Нуклеофильное присоединение к полярным я-связям

При взаимодействии с полярными реагентами л-связь карбонильной группы разрывается. В результате этого происходит присоединение атомов или групп атомов атакующего реагента. Нуклеофильное присоединение к карбонильной группе — процесс ступенчатый. Реакция начинается с медленной атаки нуклеофильным реагентом положительно заряженного углерода карбонильной группы. [c.127]

Реакции нуклеофильного присоединения характерны для веществ, содержащих полярные кратные связи С =0, = N, С-= М, N = 0. Нуклеофильные реагенты присоединяются и по кратным углерод-углеродным связям, если последние активированы электроотрицательными группировками. [c.124]

НУКЛЕОФИЛЬНОЕ ПРИСОЕДИНЕНИЕ К ПОЛЯРНЫМ зг-СВЯЗЯМ [c.340]

Этот краткий обзор физических данных дает прямые указания относительно некоторых особенностей в реакционной способности диацетиленов. При рассмотрении химических свойств диацетиленов необходимо учитывать линейность, высокую электрофильность, полярность и поляризуемость сопряженной диацетиленовой группировки. Особенностью химических превращений диацетиленов, зависящей от природы тройной связи, усугубляемой при сопряжении, является повышенная (по сравнению с алкенами) склонность к реакциям нуклеофильного присоединения. Эту особенность тройной связи, как известно, объясняют характером гибридизации. Асимметрия электронного распределения по цени облегчает атаку нуклеофильных агентов. [c.200]

В противоположность тому, что наблюдалось у ненасыщенных углеводородов, направление поляризации группы С = 0 не зависит от природы заместителей, находящихся при углероде. Поэтому ориентация присоединения полярных реагентов к двойной углерод-кислород-ной связи всегда одинакова отрицательный полюс реагента присоединяется к углероду (электрофильный центр), а положительный — к кислороду (нуклеофильный центр) [c.150]

Направление и скорость превращения f-металлоорга-нического соединения в продукты реакции зависят от тех же факторов, что и его образование (см. выше). Полярность связи —М—СН=, распределение эффективных зарядов определяют склонность а-атома углерода к присоединению электрофильной частицы (Н+, R+), нуклеофильной частицы (мономолекулярный или бимолекулярный гетеролиз с восстановлением металла) или поляризованной молекулы (НС=СН, СО). Наличие лигандов, особенно имеющих свободные орбитали (л-лиганды, фосфины, сульфиды, СО и т. д.), также сказывается на реакционной способности связи М—СН—. [c.190]

Важнейшим фактором является полярность связи углерод — галоген С — X . Атом углерода, связанный с галогеном, приобретает положительный заряд и тем самым способность реагировать с нуклеофильными реагентами. Поскольку двойных связей нет, следует ожидать реакций замещения, а не присоединения. [c.335]

Исходя из этих представлений, Темкин и Флид заключили Специфика активации ацетилена при катализе определяется соотношением донорно-акцепторного и дативного взаимодействия алкина с металлом. Для протекания полярных реакций нуклеофильного присоединения и электрофильного замещения необходимо создать положительный заряд на атомах углерода тройной связи, 1то и.наблюдается при образовании донорно-акцепторной связи. Напротив, для малополярных реакций (циклизация, полимеризация, карбонилирование) наибольшее значение имеет дативное разрыхление тройной связи. Лиганды, с которыми связан металл-катализатор, влияют на соотношение донорных свойств металла. Знание всех этих факторов создает основу научного подхода к выбору эффективных катализаторов для ацетилена. [c.98]

Реакции димеризации и присоединения к двойной связи протекают как по полярному, так и неполярному механизмам, как с фторолефинами, так и с нефторированными олефинами, диенами, непредельными простыми и сложными эфирами, кето-нами и альдегидами [16, с. 284, 288—290]. Наиболее характерны реакции нуклеофильного присоединения. К ТФЭ могут присоединяться аммиак, первичные и вторичные амины, водород, фторангидриды перфторкарбоновых кислот. [c.7]

Напротив, нуклеофильное присоединение к тройной связи С=С, которому соответствует активированный комплекс в уравнении (53), сильно ускоряется при увеличении полярности растворителя, как показано на примере цис-присоединения пиперидина к метиловому эфиру пропиоловой кислоты [32] [c.64]

Нуклеофильное присоединение по карбонильной группе. Наиболее важной группой реакций нуклеофильного присоединения являются реакции присоединения по карбонильной группе, которые могут проходить с образованием простых продуктов присоединения (простые реакции присоединения). Значительно чаще продукты присоединения претерпевают дегидратацию и другие превращения. Связь С = 0 поляризована и, кроме того, обладает высокой поляризуемостью, поэтому нуклеофильные реакции присоединения по карбонильной группе проходят значительно легче, чем в случае алкенов. Все факторы, способствующие увеличению полярности или поляризуемости карбонильной группы (влияние заместителей, среды), повышают реакционную способность карбонильной группы. [c.252]

Непредельные кислоты обладают всеми свойствами карбоксильных групп и олефиновых связей, однако поведение а-, -непредельных кислот весьма специфично. Так, электрофильное присоединение электрофильных (H/ia/, H N) и нуклеофильных (Н. 0, / 0Н, NHg) реагентов протекает против правила Марковникова, причем полярность олефи--новой связи значительно облегчает реакцию с нуклеофилами. Аномальное течение реакции объясняется, вероятно, 1,4-присоединением [c.147]

Поскольку я-электроны являются наиболее легко доступной частью углерод-углеродной двойной связи, естественно ожидать, что они должны играть роль экранирующей оболочки молекулы от атаки нуклеофильными реагентами. Было показано, что я-электроны действительно играют эту роль. Оказалось, что характерными реакциями для таких систем являются реакции, инициируемые электронодефицитными частицами, такими как, например, Х+ и X (радикалы можно рассматривать как электронодефицитные частицы, поскольку они стремятся присоединить еще один электрон и образовать химическую связь). Катионы индуцируют гетеролитическое расщепление я-связи, а радикалы — гомолитическое, причем первые из них обычно функционируют преимущественно в полярных растворителях, а вторые —в неполярных, особенно при действии света. Реакции присоединения, индуцируемые свободными радикалами, рассматриваются в гл. И (стр. 288), а эта глава посвящена в основном полярным механизмам. [c.176]

Несмотря на сказанное выше, синтетический потенциал гомолитических реакций огромен, и прежде всего потому, что радикальные частицы относятся к числу высокоактивных интермедиатов, а потому их присоединение по кратным связям протекает достаточно легко и, что немаловажно, в нейтральных условиях. К этому следует также добавить, что подобные реакции малочувствительны по отношению к полярным эффектам в молекуле непредельного субстрата и их можно проводить при наличии самых различных функциональных заместителей, в том числе и таких, присутствие которых исключает саму возможность использования нуклеофильных или электрофильных реагентов. [c.253]

Пара электронов на л-орбитали более подвижна, менее прочно удерживается ядрами атомов углерода и, следовательно, легче поляризуется, чем электроны а-связи, что ведет к характерной для таких ненасыщенных соединений реакционной способности. Поскольку в углерод-углеродной двойной связи л-электроны пространственно наиболее доступны, естественно ожидать, что они должны экранировать молекулу от-атаки нуклеофильными реагентами. Показано, что я-электроны действительно играют такую роль (ср., однако, разд. 7.6). Неудивительно, что наиболее характерными реакциями двойной углерод-углеродной связи оказались реакции, инициируемые электронодефицитными частицами, такими как X" и X (радикалы можно рассматривать как электронодефицитные частицы, поскольку они стремятся присоединить еще один электрон для образования связи), причем катионы индуцируют гетероциклическое, а радикалы — гомолитическое расщепление л-связи. Показано, что первое преобладает в полярных растворителях, а второе — в неполярных растворителях, особенно при действии света. Реакции присоединения, индуцируемые радикалами, обсуждаются ниже (см. разд. 11.5.1.1). [c.197]

По аналогии со связью С=С (см. разд. 7.1), можно ожидать, что связь С=0 будет участвовать в реакциях присоединения, но если полярная атака связи С=С обычно начинается только электрофилами, то атака связи С=0 из-за ее полярной природы может начинаться либо электрофильной атакой Х<+ или X по атому кислорода, либо нуклеофильной атакой Y или Y по атому углерода (радикальные реакции присоединения к карбонильным соединениям очень редки). Оказалось, что первичная электрофильная атака атома кислорода имеет небольшое значение, за исключением тех реакций, в которых электрофилом является кислота (или кислота Льюиса), когда быстрое обратимое протонирование может предшествовать медленной, скоростьлимитирующей атаке нуклеофилом атома углерода, что и завершает присоединение присоединение в этом случае катализируется кислотой. [c.226]

Константа скорости реакции второго порядка между меток-сикарбонилацетиленом и пиперидином возрастает при замене менее полярного растворителя на более полярный, что связано с более эффективной сольватацией сильно биполярного активированного комплекса, образующегося из относительно слабо сольватированных не 1тральных молекул [88]. Аналогичные эффекты растворителей были обнаружены в реакции нуклеофильного присоединения азиридина к 3-диметиламинопропина-лю [89]. [c.224]

Некоторые из наиболее важных реакций синтетической органической химии заключаются в присоединении реагентов к двойным связям олефинов. Эти реакции, которые могут протекать по различным механизмам с участием электрофильных, нуклеофильных или радикальных промежуточных соединений, послужили предметом м1югочисленных исследований. Полярные реагенты вступают в элек-трофильные реакции присоединения, и обычно направление присоединения подчиняется правилу Марковникова. Реакции нуклеофильного присоединения требуют весьма специальных и жестких условий, если только в олефине нет сильных электроноакцепторных заместителей. Радикальные реакции имеют довольно общий характер, но на них оказывают заметное влияние свет, кислород, перекиси и различные ингибиторы. [c.103]

Полярность связи М—X и нуклеофильность X также зависят от характера М и L. Так, например, реакцию гидроцианирования ацетилена катализируют соли одновалентной меди, активирующие и ацетилен, и H N. Нуклеофильность N-груипы (связь Сп— N) оказывается достаточно высокой и относительно быстро происходит присоединение u N по тройной связи ацетилена. Низкая [c.189]

Книга является руководством для углубленного изучения теоретических основ органической химии. Как и в предыдущем издании ( Мир , 1965 г.), в ней рассматриваются механизмы главных типов превращений органических веществ нуклеофильное замещение у насыщенного атома углерода, отщепление, нуклеофильные реакции полярных двойных связей, электро-фильное присоединение к олефйнам и ароматическим двойным связям, нуклеофильные перегруппировки у электронодефицитных атомов, некоторые радикальные реакции. Книгу отличает всесторонность и глубина подхода к рассматриваемым реакциям, ясность изложения, большой объем цитируемых оригинальных и обзорных работ. Все это ставит новое—переработанное и дополненное — издание в ряд ценных учебных пособий для студентов и аспирантов химических вузов. Ее с интересом и пользой прочтут также преподаватели и иссбхедователи, работающие в области органической химии. [c.4]

Согласно Петрову, специфика превращений винилацетилена и его гомологов в основном определяется тремя факторами жесткостью электронной конфигурации молекулы, ее полярностью и склонностью ацетиленовой связи к нуклеофильному присоединению. Причем, добавляет Петров, как будто гиперконъюгация играет большую роль, чем электроноакцепторные свойства тройной связи [453, стр. 3371. Вместе с тем ленинградские химики установили, что учет только этих факторов оказывается недостаточным для объяснения всех реакций енииовых соединений, в особенности механизлш их гидратации [454]. Указав на большое число фактов, не согласующихся с теорией электронных смещений, Петров высказал мнение, что решающее значение имеет не только строение молекул в стационарном состоянии, но и строение тех [c.95]

Дипольный момент бромистого этила определяется полярностью связи С->Вг вследствие -/-эффекта атома брома. У бромистого винила полярность этой связи уменьшена за счет действующего в обратном направлении эффекта сопряжения (взаимодействие неподеленной пары электронов атома галогена с я-электронами двойной связи). Отсюда цСН2=СН—Вг < (ХС2Н5—Вг. Поэтому бромистый винил в отличие от бромистого этила обладает крайне низкой активностью в реакциях нуклеофильного замещения. 358. Вследствие сильного —/-эффекта атома хлора хлористый винил должен присоединять НВг против правила Марковникова (статический фактор). Однако в действительности присоединение идет в соответствии с правилом Марковникова [c.191]

Вопрос о значении природы л-комплексов в катализе был рассмотрен Моисеевым [ > ], который считает, что с различием в природе л-комплексов может быть связано существование двух групп каталитических реакций. Для одной из них характерен тот вид активации, который облегчает стадию нуклеофильной атаки координированного олефина. К этой группе принадлежат такие реакции, как окисление олефинов солями палладия, координационно-анионная полимеризация олефинов и др. Образование дативных. связей у л-комплексных интермедиатов благоприятствует большему разрыхлению двойной связи, что облегчает реакцию нуклеофильного присоединения при меньших полярных эффектах. Однако образование слишком прочной дативной связи приведет к повышению электронной плотности на атомах углерода координированной двойной связи, что может вызвать снижение активности интермедиата. По-видимому, для данной группы реакций (по крайней мере для части их) образование дативных связей между катализатором и субстратом не является строго обязательным. Известно, например, что соединения Т1 (IV), у которого й-элек-троны вообще отсутствуют, могут быть катализаторами координа-дионно-анионной полимеризации этилена. (Можно сделать вывод, что катализаторами этой группы реакций являются соединения переходных металлов, образующие комплексы типа II (см. табл. Л1-6)). [c.92]

Изучение реакций нуклеофильного замещения эфиров и монооксисоеди-нений позволило установить важную роль протонирования атома кислорода эта стадия необходима также для легкой дегидратации алканолов. В то же время известен ряд реакций, для которых первоначальное протонирование не является необходимым, как, например, реакция металлоорганических соединений с простыми эфирами, и для таких случаев предполагается, что необходимые условия для нуклеофильной атаки обеспечиваются самой полярностью связи С — О. Из-за меньшей электроотрицательности сера вызывает поляризацию связи С — 8 в гораздо меньшей степени, чем кислород для связи С — О более того, как уже указывалось в гл. 3, сера является гораздо менее основной, чем кислород, и поэтому менее склонной к присоединению протона. Оба эти обстоятельства обусловливают меньшую склонность связи С — 8 к разрыву в реакциях нуклеофильного замещения по сравнению со связью С — (), и к расщеплению в условиях катализируемой кислотой реакции элиминирования. Короче говоря, можно сказать, что связь С — 8 оказывается более устойчивой , чем С — 0-связь в аналогичных соединениях. Подобная ббльшая устойчивость, конечно, относится лишь к реакциям с нуклеофилами и ее следует отличать от собственно стабильности или прочности связи как таковой. Последнее свойство обычно выражается через силовую постоянную связи или ее энергию диссоциации. [c.434]

По аналогии со связью >-С=С< можно ожидать, что связь >С —О может принимать участие в реакциях присоединения, однако если полярная атака >С=С < связи осуществляется почти исключительно электрофильными реагентами (см. стр. 176), то в случае связи С==0 атака может начинаться,очевидно, либо нуклеофилами (У или V ) по атому углерода, либо элекгрофила-ми (Х+ или X) по атому кислорода. Практически оказалось, чга первичная электрофильная атака атома кислорода происходит редко исключением является атака протонами (а также кислотами Льюиса), когда быстрое и обратимое протонирование предшествует, как правило, более медленной заключительной нуклеофильной атаке атома углерода, лимитирующей скорость, присоединения. Ясно, что протонирование должно повысить способность карбонильного углерода подвергаться нуклеофильной атаке [c.198]

Подле ащая замещению группа X является в общем электронооттягивающей. Она действует так, что связь С—X с самого начала полярна (С X ) и атом углерода становится, таким образом, способным к присоединению нуклеофильного реагента [c.124]

Реакции карбонильной группы с нуклеофильными реагентами катализируются кислотами. Причину этого легко понять благодаря присоединению кислоты к основному карбонильному кислороду полярность карбонильной двойной связи значительно возрастает, т. е. карбонильный углерод получает больший чаС тичиый положительный заряд, поэтому его сродство к нуклео-фильным веществам увеличивается [ср. (6.3)]. [c.245]

Связь О—Н в спиртах довольно прочна, хотя она, полярна и кинетически лабильна. Значения энергии гомолитической диссоциации связи (D°) для i—Сгалканолов лежат в пределах 427—436 кДж-моль . Гомолитическое отщепление гидроксильного атома водорода радикалами для первичных и вторичных спиртов в растворе обычно не встречается в этих случаях, как правило, протекает предпочтительно атака по а-атому углерода. С другой стороны, депротонирование с образованием алкоксида легко осуществляется при обработке спирта сильно электроположительным металлом или сильным основанием. Реакционная способность понижается от первичных к третичным спиртам в соответствии с порядком изменения кислотности в жидкой фазе (см. табл. 4.1.4). Гетеролиз связи О—Н также следует за электрофильной атакой по гидроксильному атому кислорода, например при алкилировании и ацилировании спиртов. Вследствие высокой электроотрицательности и низкой поляризуемости кислорода спирты являются только слабыми и относительно жесткими основаниями (см. табл. 4.1.4) и лищь умеренно реакционноспособны в качестве нуклеофилов. Реакции присоединения спиртов к ненасыщенным соединениям обычно требуют участия катализатора или использования активированных субстратов. Нуклеофильность самих спиртов может быть активирована путем (а) превращения их в алкоксиды или (б) путем замещения гидроксильного атома водорода электроположительной или электронодонорной группой. Первый, более распространенный подход, находит применение, например, при нуклеофильном замещении алкилгало-генов, нуклеофильном (по Михаэлю) присоединении к активированным алкенам и при нуклеофильных реакциях присоединения-элиминирования в процессе переэтерификации. Второй, менее популярный подход, включает использование ковалентного средине- [c.60]

Кинетику реакции можно согласовать также с механизмом, заключающимся в быстро обратимой нуклеофильной атаке, вслед за которой происходит медленная протонизация с помощью молекул воды (к > к ) (но не молекул Н О или Н-буфера). Однако исследование зависимости равновесия от pH среды показывает, что стадией, определяющей скорость процесса, является образование связи С—С, а скорости протонизации карбанионов, как известно, велики [91]. В водно-диоксановых смесях с большой диэлектрической постоянной константы скорости, вопреки тому, что можно предполагать по теории эффектов растворителя Хьюза — Ингольда [92а], увеличивается. В этом случае энтропийный эффект более чем компенсирует увеличение энергии активации, вызываемое более полярным растворителем при ион-дипольнОм взаимодействии. Однако в почти аналогичном случае — реакции присоединения ионов алкоголята к акрилонитрилу — при увеличении диэлектрической постоянной метанольно-диоксановых смесей или увеличении содержания метанола в метанольно-диметил-формамидных смесях константы скорости уменьшаются [83]. Как резкое увеличение констант скорости в районе приближения к чистому диоксану или диметилформамиду, так и близость величин диэлектрических постоянных диметилформамида и метанола свидетельствуют, что этот эффект является специфическим, вызван, вероятно, специфической сольватацией метоксильного иона метанолом. Последнее приводит к резкому уменьшению реакционной способности сольватированного метоксильного иона по сравнению с несольватированным [92в]. [c.276]

Патрик [43] развил дальше эту работу, включив присоединения к таким имеющим сопряженную карбонильную группу олефинам, как диэтиловый эфир малеиновой кислоты и окись мезитила. Высокие выходы 1 1 аддуктов, полученные в этих и в подобных им реакциях, в том числе с перфторолефинами [44], наводят на мысль, что полярные эффекты оказывают влияние, и ацильный радикал КСО можно рассматривать как электронодонорный или нуклеофильный. Это можно объяснить, допустив вклады в общее состояние структур типа И—С=6+ >-К—С=0. Следует иметь в виду, что электронодонорные свойства радикала связаны с устойчивостью катиона, образу- [c.352]

Связь S = N в сульфиниламинах может участвовать в реакциях трех типов а) реакциях присоединения нуклеофильных реагентов (уравнение 9) б) реакциях циклоприсоединения, приводящих к образованию четырех-, пяти- и шестичленных циклов (уравнение 10) в) реакциях обмена иминогруппы с соединениями, имеющими полярные двойные связи (уравнение 11). Наиболее реакционноспособными соединениями этого класса являются N-сульфи-нилсульфонамиды. [c.399]