Реакции ароматического замещения

ТАБЛИЦА 74. Электрофильные частицы, участвующие в реакциях ароматического замещения [c.237]

Перечень типичных реакций образования электрофильных частиц, участвующих в реакциях ароматического замещения, дан в работе [5]. Электрофильное замещение в ароматическом ядре протекает в реакциях нитрования, сульфирования, галоге-нирования, алкилирования и ацилирования по Фриделю — Крафтсу. [c.32]

Уэланд предложил подход к ее решению на примере переходного состояния в реакциях ароматического замещения. При электрофильном замещении из общей я-сис-темы молекулы выбывают два электрона, устанавливающие связь с реагентом в а-комплексе. В результате возникает новая я-система, имеющая на два электрона и один атом меньше, чем исходная. Затрачиваемая на это энергия называется энергией локализации Lr- [c.164]

Таким образом, в реакции переалкилирования наблюдается параллелизм между способностью электрофильного агента всту пать во взаимодействие с бензолом и толуолом и направлением атаки в то или иное положение толуола. Это — отличительная особенность переалкилирования по сравнению с рядом реакций ароматического замещения, характеризующихся низкой субстратной и одновременно высокой позиционной селективностью. [c.185]

Длй реакций ароматического замещения, которые осуществляются под действием положительных или отрицательных ионов, наибольшее значение будет иметь распределение электронной плотности в молекуле. В ходе реакции атакующие ионы станут в первую очередь взаимодействовать с атомами, несущими наибольший суммарный заряд [c.59]

С чем же связана избирательность, специфичность реакций ароматического замещения Нельсон считает, что свободная энергия активации различных положений бензольного кольца в присутствии заместителя, хотя и не намного, но все-таки различается. Если бензольное кольцо атакует достаточно активный реагент, то в этом случае свободная энергия активации невелика большое число атакующих частиц обладает энергией, необходимой для возникновения переходного состояния при атаке любого положения бензольного кольца. В этом случае скорости замещения в различные положения должны мало отличаться друг от друга, и процесс в целом должен характеризоваться слабой специфичностью. Обратная зависимость должна наблюдаться в том случае, когда энергия активации реакции велика. В этом случае лишь немногие частицы будут обладать энергией, необходимой для атаки любого положения. Ос- [c.247]

Другой ТИП пятичленных ароматических соединений составляют металлоцены, называемые также сэндвичевыми соединениями-, в них два циклопентадиенильных кольца расположены над и под ионом металла. Из соединений такого типа наиболее известен ферроцен (41) получены также аналогичные соединения кобальта, никеля, хрома, титана, ванадия и многих других металлов [75]. Ферроцен — устойчивое соединение, сублимируется при 100 °С и выдерживает нагревание до 400 °С. Два циклопентадиенильных кольца свободно вращаются [76]. С металлоценами проведены многие реакции ароматического замещения [77]. Получены металлоцены, содержащие два атома металла и три циклопентадиенильных кольца, известные как трехслойные сэндвичи [78]. Сообщалось о синтезе четырех- и даже пятислойных сэндвичей [79]. [c.72]

Мезоионные соединения [209] нельзя удовлетворительно представить формулами Льюиса, не включающими разделение зарядов. Большинство из них содержат пятичленные циклы. Наиболее распространенными являются сидноны (94)—устойчивые ароматические соединения, вступающие в реакции ароматического замещения, если Р = водород [210]. [c.91]

Эти реакции рассмотрены при обсуждении реакции ароматического замещения см. т. 2, реакции 11-18, 11-22—11-27, [c.411]

Реакции, в которых конечным местом миграции является ароматическое кольцо, являются реакциями ароматического замещения. Это обсужденные в т. 2 реакции 11-32—11-38, И-42, 13-26—13-29 и частично 11-39, 11-44 и 11-45. Сдвиги двойной связи были рассмотрены в других главах, хотя и их можно отнести к перегруппировкам (т. 2, разд. 10.6, 12.3 и реакция 12-2). Другой реакцией, которую можно рассматривать как перегруппировку, является реакция Вильгеродта (реакция 19-73). [c.128]

В противоположность соединениям 43 и 45 азулен (44), представляющий собой твердое вещество голубого цвета, вполне устойчив, и известны его производные [90]. Многие природные сесквитерпены легко превращаются в производные азулена например, при нагревании гвайола образуется 8-гвайазулен (т. 4, реакция 19-1). Азулен легко вступает в реакции ароматического замещения. Азулен можно рассматривать как комбинацию соединений 31 и 37 действительно, он обладает дипольным мо- [c.73]

Для этого необходимо вначале изучить строение и свойства ароматических соединений, главным образом, особенности их реакционной способности, рассмотренные в главе 1. Далее изучению подлежат основные реакции, используемые в синтезе соединений ароматического ряда. При этом имеется в виду такое изучение, которое позволило бы читателю сознательно управлять течением реакций. В книге они систематизированы в 13 главах по типам химических превращений как электрофильные, нуклеофильные и радикальные реакции ароматического замещения, реакции в боковых цепях и заместителях, реакции циклизации и реакции окисления — восстановления. Такая систематизация позволяет сделать ряд широких обобщений и облегчает усвоение обширного материала. [c.6]

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕАКЦИЙ АРОМАТИЧЕСКОГО ЗАМЕЩЕНИЯ [c.33]

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]

Наряду с рассмотренными выше реакциями ароматического замещения, протекающими в условиях, когда важную роль играет полярность реагирующих компонентов, известны также случаи ароматического замещения, протекающего по гомолитиче-скому механизму с участием свободных радикалов (см. стр. 303). [c.153]

Доказательства того, что отщепление протона не является стадией, определяющей скорость реакции, были приведены Меландером (1950— 1957), показавшим, что на обычные реакции ароматического замещения не влияет замена водорода на дейтерий (атомный вес 2) или тритий (атомный вес 3). Колебательная энергия связи углерода с различными изотопами водорода обратно пропорциональна их атомному весу. [c.133]

Это уравнение является еще одним доказательством роли о-комп-лексов в реакции ароматического галоидирования. Поскольку было показано, что между галоидированием и другими реакциями замещения толуола существует соотношение типа отношения Гамметта (Браун, 1953), весьма вероятно, что а-комплексы участвуют в большинстве электрофильных реакций ароматического замещения. [c.135]

Нитрование — наиболее гибкая и эффективная реакция из всех реакций ароматического замещения, за исключением реакции Фриделя — Крафтса. Общие ссылки по этому вопросу см. в работах [21, 221. [c.480]

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ РАССМОТРЕНИЕ РЕАКЦИИ АРОМАТИЧЕСКОГО ЗАМЕЩЕНИЯ [c.369]

Выше были рассмотрены реакции ароматического замещения, [c.345]

Повышение температуры реакции приводит к увеличению количества изомера, образующегося при низких температурах в меньших количествах, как это всегда имеет место в реакциях ароматического замещения, Аценафтен при —15° образует 87% [c.205]

В превосходном обзоре Берлинера [91] обсуждены аргументы за и против того, что комплексы с переносом заряда играют важную роль в реакциях ароматического замещения. [c.331]

Однако с менее замещенными силанами димеры не образуются, а получаются лишь продукты реакций ароматического замещения (14—19%) вместе с полимерами неизвестной структуры (40—55%), например [c.168]

Радикалы бывают л-типа и ст-типа. Например, в реакциях ароматического замещения под действием радикальных частиц возникают промежуточные короткоживущие циклогексадиенильные радикалы [c.498]

Пусть Б реакции ароматического замещения реагент г атакует атом р, углерода субстрата. Последний становится связанным не только с отщепляющимся атомом водорода, но и с приближающимся заместителем г. В результате атакуемый атом углерода субстрата переходит из зр - в хр -гибридное состояние. Будучи в хр -гибридном состоянии, атом С выбывает из системы сопряжения и, в зависимости от природы заместителя г, на этом атоме локализуется ноль, один или два 2рг-электронов из делокализованных я-электронов. Структура с такой я-электронной конфигурацией называется комплексом Уэйланда в методе ЭЛ этот комплекс рассматривается как гипотетический активированный комплекс реакции. Ниже изображен комплекс Уэйланда (дуга отделяет fx-тый центр комплекса от делокализованных [c.62]

Несмотря на многочисленные попытки, до сих пор не удалось получить аннулен 49. Однако известны различные способы, позволяющие избежать перекрывания между двумя внутренними протонами. Наиболее успешный подход основан на построении мостика, связывающего положения 1 и 6 [155]. Были получены 1,6-метано Ю]аннулен (74) [156], а также его кислородный и азотный аналоги (75 [157] и 76 [158]) это устойчивые диатроп-ные соединения, вступающие в реакции ароматического замещения [159]. Химические сдвиги периферических протонов в 74 лежат в области от 6,9 до 7,36, а мостиковых протонов — при —0,56. Исследование кристаллической структуры 74 показало, что периметр молекулы не лежит в одной плоскости, но длины связей составляют от 1,37 до 1,42 А [160]. Построение мостика между положениями 1 и 5 также приводит к ароматической системе. Например, мостиковые протоны в соединении 77 дают сигналы при —0,34 и —0,206 161]. Таким образом, многочисленные данные показывают, что замкнутое кольцо из десяти электронов представляет ароматическую систему, однако в некоторых случаях копланарность молекулы настолько нарушена, что она не может быть ароматической. [c.85]

Аннулен (84) также диатропное соединение [177] 12 внешних протонов дают сигнал при 96, а 6 внутренних протонов— при —36. Рентгеноструктурный анализ показывает, что молекула 84 почти плоская [178], так что в аннуленах с таким большим размером цикла внутренние атомы водорода не заслоняют друг друга. Соединение довольно устойчиво, его можно перегнать при пониженном давлении и ввести в реакции ароматического замещения [179]. Межатомные расстояния С—С неодинаковы, но связи не альтернирующие длины двенадцати внутренних связей около 1,38 А, а длины шести наружных связей около 1,42 А [178]. Установлено, что энергия резонанса ан-нулена 84 составляет около 37 ккал/моль, что близко к энергии резонанса бензола [180]. [c.87]

Изотопные эффекты в этом случае могут быть обусловлены по крайней мере двумя причинами [9]. Если скорость второй стадии сравнима со скоростью первой стадии или меньше ( 2[АгНУ+] Й1[АгН][У+]), то ясно, что изотопный эффект будет наблюдаться. Однако, вероятно, большинство изотопных эффектов в реакциях ароматического замещения обусловлено иными обстоятельствами, и первая стадия этих реакций обычно намного медленнее, чем вторая. Возможно, что большинство изотопных эффектов в случае обратимости стадии 1 зависят от степени обратимости этой стадии. Скорость превращения АгНУ+ в АгН должна быть практически такой же, как и скорость превращения АгОУ+ (или АгТУ+) в АгО (или в АгТ), поскольку при этом связь Аг—Н не разрывается. Однако АгУ должен быстрее образовываться из АгНУ+, чем из АгО + или АгТУ+, так как этот процесс включает расщепление связи Аг—Н. Если то это различие не имеет значения, по- [c.307]

В пользу универсальности этпх уравнений свидетельствует большой экспериментальный материал по реакциям ароматического замещения в толуоле. Примеры значений этих констант для некоторых реакций, полученных на основании рассмотренных уравнений, приведены в табл. 11.4 [78]. Метод дает хорошие результаты и с другими заместителями, которые, как и метильная группа, не слишком легко поляризуются. Для более легко поляризуемых групп корреляции иногда оказываются удовлетворительными, а иногда — нет, по-видимому, потому, что в переходном состоянии различные электрофилы по-разному воздействуют на электроны заместителя. [c.330]

Этот так называемый реактив Фентона может быть исполь-зован в реакции ароматического замещения для получения фенолов. Однако с синтетической точки зрения эти реакции не очень эффективны, поскольку в результате получается смесь изомеров наряду с продуктами замещения в боковую цепь [97—99]. Относительное количество образующихся продуктов зависит от pH среды и присутствия различных ионов металлов [100]. Гетероциклические соединения при гидроксилировании также дают смеси продуктов [46] с малыми выходами. Если ароматическое кольцо содержит боковую цепь, то именно на нее и направляется окисление реактивом Фентона. Однако при проведении реакции в присутствии ионов двухвалентной меди фенолы могут получаться в качестве основных продуктов. Окисление различных ароматических соединений системой 820а /Ре(11) в присутствии Си(П) также дает фенолы и с хорошим выходом. Реакция может иметь препаративное значение. Так, толуол дает крезолы (соотношение орто-, мета- и пара-изомеров равно 62 5 33, выход 21 %) и бензиловый спирт (15%) [101], как показано на схеме. [c.56]

Выдвинуто интересное предположение [86], согласно которому комплекс соударения представляет собой радикальную пару Ы02-АгН+ , образующуюся в результате переноса электрона. На основании этого можно объяснить, почему электрофил, оказавшись в составе комплекса соударения, может приобрести селективность, которой свободный N02+ не обладал (эта гипотеза не предполагает, что радикальные пары присутствуют во всех реакциях ароматического замещения, но только в тех случаях, когда нарушается закономерность, связанная с факторами селективности). Радикальная пара затем схлопы-вается в аренониевый ион. Имеются данные как в поддержку [87], так и против [88] этого предположения. [c.331]

При нитровании аминов в сильнокислых растворах обычно наблюдается жега-ориентация, поскольку частицы, действительно участвующие в реакции нитрования,— это сопряженные кислоты аминов. В условиях меньшей кислотности нитруется свободный амин и наблюдается орто — пара-ориентация. И хотя свободное основание может присутствовать в значительно меньших количествах, чем сопряженная кислота, оно намного более активно в отношении реакции ароматического замещения (разд. 11.3). Учитывая эти факторы, а также то, что первичные ароматические амины легко окисляются азотной кислотой, перед нитрованием их часто защищают обработкой ацетилхлори-дом (реакция 10-54) или уксусным ангидридом (реакция [c.334]

Алкилирование ио Фриделю — Крафтсу отличается от основных реакций ароматического замещения тем, что входящая группа является активирующей, поэтому часто наблюдается ди- и полиалкилированпе. Однако активирующее действие простых алкильных групп (например, этильной, изопропильной) таково, что соединения, содержащие эти заместители, подвергаются атаке в реакциях алкилирования по Фриделю—Крафтсу только в 1,5—3,0 раза быстрее, чем бензол [204], поэтому часто оказывается возможным получить высокий выход моно-алкилированного продукта. В действительности тот факт, что часто в обсуждаемых реакциях получаются ди- и полиалкил-производные, объясняется не небольшой разницей в реакционной способности, а тем обстоятельством, что алкилбензолы предпочтительно растворяются в каталитическом слое, где и идет реакция [205]. Этот фактор можно устранить подбором подходящего растворителя, нагреванием или высокоскоростным перемешиванием. [c.350]

Корреляция Гаммета также позволяет несколько глубже понять реакционную способность я селективность. электрофилов в реакциях ароматического замещения. Б общем, стандартные о-константы Гаммета дают плохие корреляции для реакций электрофильного ароматического замещения. Значения а+, которые отражают большее значение прямых резонансных взаимодействий, дают лучшие корреляции они п были введены в действительности из-за плохих корреляций с ст, наблюдавшихся в реакциях электрофильного ароматического замещения [98 . Предложено, что положение переходного состояния на координате реакции можно оценить путем определения наклона (р) линии корреляции между скоростью замещения и константой заместителя сг -, причем, считают, что большое численное зиачеине р подтверждает наличие сильного [c.353]

Одиако ие во всех реакций ароматического замещения изотоиный эффект отсутствует. В некоторых случаях, например, в реакциях азосочетания, сульфирования, нитрозировання наблюдался отчетливо выраженный, а иногда значительный книетгиеский изотопный эффект. Но это не означает, что происходит принципиальное изменение мехагшзма от ступенчатого к синхронному. Если [c.1023]

Возможно, что наиболее полезным применением реакций ароматического замещения, протекающих по радикальному 1йеханизму, является синтез бифенилов [92] [c.251]

Нафталин, подобно бензолу, подвергается реакциям ароматического замещения это одно из его свойств, которое позволяет отнести его к числу ароматических соединений. я-Электронное облако является источником электронов, доступных для электрофильного реагента, который присоединяется к кольцу с образованием промежуточного карбониевого иона затем ион карбония отщепляет протон, восстанавливая тем самым ароматическую систему. [c.986]

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]

Вследствие особой стабильности группировки С—Т1—С реакции днзамещенных таллийорганических соединений, затрагивающие связи углерод—таллий, протекают не столь легко, как аналогичные превращения тризамещенных таллийорганических соединений. Однако диарилталлийтрифторацетаты претерпевают ряд важных реакций ароматического замещения при обработке элект-рофильными реагентами (схема 192) [130]. [c.146]

Изокарбостирилы из изокумаринов. Существуют три метода циклизации, согласно которым цикл замыкается в положения 1,2-,2,3- или 3,4-изохинолино-вого кольца. Поскольку во.всех случаях атомы углерода, которые могли бы войти в положения 1 и 4 изохинолинового цикла, уже связаны с бензольным кольцом, реакция ароматического замещения не имеет места. Исходными веществами могут служить соответственно изокумарины (см. т. 2, стр. 175), производные гомофталевой кислоты и производные фталимидоуксусного эфира, причем при всех реакциях образуются производные изокарбостирила. [c.281]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология