Механизмы основных типов органических реакций

Механизмы основных типов органических реакций [c.199]

Основные положения теории химического строения органических соединений А, - М. Бутлерова. Квантовомеханические представления в химии. Гибридизация атомных орбиталей. Природа и виды химической связи в органических молекулах. Ковалентная связь и ее особенности. Направленность в пространстве. Семиполярная связь. Типы органических реакций. Понятие механизма химических реакций. [c.169]

С позиций электронных представлений органические реакции делятся на два больших основных класса первый тип характеризуется переносом пары электронов при помощи синхронного сдвига или через. распад на ионы. Второй тип реакции осуществляется переносом неспаренного электрона (радикальные процессы). Ионный разрыв связи именуют гетеролитическим, радикальный — гемолитическим. Не исключены и смешанные механизмы. [c.157]

В главах II—IX основное внимание уделено обсуждению зависимости механизмов различных типов органических реакций от трех факторов химического строения реагирующих веществ, растворителя и условий реакции (катализаторы, температура и т. п.). [c.3]

Присоединение к ненасыщенным соединениям представляет один из немногих основных типов органических реакций. Исследованию синтетических аспектов и механизмов реакций присоединения посвящено необозримое количество работ. Как ни странно, до последнего времени в мировой литературе не было специальной монографии по этой проблеме, хотя в ее изучении достигнуты значительные успехи. Английские химики де ла Мар и Болтон впервые обобщили литературный материал и представили современную картину того, что известно о механизмах электрофильного присоединения — наиболее распространенного и важного класса реакций олефинов. [c.5]

Книга представляет собой учебное пособие для студентов вузов, занимающихся углубленным изучением органической химии и знакомых с фактическим материалом органической химии по общим курсам. В ней рассматриваются электронная теория строения органических соединений, современное учение о механизмах всех основных типов органических реакций. Значительное внимание уделяется использованию термодинамических и кинетических методов, а также методов физической органической химии для изучения механизмов органических реакций и предсказания реакционной способности органических веществ. [c.2]

В качестве примера можно привести обобщение сведений о химических реакциях (см. схемы 7 и 8, с. 86 и 87). Основная цель заданий 5 и 6 на с. 81 — помочь вам провести сравнительный анализ изученных ранее типов химических реакций и получить обобщенные знания о них. Учебный материал о реакциях разложения, соединения, замещения, обмена, окислительно-восстановительных процессах, реакциях, протекающих по радикальному и ионному механизму и т. д., вы изучали в курсах неорганической и органической химии. При этом вы, может быть, и не задумались над тем, происходит ли процесс окисления-восстановления в конкретной реакции соединения или разложения, т. е. характерна ли данная реакция только для неорганических веществ или является общей как для неорганических, так и для органических веществ. Чтобы ответить на эти и другие вопросы, следует сравнить большое число конкретных химических явлений и выяснить, что в них общее и чем они отличаются друг ОТ друга, в результате такого сравнительного анализа вы и сможете обобщить знания о них. [c.3]

На особую роль глин как катализаторов этого процесса впервые указал наш известный физикохимик А. В. Фрост [22]. Еще в 1946 г. им были четко сформулированы основные типы реакций органических соединений (возможных предшественников нефтяных углеводородов), которые катализируются алюмосиликатами. С тех пор ыли проведены обширные исследования по моделированию естественных процессов нефтеобразования в лабораторных условиях. Результаты этих работ достаточно хорошо освещены в известных монографиях и статьях [23—27]. Поэтому здесь мы остановимся лишь на некоторых наиболее интересных моментах этих исследований, а главное внимание уделим новым работам в этой области, а также механизму реакций нефтеобразования. [c.194]

Вторая часть книги содержит разнообразный материал описательной химии. Основной упор здесь сделан на изложение неорганической химии, которое сопровождается последовательным выявлением периодических закономерностей в свойствах различных типов соединений. Более подробно, чем обычно, рассматривается химия простых анионов и катионов, а также оксианионов различных элементов и их кислородсодержащих кислот на современном уровне изложены основы химии координационных соединений, в том числе вопросы их строения, устойчивости и стереоизомерии. Сравнительно более лаконично подана органическая химия, хотя по существу затронуты все важнейшие стороны этой обширной области химии, включая механизмы органических реакций, химию полимеров и биохимию. В конце книги помещена не совсем обычная для учебных пособий глава, посвященная актуальной теме—связи химии с загрязнением окружающей среды. Во второй части книги постоянно применяются структурные представления, законы химического равновесия и подходы, использующие теоретические воззрения на природу кислотно-основных и окислительно-восстановительных процессов. Благодаря этому описательная химия превращается из несколько монотонного перечисления свойств веществ и наблюдаемых закономерностей их поведения в увлекательное объяснение научных, практических, а нередко и известных из повседневного опыта фактов на базе химических представлений. [c.5]

Настоящий учебник состоит из теоретического курса и лабораторного практикума, взаимно связанных и дополняющих друг друга В нем рассмотрены теоретические понятия представления об электронном строении атома углерода и его химических связей, взаимное влияние атомов в молекуле, основные типы и механизмы органических реакций, вопросы стереохимии. Материал по важнейшим классам органических соединений изложен по функциональному принципу. Такой подход позволяет при экономном изложении сформировать более глубокие знания и умения творческого сопоставления свойств соединений отдельных классов В самостоятельный раздел выделены гетероциклические соединения, биополимеры и другие природные соединения. Отбор фактического материала произведен с учетом профессиональной направленности, В качестве представителен классов приводятся, как правило, вещества, являю-ш иеся либо лекарственными средствами, либо полупродуктами в их синтезе, а также использующ еся в качестве вспомогательных веществ при изготовлении лекарственных форм [c.14]

Одной из основных задач теоретической химии и, в частности, физической органической химии является установление механизма реакций и оценка реакционной способности в ряду сходно построенных соединений. Среди различных типов химических реакций особое место занимают электрохимические процессы. Они, как известно, протекают в пределах тонкого слоя на границе раздела электрод—раствор и в общем случае включают в себя ряд стадий стадию доставки электрохимически активной формы в зону реакции (диффузия, предшествующие химические реакции), взаимодействие с поверхностью электрода (адсорбция, ориентация реакционного центра по отношению к поверхности электрода и т. п.), стадию переноса заряда, последующие химические и электрохимические превращения первичных продуктов электродной реакции и т. д. Строгий анализ столь сложного процесса встречает большие затруднения и пока вряд ли возможен. Однако при благоприятных условиях удается существенно упростить процесс и получить информацию об отдельных его стадиях. Значительный прогресс достигнут в понимании роли предшествующих реакций протонизации, в представлениях о механизме и кинетике каталитических реакций, адсорбции, о влиянии строения двойного электрического слоя на кинетику электродных процессов. Однако имеется сравнительно мало данных о процессах с последующими химическими стадиями. Между тем влияние этих реакций на кинетику процесса в целом и природу образующихся стабильных продуктов трудно переоценить. Более того, невозможно глубокое понимание механизма электродного процесса без учета химизма и кинетики последующих реакций. [c.138]

Механизмы реакций, в которых бензол и другие ароматические соединения реагируют с азотной и серной кислотой или другими веществами, изучались в течение многих лет. Кинетические результаты, полученные для таких реакций, имели большое значение для развития представлений о механизмах органических реакций. Наиболее подробная работа в этой области была выполнена по нитрованию ароматических соединений. Поэтому в дальнейшем рассматривается в основном именно этот тип реакций [23]. [c.331]

Реакции с участием органических соединений очень разнообразны (здесь и далее устойчивые валентно-насыщенные органические соединения будем обозначать Q, рН2 или КН, КН и т. д.), тем не менее можно выделить два основных типа механизмов электронно-радикальный и химический. При электронно-радикальном механизме имеет место прямой переход электрона между электродом и органической частицей, в результате которого первично образуются валентно-ненасыщенные [c.375]

Книга представляет собой перевод 6-го английского издания. Приведены современные представления о строении органических соединений, о связи строения этих соединений с их реакционной способностью. Рассмотрены основные типы механизмов химических реакций. По сравнению с предыдущими изданиями (3-е изд. на русском языке— 1977 г.— являлось переводом 3-го английского издания) материал существенно обновлен и переработан, добавлены новые главы. [c.4]

В предлагаемой вниманию читателя небольшой по объему книге Дж. Теддера и Э. Нехватала основные типы органических реакций, их механизм, стереохимия и региохимия рассматриваются с помощью таких орбитальных картинок. Авторы справедливо отмечают, что применение изогнутьк стрелок, обозначающих смещение электронных пар между реагирующими молекулами или внутри молекул, не всегда может дать удовлетворительное представление о механизме реакции. Рисуя изогнутые стрелки в обычных структурньк формулах, мы направляем электронные пары в некую пустоту , хотя на самом деле в этом месте имеется определенная ((ПЛОТНОСТЬ незанятой орбитали . Эскизы молекулярных орбиталей в этом смысле более наглядно показывают, что смещение электронов происходит лишь в том случае, если орбитали вошли в контакт и перекрываются. Совмещение эскизов всех занятых молекулярных орбиталей дает зрительную легко запоминающуюся картину общего распределения электронной плотности в многоэлектронных молекулах. Например, становится ясным, что молекула бензола похожа на приплюснутый помидор с лишь слегка наметившимся делением на шесть долек, а не на штурвал корабля, ручками которого являются торчащие во все сторо- [c.5]

Сначала мы обсудим результаты работ, выполненных на цеолитах в ионообменной или водородной форме, а затем результаты работ, проведенных на цеолитах, содержащих катионы переходных металлов. Кроме того, все эти работы классифицированы в соответствии с основными типами органических реакций, поскольку, как уже отмечалось, описать ту или иную реакцию конкретным механизмом достаточно надежно — трудно. Подобный же способ изложения использовали Венуто и Ландис [1]. [c.126]

В статье Р. Р. Костикова обсуждаются возможности использования принципа сохранения орбитальной симметрии для установления механизма и структурных особенностей согласованных реакций, методы оценки реакционной способности органических молекул методом МО, зарядового и фронтального контроля реакции. При обсуждении основных типов согласованных реакций (электроциклических, сигматроп-ных, циклопрйсоединения, хелетропных) использованы простейшие, примеры и некоторые интересные работы последних лет. [c.3]

Хотя многие из галогенсодержащих соединений применяются на практике как таковые в разных областях промыжлешюсти, медицины и т. д., можно утверждать, что в целом полезность галогенпроизводных в основном определяется их очень широким применением в органическом синтезе. В этой связи следует особо выделить три основных типа их реакций реакции нуклеофильного замещения, реакции элиминирования и реакции с участием металлов. Весьма важные и многочисленные представители изученных металлоорганических соединений могут быть получены прямым или косвенным образом только через галоген-производные. Поэтому кажется разумным весь материал, относящийся к этим соединениям, сгруппировать в следую щие разделы (А) реакции нуклеофильного замещения (Б) реакции элиминирования (В) реакции с участием металлов и (Г) реакции электрофильного присоединения и замещения. Безусловно, некоторые из реакций, включенные в раздел В, должны были бы быть помещены в раздел А (по крайней мере с точки зрения их механизма), однако вряд ли желательно выделять в специальный раздел те металлоорганические соединения, структура которых, равно как и способ образования, до сих пор остаются не до конца понятными к таковым относятся, в частности, и знаменитые реактивы Гриньяра. [c.313]

Для успещного изучения органической химии необходимо прежде всего познание общих закономерностей в построении органических соединений и в проявляемых ими физических и химических свойствах. Более частными, но не менее важными вопросами являются во-первых, уверенное ориентирование во всем многообразиии классов и групп органических веществ(т.е. знание классификации органических соединений)-, далее умение распознавать и называть эти соединения (т.е. владение номеклатурными правилами)-, в-третьих, знание структурных особенностей (характер углеводородного скелета, природа связей, функциональных групп и т.д.), а также связанных с этим определенных химических свойств затем - владение типичными синтетическими приемами и условиями перехода от одних соединений к другим наконец, знание основных принципов протекания органических реакций, характера промежуточных частиц и механизмов валсней-щих типов органических реакций. [c.542]

В межфазном катализе для переноса нуклеофила из водной фазы в органическую используется катализатор. Например, простое нагревание и перемешивание двухфазной смеси 1-хлоро-октана с водным раствором цианида натрия в течение нескольких дней практически не приводит к получению 1-цианооктана. Однако при добавлении небольшого количества подходящей четвертичной соли аммония продукт количественно образуется за 2 ч [347]. Существуют два основных типа межфазных катализаторов. Хотя механизмы их действия несколько отличаются, результат получается одинаковым. Оба типа катализаторов переносят анион в органическую фазу и в то же время оставляют его достаточно свободным для реакции с субстратом. [c.92]

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]

Большинство известных органических реакций протекает по ионному либо по радикальному механизму. Существуют, однако, реакции еще одного типа, механизм которых менее изучен. Эти реакции называют согласованными , поскольку для них характерно, что в переходном состоянии разрыв старых и образование новых связей протекает одновременно (синхронно). В настоящее время различают три основных типа согласованных (перицикли-ческих) реакций — внутримолекулярные электроциклические и сигматропные и межмолекулярные реакции циклоприсоединения к последнему типу и относится реакция диенового синтеза. [c.31]

Основные научные работы посвящены изучению механизмов реакций ароматических соединений и молекулярных перегруппировок с участием карбониевых ионов. Открыл ряд реакций изомеризации, установил механизмы и количественные закономерности перемещения заместителей в ароматическом ядре. Изучил строение и реакционную способность аренонневых ионов и их аналогов. Больщая серия его работ посвящена использованию ЭВМ для рещения структурных задач органической химии. Разрабатывает пути практического использования различных типов органических соединений (ингибиторов термоокислительной деструкции полимеров, добавок, улучшающих реологические свойства нефтей, закалочных сред, уменьшающих деформацию тонкостенных деталей, и др.). [208] [c.254]

В первых четырех главах рассмотрены структура, свойства и номенклатура основных классов органических соединений. Гл. 5 посвящена природе химической связи в гл. 6 изложены принципы стереохимии. В следующих двух главах обсуждается зависимость физических свойств и реакционной способности от структуры молекул. Химическая динамика, механизмы важнейших типов реакций рассматриваются в гл. 9—20. Затем следует глава об органическом синтезе и г.иавы, посвященные отдельным классам сложных органических соединспий. Гл. 30 представляет собой руководство по работе с химической литературой. [c.4]

Этот краткий обзор увлекательной области органической химии позволяет сделать два основных вывода. Во-первых, трудно установить механизм реакций такого рода даже ири использовании всей доступной современной техники. Очень трудно сказать, является данная перегруппировка внутр1 ыолекулнрной или нет, причем возможность механиз.ма, включающего клеточный эффект, делает положение еще более неопределенным. Такая возможность существует, несмотря на то, что механизм этого типа никогда не был установлен для какой-либо реак- [c.258]

Ингольд и его сотрудники, как известно, много работали над выяснением механизма реакций органических соединений. При этом они создали определенную классификацию реакций замещения, которая в дальнейшем была перенесена и на реакции комплексных ионов. По Юзу и Ингольду, следует различать реакции нуклеофильного и электрофильного замещения. Нуклеофилйные реагенты предоставляют свои электронные пары центральному атому, а электрофильные приобретают электронные пары от нуклеофильных (лигандов или аддендов). В химии комплексных соёдинений наиболее обычным является положение, когда электрофильный реагент (центральный атом) перетягивает к себе в большей или меньшей степени электронные пары нуклеофильных групп (лигандов). Согласно мнению упомянутых авторов, есть два основных типа реакций нуклеофильного (или электрофильного) замещения. Один из этих типов сводится к тому, что в исходном комплексном ионе Ме—X происходит медленно протекающий процесс разрыва связи Ме—Х, за которым следует быстро протекающий процесс соединения ненасыщенного радикала Ме с новым заместителем (лигандом) L. Процесс может быть выражен схемой [c.457]

Илиды вступают в реакции двух основных типов. В одном из них затрагивается только илидный (карбанионный) атом углерода, а в другом наряду с этим и часть молекулы с гетероатомом. К первому типу относятся главным образом те реакции, в которые вступают любые карбанионы независимо от их строения. Присутствие гетероатомной группы отражается в таком случае только на нуклеофильности карбаниона. При этом можно варьировать структуру карбаниона в широких пределах. Реакционная способность карбанионов позволяет формировать новые углерод-углеродные связи, поэтому для органической химии очень важно то, что доступен почти любой карбанион-илид и нет опасности изомеризации. Наиболее интересны реакции второго типа, в которых затрагивается как карбанион, так и гетероатом. К этой категории относится и реакция Виттига. Именно открытие последней и родственных ей реакций дало мощный толчок изучению химии илидов в последнее десятилетие. Исследование механизмов этих реакций и физических свойств илидов пробудило интерес к исследованию возможности расши- [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология