Переходное состояние замещении

Хотя вклад структуры а в переходное состояние замещения невелик, она показывает, что положительный заряд может быть делокализован во втором кольце в то же время, как следует из структуры б, переходное состояние для атаки в лге/па-положение может включать непосредственно только один цикл. [c.32]

Замена одного растворителя другим, менее полярным, обычно ведет к увеличению выхода продукта отщепления в том случае, когда реагент представлен анионами (НО-, R0 ). Этот факт находится в соответствии с теорией, касающейся роли растворителя (стр. 105). Действительно, ввиду того что рассеяние заряда в переходном состоянии реакции Е2 (он распределен между пятью атомами) больше, чем в переходном состоянии замещения Sn2 (он распределяется между тремя атомами, схема на стр. 106), уменьшению полярности растворителя должно отвечать увеличение скорости, резче выраженное для первой, чем для второй реакции. [c.123]

При изучении реакций бимолекулярного нуклеофильного замещения наибольшее внимание уделялось выяснению факторов, определяющих нуклеофильную реакционную способность атакующего агента [17]. Наряду с использованием полуколичественных закономерностей уравнения Эдвардса [18], Свена—Скотта [191 очень полезным оказывается применение хорошо известного принципа жестких и мягких кислот и оснований (ЖМКО) [20]. В связи с этим важно подчеркнуть, что при сравнении мягких и жестких агентов относительный порядок нуклеофилов зависит от степени образования связи нуклеофил — субстрат в переходном состоянии замещения. Согласно Хадсону [17], отношение констант скорости км/к изменяется немонотонно и проходит через максимум (рис. 1). [c.45]

Теперь введем в реагирующую систему заместитель. К параболической потенциальной энергии для параллельных (2ц) и перпендикулярных (Qj ) нормальных координат переходного состояния алгебраически добавится линейная энергия. Рис. 2.14 показывает, чтб получится, когда это линейное возмущение имеет положительный наклон как вдоль Qj, так и вдоль Q . Переходное состояние сместится в сторону больших значений и меньших значений Q. Следовательно, замещение, энергетически не выгодное по параллельной-координате (которая становится более труднодоступной), увеличивает ее значение в переходном состоянии. Замещение [c.55]

В катионе соли анилиния в переходном состоянии замещения в орто-параположения (структура И) между атомом углерода в положении 1 и группой существует только отталкивание. В комплексе IV атом металла может взаимодействовать с этим атомом углерода за счет своих -электронов. При этом металл выступает в качестве донора, а ароматический амин — в качестве акцептора электронов. Связь между амином и центральным ионом становится двойной — такой же, как это имеет место в я-комплексах [c.59]

Можно предположить, что медленной лимитирующей стадией является реакция замещения 5. Эта реакция может протекать через следующее переходное состояние [c.544]

Переходное состояние представляет собой точку максимальной аккумуляции энергии в ходе реакции, поэтому его не удается выделить. Следовательно, выделение стойких ст-комнлексов [И, 60] подтверждает заключение, что при электрофильном замещении в ароматическом кольце скорее образуются промежуточные соединения типа ст-комплексов (XLX), чем простое переходное состояние, показанное на (XL). [c.408]

Факторы, определяющие константу скорости реакции. Энергия активации. Теория столкновений. Активированные комплексы. Поверхности потенциальной энергии, путь реакции. Теория абсолютных скоростей реакций, переходное состояние, энтальпия и энтропия активации. Реакции замещения, нуклеофильные группы, механизм 814) 1 (диссоциативный), механизм SN2 (ассоциативный). [c.350]

Для такого механизма замещающая группа не играет существенной роли в образовании переходного состояния и, следовательно, не оказывает влияния на скорость полной реакции. Характерная особенность больщинства реакций замещения октаэдрических комплексов состоит в независимости скорости реакции от природы замещающей группы. [c.385]

Это показывает, что подходящее расположение электрофиль-ной или нуклеофильной группы может ускорить реакцию. Аналогичное явление имеет место в активном центре фермента, например лизоцима. Конечно, важную роль играет и природа уходящей группы, а также сольватация, особенно при протекании реакции через переходное состояние. Реакции этого типа, называемые сопряженным гидролизом, встречаются при внутримолекулярном замещении стерические факторы могут замедлять реакцию. [c.17]

Дело в том, что в субстрате 5р -орбиталь связи С—ОН (и вообще С—X) представляет собой несимметрично построенную объемную восьмерку. Таким образом, с тыльной стороны связи С—X имеется некоторая, хотя и меньшая, доля этой орбитали. Замещению группы X на нуклеофильный реагент предшествует образование переходного состояния, в котором угле- [c.140]

По всей вероятности, в данном случае замещение группы ОН на атом хлора осуществляется по внутримолекулярному механизму с промежуточным образованием шестичленного переходного состояния [c.145]

Реакция нуклеофильного замещения атома галогена всегда осложняется тем, что с ней в большей или меньшей степени конкурирует реакция отщепления галогеноводорода. Как было рассмотрено выше, реактивы Гриньяра являются сильными основаниями, способными отщеплять протон от молекулы субстрата—алкилгалогенида. Поэтому наряду с реакцией нуклеофильного замещения SN2, проходящей через переходное состояние (9), протекает реакция элиминирования 2, для которой переходное состояние с более удлиненной цепью рассредоточения электронной плотности соответствует структуре (10). Не исключено также, что при реакции элиминирования реализуется шестичленное переходное состояние (11) [c.268]

При атаке атома углерода, несущего частичный положительный заряд (вследствие поляризации связи С—X), реагентом 0Н начинает намечаться образование связи НО—С с одновременным ослаблением С—Х-связи. Реакция идет через переходное состояние (реакционный комплекс), в котором три атома водорода расположены в одной плоскости, перпендикулярной линии связи НО—С—X. При дальнейшем удалении галогена от углеродного атома и перехода его в ион Х группа ОН приближается к атому углерода настолько, что образует с ним обычную ковалентную связь. Весь процесс замещения осуществляется в одну стадию. Рассмотренный механизм реакции называется бимолекулярным нуклеофильным замещением и обозначается символом 5к2 (Ингольд). Скорость этой реакции пропорциональна концентрациям галогеналкила и нуклеофильного реагента [c.94]

В реакциях, идущих по механизму 5.у2, переходное состояние возникает тем легче, чем выше 6+ заряд на атоме углерода, являющемся реакционным центром. Поэтому заместители, уменьшающие электронную плотность на реакционном центре, т. е. проявляющие отрицательный индуктивный эффект и эффект сопряжения (—/, —С), способствуют этому типу замещения. Однако влияние элект ройных факторов в реакциях 5у2 сравнительно невелико. Большее влияние на течение реакций по механизму 5.у2 оказывают пространственные факторы, так как чем больше объем заместителей у реакционного центра, тем труднее реализуется переходное состояние, в котором центральный атом углерода находится в окружении пяти групп. [c.93]

Распад с разрывом одной и образованием другой связи. Орто-замещенные эфиры надбензойной кислоты распадаются очень быстро, если заместитель — атом иода, радикал РЗ—или заместитель с двойной связью. Такие заместители ускоряют распад потому, что разрыв О—0-связи в переходном состоянии отчасти компенсируется образованием связи О—заместитель [c.112]

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]

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]

Браун считает, что реагенты, обладающие незначительным сродством к электрону, будут более чутко реагировать на отличия электронной плотности у разных положений замещенного ароматического кольца. Селективность будет существенно зависеть от полярности реагента. Наиболее селективно должны реагировать неполярные молекулы, слабее должна быть выражена селективность у полярных частиц и менее всего — у ионов. Константа селективности должна отражать как характер реагента, так и степень полярности связи, образующейся в переходном состоянии. [c.248]

Другим фактором, благоприятным для реакции отщепления, является большой объем молекулы реагента. Так, стерически затрудненные амины (например, диэтиланилин и аналогичные соединения) часто реагируют с алкилгалогенидами в направлении отщепления. Это понятно, потому что переходное состояние замещения Sn2 более сжато, чем переходное состояние отщепления Е2, и поэтому последняя реакция не столь чувствительна к пространственным помехам. [c.123]

Так как электрофильные агенты атакуют предпочтительно орто- и пара-, а не жеяга-положения фенилгалогенидов, можно было бы предположить, что структуры Пб, Пв и Пг вносят вклад в гибридную структуру. Однако более существенными, вероятно, являются их вклады в переходном состоянии замещения, чем в основном состоянии. Довод против существенной роли структур П б, Пв и Пг в основном состоянии приведен в тексте, а именно электроноакцепторные свойства углерода в состоянии хр -гибридизации больше по сравнению с 5р -гибридизован-ным углеродом это приводит к уменьшению полярности связи углерод — галоген, что равносильно увеличению электронной плотности на углеродных атомах кольца. Кроме того, элементы остальных периодов, кроме первого, имеют лишь очень небольшую склонность к образованию двойной связи. [c.739]

В этом плане представляется интересным рассмотреть отношение констант скоростей тознлата (йт) и бромида (к ), часто используемое для характеристики степени разрыва связи с уходящей группой в переходном состоянии замещения и отщепления [21]. Систематические исследования Хоффмана [22] свидетельствуют о том, что указанное отношение тем больше, чем полнее разрыв связи с уходящей группой. Однако Коккерил [23] при изучении реакций отщепления пришел к заключению, что зависимость т/ б от степени разрыва связи должна иметь вид вогнутой кривой, представленной на рис. 2. [c.45]

Такая последовательность стадий, вероятно, правильна. Однако первая стадия, образование я-комплекса,— реакция быстрая и обратимая, а переходное состояние замещения достигается при превращении я-комплекса в (т-комплекс. Таким образом, при рассмотрении влияния заместителей на реакции ароматического замещения нет необходимости учитывать промежуточное образование я-комплекса, так как это влияние определяется строением переходного состояния, последнее же очень близко к строению сг-ком-плекса. Наиболее убедительные доказательства этого приведены в табл. 14, в которой относительные скорости бромирования ряда метилбензолов в уксуснокислом растворе сопоставлены с константами равновесия реакций образования а-комплексов (HBF4) и я-комплексов (НС ) тех же соединений [1]. [c.192]

Первый заместитель, введенный в ароматическую систему, своими индуктивным и мезомерным эффектами будет определять то место, где в распоряжение электрофильного реагента может быть предоставлена неподеленная электронная пара или по меньшей лаере гювышенная электронная плотность. В момент замещения, т. е. в переходном состоянии, имеет значение не только уже имеющаяся полярность, но и, в частности, поляризуемость ароматического ядра, а также пространственное расположение. Поэтому в настоящее время пытаются подробнее изучить закономерности при многократном замещении, проводя энергетическое рассмотрение исходного, переходного и конечного состояний. Само собой разумеется, что при малой затрате энергии для достижения реагирующего (переходного) состояния замещение облегчается из различных возможных путей замещения осуществляется тот, при котором затрата энергии будет наименьшей. Поэтому следует изучить влияние индуктивного и мезомерного эффектов первого заместителя на запас энергии переходного состояния. При этом оба эффекта могут взаимно усиливать или ослаблять друг друга. [c.487]

Использование любой модели для предсказания эффектов заместителей ограничено отсутствием однозначного эмпирического критерия конкретных изменений геометрии переходного состояния. Харрис и Курц считают, что такие, например, данные, как влияние заместителя на кинетический изотопный эффект хлора при нуклеофильнш замещении в К—С1, которое обычно трактуется как прямое доказательство изменения длины связи С—С1 в переходном состоянии замещения, может отражать, кроне того, и влияние изменения длины связи углерод-нуклеофил (и, следовательно, частот деформационных и симметричных валентных колебаний). Интерпретация влияния заместителя по чувствительности к растворителю также сложна, поскольку изменение основного состояния может быть более важный, чем изиенения в активированном комплексе. [c.88]

Степень разрыва связи с уходящей группой. Согласно схеме Снина и Ларсена в переходнсж состоянии 1-реакций разрыв связи с уходящей группой должен быть менее полны/ , чем в 2-процессах. Однако анализ данных по определению значений /сотз / вг свидетельствует об обратном с увеличением 1 -подобия реакции это отношение увеличивается, что связано с ростом чувствительности к варьированию уходящей группы вследствие повышения степени разрыва связи с уходящей группой в переходном состоянии замещения. [c.125]

Кинетические данные показывают, что большие скорости замещения соединений, содержащих группы NHGO H3 и ОН, не связаны с ионизацией и протеканием реакции через анион отщепление протона не происходит, и он входит в переходное состояние замещения. [c.316]

Лучшее доказательство н пользу некоторых из таких специфических пидов взаимодействия получается в результате изучения относительных реакционных способностей замеш енных стиролов и а-метилстиролов с радикалами, имеющими электроноакцситорные группы. Графики, построенные для зависимости этих величин от значений <т Гамметта [65] для замещенных стиролов, например приведенные на рис. 18, показывают возрастающее отклонение от линейной зависимости с увеличением тенденции системы к чередованию наряду с весьма высокими реакционными способностями стиролов, имеющих группы, являющиеся донорами электронов (отрицательные значения). Эти свойства, по-видимому, характеризуют системы, 1 которых участие дополнительных резонансных структур понижает энергию переходного состояния [65, 101а]. [c.152]

Последовала широкая дискуссия, происходит лп замощение в ароматическом ядре через образование промежуточного соединения такого типа, как прелполагали Пфейфер и Внциигор, или же оно включает лишь стадию простого переходного состояния. Например, Ипголд предположил, что при замещении в ароматическом кольце реагент атакует кольцо в боковом направлении к плоскости кольца, образуя переходное состояние, в котором входящая в реакцию и отщепляемая группы лежит в плоскости, нерпоидикулярной к плоскости кольца [89]. [c.407]

С ТОЧКИ зрения представлений о природе с-комплекса трудно понять, почему (Т-комплекс дпя п-производного трет-бутилбензола долн<он быть менее устойчивым, чем соответствующее производное толуола при хлорировании, но более устойчивым при нитровании. Это противоречие приводит к мысли, что прямая связь скорости замещения со стойкостью <г-ком-плексоп является излишним упрощением. Робертсон, де-ля-Мэр и Свед-ланд I272J считают, что индуктивный эффект заместителя играет порвостоненную роль при нитровании, в то время как гиперконъюгация является доминирующим фактором при бромировании. Аналогичное заключение сделали авторы и относительно частично образующейся новой связи в переходном состоянии, рассматривая ее с точки зрения относительной ковалентной природы [233]. [c.418]

Промежуточные механизмы. В последние годы накопились данные, свидетельствующие, что реакции замош ения, идуш ие через стадию ионизации и бимолекулярного замещения, представляют собой лишь крайние случаи всего комплекса реакции замещения [290, 316]. Следовательно, оба механизма, рассмотренных ь этой главе, являются лишь сравнительно редкими случаями и, вероятно, существуют другие реакции Фриделя-Крафтса, в которых количество возникающих и исчезающих связей в переходном состоянии колеблется в широких пределах. Из-за отсутствия данных по этому вопросу обсуждение его должно быть отложено. [c.441]

Совокупность экспериментальных данных позволяет предложить следующую схему взаимодействия 1,3-диенов с бис(п-кротил-никельиодидом). Реакция проходит через пятикоординационное переходное состояние, в котором мономер выступает как моно-дентатный лиганд. В случае алкилзамещенных бутадиенов координация с металлом осуществляется с участием наименее замещенной двойной связи (схема 2). , [c.123]

В четвертой главе рассмотрена проблема стерических факторов обычных (молекулярных) и радикальных реакций как часть проблемы реакционной способности частиц. На основе метода переходного состояния получены формулы для вычисления стерических факторов мономолекулярных и бимолекулярных реакций и зависимости их от температуры. Разработан приближенный метод расчета стерических факторов реакций присоединения и замещения радикалов с непредельными и предельными углеводородами, а также реакций диспропорционированияи рекомбинации радикалов. Этот метод расчета стерических факторов радикальных реакций основан на квантово-механических соображениях и апрокси-мации сумм состояний радикалов при помощи сумм состояний молекул, близких по своему химическому строению к радикалам. Приближенный способ расчета применен к вычислению стерических факторов обратимых реакций присоединения радикалов —Н, СНз к непредельным углеводородам (этилен, пропилен, изобутилен, аллен, ацетилен и др.), обратимых реакций замещения этих радикалов с непредельными и предельными углеводородами (метан, этан, пропан, бута- [c.10]

Маянц [337] объясняет это противоречие различием частот и форм колебаний замещенных и незамещенных радикалов. По его мнению, скорость перегруппировки в основном определяется вероятностью возникновения нужной переходной конфигурации, что возможно благодаря внутримолекулярным колебаниям. Вероятность же образования такого переходного состояния при прочих равных условиях увеличивается с уменьшением частот колебаний. Можно ожидать [338], что радикалы, содержащие в а-положении к свободной валентности атом галогена или арильную группу, будут иметь меньшие частоты колебаний по сравнению с частотами колебаний незамещенных радикалов в связи с увеличением массы заместителя и, вероятно, благодаря уменьшению угловых силовых постоянных. [c.197]

В переходном состоянии (которое характеризуется наибольшим содержанием энергии за все время реакции) атакующий атом, вытесняемый атом п атом, у которого происходит замещение, лежат на одной прямой остальные заместители располагаются вокруг центрального атома в плоскости, перпендикулярной этой прямой. Связи атакующего и вытесняемого заместителей с центральным атомом удлинены. Если реакция протекает слева направо, то три остающихся заместителя отклоняются вправо, образуя новый тетраэдр молекула инвертируется. То же справедливо и для взаимодействия 2-тозилоксиоктана с ацетат-ионом. [c.371]

При рассмотрении реакций нуклеофильного замещения в алифатическом ряду (см. гл. 2) было установлено, что в зависимо-мости от строения реагирующего вещества и условий проведения такие реакции могут протекать по одному из двух или одновременно по двум механизмам (5 2 и 5 1). Согласно механизму N2, реакция проте <ает как одностадийный непрерывный процесс через образование переходного состояния, в котором отрыв уходящей группы и образование новой связи с заместителем происходят синхронно. Согласно механизму 5лт1, реакция протекает в две стадии через промежуточное образование карбокатиона (лимитируюш,ее весь процесс замещения) и последующее быстрое взаимодействие его с нуклеофильным реагентом. [c.314]

Имеющиеся экспериментальные данные показывают, что, действительно, для субстратов с первичными радикалами и метилом реакции протекают по механизму 5 2, с третичными — по 5л-1. Соединения, содержащие вторичные радикалы, и некоторые соединения бензильного типа относятся к пограничной области. В реакциях замещения первичных галогенопроизводных обнаружено влияние заместителей у -углеродного атома объемные заместители препятствуют образованию переходного состояния и тем самым тормозят реакцию. Так, например, реакции неопентилхлорида (СНз)зССН2С1 с нуклеофильными реагентами протекают значитель- [c.93]

Ароматичность, правило Хюккеля. Электрофильные и нуклеофильные реакции. Электронодонорность и электроноакценторность заместителей. Индуктивный эффект и эффект сопряжения. Теория замещения, ориентанты I и И рода. Реакции электрофильного и нуклеофильного замещения, реакции присоединения. Переходные состояния. Согласованная и несогласованная ориентация. Спектры (ПМР, ИК и УФ) ароматических соединений. [c.250]

Полярность о-саязи, индуктивный эффект. Механизм реакций нуклеофильного замещения атома галогена в галогеналкилах. Переходное состояние, энергетика реакции. Сравнительная активность атомов галогена в разтичного типа галогенопроизводных (объяснение). Неподвижность галогена у кратной связи. Сравнительная кислотность гидроксила а разного типа соединениях (объяснение). Водородная связь. Взаимное влияние гидроксила и ароматического ядра в феноле. Влияние заместителей и их положения в ядре ((кнола на кислотность гидроксильной группы. Спектры (ПМР, ИК и УФ) галогенопроизводных, спиртов и с нолов. Гербициды. [c.250]

Многочисленные реакции нуклеофильного замещения тяготеют к двум типам. Первый возможный механизм — нуклеофильное бимолекулярное замещение, обозначаемое символом 5л/2, где 5 — substitution (замещение) N — nu le-ophyl 2 — бимолекулярный механизм. Суть процесса заключается в том, что к молекуле R — X приближается нуклеофильный реагент Z. Начиная с некоторого расстояния, происходит ослабление, разрыхление и растягивание связи R — X. Атакующая частица Z подходит со стороны, противоположной группе X, которая обычно электроотрицательна и несет заряд 6 . В результате возникает переходное состояние П [c.187]

Строение переходного состояния в реакциях 5лга замещения в ароматическом ряду может быть представлено следующим образом [c.199]

Такой выбор был обусловлен тем, что возникающее при сольволизе переходное состояние сходно с переходным состоянием ст-комплекса в реакциях электрофильного замещения. Благодаря этому рядст -констант, полученных на основе реакции сольволиза кумилхлоридов, хорошо обслуживает также реакции электрофильного замещения. [c.241]