ненасыщенные, нуклеофильная атака соединений

Это нуклеофильное присоединение к сг,р-ненасыщенным карбонильным соединениям (называемое реакция Михаэля ) не ограничивается кислотами, оно вообще характерно для а, 1-не-насыщенных сложных эфиров, кетонов, альдегидов, а также нитрилов. На самом деле а,р-ненасыщенные кислоты реагируют труднее, чем их эфиры или нитрилы, поскольку в используемых условиях карбоксильная группа обычно превращается в анион (наиболее сильные нуклеофилы являются также основаниями), который, будучи отрицательно заряженным, менее чувствителен к нуклеофильной атаке, чем незаряженная частица. Однако производные карбоновых кислот реагируют легко, например [c.256]

Нуклеофильное присоединение начинается нуклеофильной атакой А элемента с высокой электронной плотностью, направленной на ненасыщенное соединение. Образующиеся активные частицы, также обладающие избытком электронов, осуществляют нуклеофильную атаку окружающей среды 5—Н и связывают элемент с малой электронной плотностью, чаще всего протон. [c.292]

Рис. 9.1. а,Р-Ненасыщенное карбонильное соединение, претерпевающее нуклеофильную атаку (а), и енамин, действующий как нуклеофил (б). [c.205]

Однако в а,р-ненасыщенных карбонильных соединениях вследствие взаимодействия двух я-связей электроноакцепторный эффект карбонильной группы передается к р-углеродному атому. В результате такие соединения подвержены также нуклеофильной атаке по этому положению (рис. 9.14). Действительно, во многих случаях наблюдается конкуренция между [c.214]

Во всех рассмотренных выше примерах присоединения по двойным связям ненасыщенных кислот имела место активация при действии электрофильных агентов, подобных Н . Сопряженное присоединение может происходить также при взаимодействии производных кислот с нуклеофильными агентами наиболее важными из этих реакций являются катализируемое основанием присоединение по Михаэлю и 1,4-присоединение металлоорганических соединений (разд. 12-4,Г). Во всех таких реакциях нуклеофильный агент, обычно карбанион, атакует двойную связь производного а,Р-не-насыщенной кислоты или, в более общем случае, а,Р-ненасыщен-ного карбонильного соединения, а также любого ненасыщенного соединения, в котором двойная связь сопряжена с сильной электроотрицательной ненасыщенной группой (например, —СМ, —ЫОз и т. д.) и активирована ею. В конденсации Михаэля роль карбаниона обычно выполняет соль енола. [c.590]

ЭПР, ЯВЛЯЮТСЯ мономерные комплексы Мо(У). Медленное ослабление сигнала объясняется восстановлением Мо(У). Поскольку стационарная интенсивность сигнала и скорость его роста увеличиваются с повышением pH, было высказано предположение, что мономерные комплексы Мо(У) образуются в результате нуклеофильной атаки ОН по молибден-кислородному мостику (рис. 45). Это предположение подтверждается тем, что интенсивность сигнала пропорциональна корню квадратному из общей концентрации молибдена. В соответствии со схемой механизма восстановления ацетилена, представленной на рис. 48 [137], образующийся первоначально мономер восстанавливается и теряет ОН"-лиганды, образуя координационно ненасыщенное соединение Мо(1У), которое связывает молекулу ацетилена. Затем в результате разрыва связи молибден—углерод водой образуются этилен и аналог исходного мономера, в котором молибден находится в состоянии Мо(У1). Последний затем восстанавливается донором электронов, и таким образом каталитический цикл замыкается. Активирующий эффект АТФ в отношении этой модельной системы, как полагают, объясняется усилением активности ОН-групп при фосфорилировании. Дополнительные сведения о механизме восстановления дало ис- [c.317]

Но в некоторых случаях скорость реакции определяется нуклеофильной атакой галогена и тогда наблюдается обратный порядок возрастания реакционной способности соединений по сравнению с реакциями, в которых участвует электрофильный галоген. Данные табл. 21 показывают, что присоединение к кротоновому альдегиду в присутствии кислоты проходит быстрее аналогичного присоединения к коричному альдегиду. В соответствии с этим /г-ксилохинон в реакциях этого рода оказывается менее реакционноспособным, чем бензо-хинон [21]. С другой стороны, меньший каталитический эффект в реакции присоединения к ш-нитростиролу и а, р-ненасыщенным кислотам по сравнению с реакциями а, р-ненасыщенных альдегидов и кетонов почти наверное определяется большей основностью последних. [c.153]

Эта стадия характерна для большинства реакций ненасыщенных соединений и СО, катализируемых комплексами металлов. Ее можно представить как внутрисферную нуклеофильную атаку лигандом У на активированную координацией молекулу X, в роли которой выступает обычно ненасыщенное соединение или СО. Например, одной из стадий реакции окисления этилена до ацетальдегида является внутрисферная нуклеофильная атака гидроксил-ионом на координированную молекулу этилена с образованием нового а-связанного лиганда [c.191]

Рассматривая структуру молекулы ацил-СоА и учитывая известные типы биохимических реакций, мы убеждаемся а том, что единственный рациональный путь дальнейшей атаки — это окисление молекулы с помощью флавопротеида, что приводит к отщеплению атомов водорода в а- и р-положениях с образованием ненасыщенного ацил-СоА-производ-ного (рис. 9-1, а). Одной из немногих возможных реакций, которым может подвергаться образовавшееся ненасыщенное соединение, является нуклеофильное присоединение по -положению. В результате присоединения воды (уравнение б) образуется спирт, окисление которого при участии NAD+ приводит к образованию кетона (уравнение в). Эта серия из трех реакций представляет собой хорошо известную последовательность реакций р-окисления. На рис. 9-1 представлена и другая последовательность, входящая а цикл трикарбоновых кислот, а котором янтарная кислота превращается в щавелевоуксусную. [c.308]

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]

Несмотря на фундаментальное значение реакций присоединения к ненасыщенным соединениям и обширные сведения, накопленные по механизмам этих реакций, в учебниках и обзорах они рассматриваются довольно бегло. В этой книге мы намерены дать обзор лишь по одному классу реакций присоединения, а именно по тем, в которых атакующий агент электрофилен и которые протекают обычно в две стадии через промежуточный ион карбония. Нуклеофильное присоединение будет рассмотрено в другой монографии этой серии. [c.7]

Несмотря на то что простые а. -ненасыщенные кислоты не имеют большого значения для биохимии, их производные часто являются промежуточными соединениями при синтезе и распаде длинноцепочечных жирных кислот, входящих в состав животных жиров (разд. 8.11). Ферментативные процессы распада суммированы в нижеприведенной схеме. Окисление (превращение в непредельное соединение) насыщенного ацилкофермента А проходит с образованием сложного эфира сопряженной ненасыщенной кислоты, который присоединяет элементы воды, возможно за счет нуклеофильной атаки. Образовавшийся р-гидрокси-ацилкофермент А окисляется в соответствующий р-оксоацилко-фермент А. Затем этот интермедиат расщепляется при взаимо-.действии с тиольной группой другой молекулы кофермента А. [c.259]

В разделе Алкилирование а,р-ненасыщенными альдегидами (стр. 47), посвященном алкилированию енаминов электрофильными соединениями, были приведены примеры реакций, в которых за начальной стадией следовала внутримолекулярная атака аниона на образовавшуюся иминиевую соль. В разделе Реакции с промежуточной нуклеофильной атакой на иминиевую форму (стр. 85) упоминались реакции, которые заключаются во внутримолекулярной нуклеофильной атаке на образовавшуюся иминиевую соль. В данном разделе рассматриваются такие реакции енаминов, в которых нуклеофильный реагент вступает в межмолекулярную реакцию с предварительно полученной иминиевой солью. [c.88]

Широкое применение в органическом синтезе находят тетракар-бонилфсрраты щелочных металлов, например КНРе(С0)4 и К2ре(СО)4, легко получаемые реакцией Ре (СО) 5 с КОН или амальгамой калия (см. также разд. 15.6.3.6). Так, анион [НРс(С0)4] может применяться для восстановления оксидов олефинов в олефины [322], восстановления . -ненасыщенных карбонильных соединений в соответствующие насыщенные карбонильные соединения [323, 324], алкилбромидов в алканы [325] и хлорангидридов кислот в альдегиды [326]. Возможно, что при этом протекает нуклеофильная атака карбонилферратного аниона с последующим восстановительным элиминированием от атома железа (схема 286). [c.326]

Сильно ненасыщенный характер группы —N=0=0 обусловливает их способность взаимодействия с соединениямц, содержащими такие С — Н-связи, в которых атом водорода достаточно реакционпоспособен, чтобы замещаться натрием. Так, соединения, содержащие метиленовые группы, активированные присутствием карбонильной, сложноэфирной, нитрильной или нитрогруппы, вступают в реакции с изоцианатами вследствие нуклеофильной атаки карбанионом изоцианатной группы [142, 217, 218]. Обычным продуктом этой реакции являются замещенные амиды [c.380]

Перекись бензоила окисляет ароматические амины до соответствующих азопроизводных. Предполагается, что окисление происходит по нерадикальному механизму с нуклеофильной атакой амина по гидроксильному кислороду перкислоты. Аналогично окисляет и п-нитропербензойная кислота. Продолжают активно изучаться реакции диацилперекисей с аминами, фенолами, ненасыщенными соединениями. Под руководством Г. А. Разуваева проводятся обширные исследования по реакциям диацилперекисей с металлоорганическими соединениями. [c.46]

К числу наиболее типичных заместителей, активирующих алкен для нуклеофильной атаки, относится группа С=0 в таких а, 3-ненасыщенных соединениях, как НСН=СНСНО, НСН= = СНСОК, РСН = СНС02Е1 и т. д. Поскольку карбонильная группа в таких соединениях сама может подвергаться нуклеофильной атаке (ср. разд. 7.6.3), возникает вопрос, будет ли преобладать присоединение по связи С=С или С=0 или 1,4-присоединение по системе С=С—С=0. Действительно, последний тип присоединения [см. формулу (93)] при применении, например, реактива Гриньяра обычно приводит к тому же продукту [95], который можно было получить при присоединении по связи С=С, из-за таутомерного превращения первоначально образующегося енола (94) [c.222]

Очень важной реакцией а,р-ненасыщенных соединений является конденсация Михаэля с участием карбаниона, образующегося из соединения, содержащего активную метиленовую группу, например этилцианацета-та, ацетоуксусного или малонового эфира. Эта реакция соответствует катализируемой основанием альдольной конденсации, причем местом нуклеофильной атаки является р-углеродный атом, а не карбонильный углерод. Примером может служить присоединение малонового эфира по связи С = С,, но тройная связь С = С также активна в этой реакции [c.425]

Многие из реакций нитрилов очень схожи с реакциями карбонильных соединений, особенно альдегидов и кетонов. Следующие факторы обусловливают это сходство (а) нитрильная и карбонильная группы обладают поляризованными я-связями, по которым может происходить реакция нуклеофильного присоединепия (б) обе группы оказывают дезактивирующее и лima-opиeнтиpyющee действие на ароматическое кольцо, с которым они непосредственно связаны (в) обе группы, находясь у ненасыщенного атома углерода, способствуют нуклеофильной атаке по Р-углеродному атому и, следовательно, присоединению по а,Р-связям С == С или С = С (г) обе группы активируют а-водородные атомы, которые поэтому относительно легко замещаются или удаляются в виде протонов под действием подходящего основания, причем образуется карбанион, стабилизованный за счет делокализации избыточного отрицательного заряда. Вряд ли необходимо приводить большое число примеров для иллюстрации пунктов (б) — (г) поэтому изложение в данном разделе будет несколько сжатым и весь материал разбит на два подраздела реакции нуклеофильного присоединения по связи С = N и различные реакции, включающие примеры, иллюстрирующие пункты (б) - (г). [c.484]

Реакция, по-видимому, протекает путем нуклеофильной атаки атома углерода диазометана по электронодефицитному атому углерода карбеновой группы с образованием бетаиноподобного промежуточного соединения 297), которое распадается с образованием эфира 296), азота и координационно ненасыщенного пентакарбонил-вольфрама 298) [c.125]

НУКЛЕОФИЛЬНОЕ ПРИСОЕДИНЕНИЕ. Присоединяясь к ненасыщенному карбонилыюму соединению (енону), нуклеофил может атаковать атом углерода карбонильной группы или удаленный конец сопряженной системы. [c.41]

Наиболее характерные особенности пирилиевых соединений связаны со свойствами гетероцикла, который удивительно стабилен несмотря на ненасыщенность и наличие формального положительного заряда. В отличие от пирилиевого иона оксониевый ион (13), образующийся при протонировании дигидропирана в процессе получения тетрагидропиранильных эфиров, существует только кратковременно как реакционноспособный интермедиат и быстро атакуется нуклеофильным растворителем (схема 2). Ион пирилия в этих условиях более устойчив, чем образуемый им аддукт (схема 3), и сохраняется при низких значениях pH сколь угодно долго [3]. [c.16]

Арены, как и алкены, обладают нуклеофильным характером. Однако с самого начала необходимо подчеркнуть, что в отличие от ненасыщенных алифатических и алициклических углеводородов образование продуктов присоединения протекает в случае аренов очень медленно. Окислители атакуют бензольное кольцо лишь в очень жестких условиях. Напротив, замещение атомов водорода положительно заряженной группой протекает относительно легко. Эти реакции носят название электрофильного замеи ения (обозначается 5е). Такого рода реакции долгое время рассматривались в качестве признака ароматического характера различных соединений. [c.263]

Катион пирилия 62 — полностью ненасыщенный щестичленный гетероцикл, содержащий положительно заряженный атом кислорода. Катионы оксония, как правило, обладают высокой реакционной способностью и очень легко атакуются нуклеофилами, однако соли пирилия, в основном, устойчивы к действию нуклеофилов. Например, катион пирилия устойчив даже в нуклеофильных растворителях в кислой среде. Такая низкая реакционная способность согласуется с ароматическим характером этих гетероциклических соединений. УФ-Спектр катиона пирилия аналогичен УФ-спектру N-алкилпиридиниевых солей. В ПМР-спектре перхлората пирилия сигналы протонов проявляются в. области 8—10 м.д., так же как и в спектре перхлората N-этилпиридиния [102]. Соли пирилия, однако, более реакционноспособны в реакциях с нуклеофилами, чем соли пиридиния, что связано, по-видимому, с больщей электроотрицательностью кислорода. Алкильные и арильные заместители в положениях 2, 4 и 6 уменьшают электрофильные свойства. Большинство известных производных пирилия замешено по этим положениям. [c.207]

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]

Для реакций аллильных соединений наблюдается другой механизм бимолекулярного замещения [17, 18], при котором нуклеофильный реагент атакует ненасыщенный 7-углеродный атом аллильной системы, вытесняя при этом у-заместитель [c.413]

Присоединение диазометана к а,Р-ненасыщенным нитроалканам часто дает изолируемые нитропиразолины в качестве первичных продуктов. Последние, однако, при высоких температурах претерпевают ароматизацию с отщеплением азотистой кислоты [292]. В этой реакции, как и в реакции с а,р-ненасыщенными карбонильными соединениями, продукты имеют структуры, предсказанные с учетом электронных эффектов заместителей это означает, что нуклеофильный углеродный атом диазометана атакуется электрофильным р-углеродным атомом диполярофила. В противополоншость этому, присоединение диазодифенилметана к нитроолефинам происходит в обратном направлении н [c.499]

За прошедшие годы появилось значительное количество исследований, в которых был расширен круг галоидорганических соединений, вступающих в реакцию Арбузова, и проведены исследования по изучению ее механизма. Однако за последние 20 лет наметилось и другое, не менее важное и интересное направление исследований в химии производных кислот трехвалентного фосфора — изучение взаимодействия с органическими электрофильными реагентами, не содержащими атомов галоидов. Эта новая, многообещающая и быстро развивающаяся область фосфорорганической химии включает разнообразные превращения производных кислот трехвалентного фосфора с широким кругом соединений как насыщенного, так и ненасыщенного рядов — спиртами, перекисями и гидроперекисями, карбоновыми кислотами и их производными, аминами, альдегидами, кетонами, сернистыми соединениями, непредельными углеводородами и др. Ввиду многообразия реагентов, вступающих в реакции с соединениями трехвалентного фосфора, естественно и механизмы их протекания неоднозначны. Наряду с нуклеофильным замещением наблюдаются процессы нуклеофильного присоединения и окисления. Многие из реакций нуклеофильного замещения и присоединения осуществляются по схемам, аналогичным или близким к предложенным для классической перегруппировки Арбузова и могут рассматриваться как ее разновидности. В первой фазе происходит атака атома фосфора на атом углерода, несущий какую-либо функциональную группу или являющийся концевым в непредельной системе, по механизму бимолекулярного нуклеофильного замещения с образованием квазифосфониевого соединения или биполярного иона. Во второй фазе в результате 5д,2-реакции аниона [c.5]

Рассглотренные выше реакции присоединения галоидов, галоидоводородов и солей тяжелых металлов к ненасыщенным соединениям начинаются атакой молекулы непредельного соединения катионом и поэтому относятся к реакциям электрофильного присоединения. Наличие по соседству с двойной связью электронодонорных групп облегчает реакции электрофильного присоединения электроноакцепторные группы, напротив, затрудняют такие реакции (стр. 237). Можно ожидать, что наличие по соседству с двойной связью сильных электроноакцепторных групп может настолько уменьшить электронную плотность двойной углерод-углеродной связи, а следовательно, затруднить реакции электрофильного присоединения, что появится вероятность одновременного или даже преимущественного протекания реакций нуклеофильного присоединения, начинающихся атакой молекулы непредельного соединения анионом. [c.272]

Что касается направления электромерного смещения, то здесь надо стать на статистическую точку зрения, так же как это делалось в отношении электромерии Фрая. Так, в уравнении 2 показано наиболее вероятное направление электромерного смещения в карбонильной двойной связи. Противоположное смещение, при котором углерод оттягивает электронную пару от электроотрицательного атома кислорода, гораздо менее вероятно, даже если атакующий реагент оказывает содействие такому смещению, В духе английской химической школы мы утверждаем, что карбонильная группа имеет — эффект, потому что по сравнению с ним ее эффект ничтожно мал. Далее, чтобы разобраться в другом важном вопросе, тесно связанном с первым, рассмотрим ненасыщенное карбонильное соединение, р-положение которого атакует нуклеофильный ион Х [c.81]

Реакция озонирования нелегко поддается кинетическому изучению, во-первых, потому, что в ходе реакции может образоваться несколько типов озонидов, и, во-вторых, их распад протекает сложно и может сопровождаться побочными реакциями и образованием побочных продуктов. Опыт показывает [25, 26], что олефины, содержащие алкильные группы, легко реагируют с озоном, а хлорзамещенные олефины и а, р-ненасыщенные карбонильные соединения — значительно медленнее. Следовательно, озон ведет себя как электрофил и кажется более вероятным, что электрофильный характер проявляет концевой, а не центральный атом углерода [27]. Структуры XV и XVI представляют собой соответствующие канонические формы, которые вносят свой вклад в структуру молекулы озона (XIII—XVI) и благоприятствуют ее поляризации для атаки на нуклеофильный центр. [c.196]

Действительно, реакция может начаться с атаки на -углеродный 8Т0М как молекулы воды, так и более нуклеофильного иона ОН. Установлено, что в случае активных субстратов, т.е. соединений с большим положительным зарядом на -углеродном зтоме,основная масса ненасыщенного соединения взаимодействует с молекулами воды [2]. Поэтому в уравнении скорости для этих параллельных реакций [c.93]

Приведенный выше метод успешно применялся для анализа а, р-ненасыщенных кислот, но в тех случаях, когда с двойной связью сопряжена более сильная электроноакцепторная группа, чем —СООН, например —СООС2Н5, — =N или —F, доступность электрона снижается до такой степени, что монохлорид брома (и другие электрофильные реагенты) оказывается больше не активным. Такой тип соединений, однако, чувствителен к атаке нуклеофильными реагентами углеродного атома, на котором зарождается положительный заряд. [c.178]

Рассмотрение химии алкинов позволяет выделить три важные особенности этого класса соединений. Первой и наиболее характерной является наличие цилиндрически симметричной я-электронной системы, образующей вместе с ст-связью тройную связь. Эта система легко поляризуется, лучше под действием электрофила, но даже и под действием нуклеофила, хотя, так же как и в случае простейших алкенов, нуклеофильное присоединение к простым алкипам (т. е. к алкинам, связь С С которых не находится в сопряжении с —ЛГ-группой) осуществить более трудно, чем электрофильное присоединение. Большая степень ненасыщенности алкинов могла бы заставить предположить большую легкость реакции с электрофилами но сравнению с алкенами. Однако дело обстоит иначе я-электроны связи С = С более прочно удерживаются ядрами углерода, чем я-электроны связи С = С, и поэтому менее доступны для атаки электрофилом. Это различие, безусловно, связано отчасти с тем, что дигонально гибридизованные атомы углерода связи С = С значительно более электроотрицательны, чем тригонально гибридизованные атомы углерода связи С = С. В соответствии с такой пониженной активностью по отношению к электрофилам ацетилены проявляют большую, чем алкены, склонность к взаимодействию с нуклеофилами. [c.284]