил с образованием катионного интермедиата. На второй стадии за счет атаки нуклеофилом образуется электрически нейтральный продукт. Для осуществления подобной двухстадийной схемы, например, в случае бензола потребуется по меньшей мере 146 кДлмежду резонансными энергиями бензола и циклогексадиена-1,3). Поэтому в большинстве реакций с участием электрофильных агентов и ароматического субстрата электрофил (обычно протон) уходит после атаки на исходный субстрат. Существуют веские доказательства в пользу двухстадийного механизма, и поэтому электрофильные замещения в ароматических системах можно рассматривать как электрофильное присоединение с последующим элиминированием А —5г2). [c.329]

Участие радикалов в реакциях ароматического замещения было обнаружено впервые в 1934 г. в классической работе Грива и Хея. С тех пор постоянно исследовались и уточнялись детали механизма и границы синтетического применения этой реакции. Реакция имеет широкие пределы, арильные и многие другие типы радикалов реагируют с ароматическими и гетероароматическими соединениями [34] по общему механизму, представленному в уравнениях (25) — (28). Хорошо известно также внутримолекулярное арилирование [35]. Большая часть работ по изучению механизма реакции была выполнена с арильными радикалами, генерированными из диароилпероксидов. Стадия присоединения, приводящая к образованию радикала (32) [уравнение (25)], является лимитирующей стадией для фенильного радикала эта стадия экзотермична ( к75 кДж-моль ) и при обычных условиях, по-видимому, необратима. Образующийся резонансно стабилизованный циклогекса-диенильный радикал (32) не реагирует с субстратом и не отщепляет спонтанно атом водорода с образованием продукта замещения (33), а подвергается быстрым радикал-радикальным реакциям [уравнения (26)—(28)]. Для реакции дибеизоилпероксида с бензолом при 80°С были определены константы скорости К = 2-10 , 3 = 4,5-10 , 2= 10,5-10 л-моль- -с . В этой реакции дибен-зоилпероксид разлагается также за счет взаимодействия с фенил-циклогексадиенильными радикалами. [c.582]

Другим эффективным методом арилирования является реакция Гомберга, которая осуществляется при добавлении NaOH к быстро перемещиваемой смеси водного раствора соли диазония и ароматического субстрата. Однако этот метод менее удобен и надежен, чем разложение диароилпероксидов. В новейщей модификации реакцию Гомберга проводят диазотированием ароматического амина амилнитритом в апротонной среде, т.е. в однофазной системе. Один из предполагаемых механизмов реакции Гомберга в апротонной среде приведен ниже [c.546]

В реакцию Sлyl вступают не только арилгалогениды, но и ряд других ароматических субстратов. Для солей арендиазония этот механизм будет рассмотрен ниже в разделе 15.8. [c.588]

Собственно, реакция Фриделя — Крафтса [45] заключается в алкилировании или ацилировании ароматического кольца в присутствии кислот Льюиса типа хлористого алюминия. Кроме того, эта реакция может быть распространена на алкилирование и ацили-рование алифатических углеводородов, как насыщенных, так и ненасыщенных [46, 47]. Основная реакция часто сопровождается вторичными реакциями типа полимеризации или изомеризации субстрата или алкилирующего агента. Далее реакция осложняется образованием комплекса между реагирующими веществами, катализаторами и продуктами, как уже указывалось в гл. I некоторые из этих комплексов могут образовывать отдельные фазы [48]. Хотя основная схема механизма реакции твердо установлена, количественное рассмотрение кинетических закономерностей наталкивается на трудности, поэтому количественный анализ проведен только для нескольких реакций, осуществленных в благоприятных условиях. К числу используемых катализаторов относятся галоидные соединения бора, алюминия, галлия, железа, циркония, титана, олова, цинка, ниобия и тантала. Все эти соединения являются акцепторами электронов и, по определению Льюиса, общими кислотами. Их функция, по-видимому, состоит в облегчении образования ионов карбония из олефинов, галоидалкилов или спиртов, из хлорангидридов алкил- или арилкарбоновых кислот, ангидридов кислот или сложных эфиров [49]. Ионы карбония легко реагируют с ароматическими углеводородами, и эти реакции открывают важные пути синтеза производных ароматических углеводородов. [c.79]

Огромное значение в выяснении механизма биосинтеза ароматических аминокислот имели использованные Дэвисом так называемые ауксотрофные мутанты, т. е. мутанты с биосинтетической недостаточностью. У таких мутантов блокирована одна из реакций в цени биосинтеза и они способны накапливать в культуральной жидкости субстрат этой реакции в значительных количествах (Davis, 1955b, с). Дэвис получил мутант Е. соИ 83-24, у которого блокирована реакция, ведущая от шикимовой кислоты к ароматическим соединениям. Из этого мутанта им была выделена и идентифицирована шикимовая кислота (Davis, 1951). [c.150]

Смотреть страницы где упоминается термин Механизмы реакций с ароматическими субстратами: [c.2] [c.88] [c.5] [c.354] [c.388] [c.24] [c.81] [c.29] [c.475] [c.293] [c.1166] [c.233] [c.294] [c.297] [c.721] [c.239] [c.594] [c.482]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология