Реагенты реакции замещения водорода

Образование выровненной системы связей обусловливает ароматический характер этих соединений. Он проявляется в высокой устойчивости к окислению, склонности к реакциям замещения при малой активности в реакциях присоединения. При этом наличие в структуре ароматических соединений легко поляризуемого 6 р -электронного облака делает их весьма активными в реакциях с катионоидными (электрофильными) реагентами. Так, при взаимодействии бензола с хлором в присутствии катализатора легко происходит замещение атома водорода в бензоле хлором [c.146]

Рассказывая о химических свойствах предельных углеводородов или парафинов, необходимо указать, что они обладают малым сродством, т. е. неактивно вступают в реакцию с другими соединениями. На примере реакции предельных углеводородов с хлором (постепенное замещение) нужно показать, что малая реакционная способность парафинов объясняется тем, что атом углерода в молекуле парафина полностью насыщен заместителями, и единственно возможная реакция этих соединений — замена водорода другими реагентами — реакция замещения [c.50]

Мортон относит реакцию замещения водорода металлом к реакциям электрофильного замещения, основываясь на убеждении (иризнанном в настоящее время неправильным), что атакующим реагентом является катион щелочного металла, а карбанион играет только второстепенную роль акцептора протонов [229]. С другой стороны, основываясь на расположении нары электронов углерод-водородной связи, которая разрывается, и связи углерод — металл (ионной), которая образуется [159], реакция замещения водорода металлом мон<ет быть определена как электрофильное замещение. По той же причине гидролиз тирет-бутилхлорида определяют как реакцию нуклеофильного замещения [159]. [c.473]

Реакции замещения. Реакции замещения могут идти с заменой карбонильной группы на другие атомы или группы или с замещением атомов водорода в радикале. Особенно интересными и важными являются реакции замещения карбонильного кислорода. Их можно рассматривать как результат предварительного присоединения реагента, например аминосоединения к карбонильной группе с последующим отщеплением воды или другой молекулы [c.131]

Для предельных углеводородов характерна устойчивость к различным реагентам, типичны для них реакции замещения, особенно радикального — 5 , непредельные углеводороды значительно более реакционноспособны, для них характерны реакции присоединения, главным образом электрофильного реакции окисления и полимеризации, а для ацетиленовых, кроме того, реакции замещения водорода при тройной связи на металл. В последней реакции проявляются некоторые кислотные свойства ацетилена, обусловленные больщей электроотрицательностью (выражающейся цифрой 3,1) атома углерода в состоянии <р-гибридизации по сравнению с и -гибридизацией (электроотрицательность соответственно 2,8 и 2,5), что вызывает сдвиг электронных плотностей в молекуле [c.25]

Настоящая монография посвящена рассмотрению механизмов реакций замещения водорода, причем наибольшее место отведено реакциям изотопного обмена водорода. Механизмы всех названных реакций трактуются с единой точки зрения, учитывающей кислотно-основные свойства реагентов. В связи с этим большой раздел книги посвящен всестороннему доказательству того положения, что углеводороды, участвуя в интересующих нас реакциях, выполняют функцию кислот или оснований. Обсуждаются также вопросы кислотно-основного катализа и механизм кислотно-основного взаимодействия. Таким образом, в значительной части книги освещаются проблемы, теории кислот и оснований. [c.3]

Подобно другим основаниям углеводороды способны участвовать в равновесиях с апротонными кислотоподобными веществами. Область молекулярных соединений последних с углеводородами обширна, и ее подробный обзор не входит в нашу задачу, но было бы неправильно полностью обойти рассмотрение этих соединений и тем обеднить характеристику углеводородов как оснований. Помимо того, равновесные реакции углеводородов с электрофильными реагентами (например, галоидами) являются промежуточной стадией необратимого электрофильного замещения водорода (нанример, галоидирование). Этим объясняется большое сходство закономерностей таких химических реакций и кислотного водородного обмена в углеводородах, к обсуждению которого мы вернемся в последнем разделе книги, посвященном механизмам реакций замещения водорода. [c.168]

При изучении реакционной способности органических веществ и взаимного влияния атомов в их молекулах существенно также то обстоятельство, что нередко удается заместить одни и те же атомы водорода на изотоп, применяя реагенты различной и даже противоположной природы (кислота — основание). Результаты, полученные для реакции замещения водорода на его изотоп, наиболее легко сопоставимы и поэтому позволяют особенно отчетливо выявить, как влияют реагент и среда на реакционную способность вещества. [c.307]

Первая глава охватывает механизмы химических реакций замещения водорода (в ароматических соединениях), вызванных действием нуклеофильных реагентов. [c.308]

Учащиеся должны четко усвоить, что насыщенность валентности углерода в предельных углеводородах служит причиной того, что для предельных углеводородов невозможна реакция присоединения для этих соединений возможна только реакция замещения водорода на различные реагенты галоиды, нитрогруппу (реакция Коновалова) и т. д. [c.40]

Число основных типов органических реакций относительно невелико, и из них наибольшее аначение имеют замещение, присоединение и отщепление. Выше уже были рассмотрены реакции замещения водорода на галоген, а также реакции присоединения к алкенам и к циклоалканам с напряженными кольцами. Данная глава посвящена в основном замещению групп, связанных с углеродным атомом, при действии нуклеофильных агентов и образованию углерод-углеродных двойных связей при реакциях отщепления. На эти реакции обычно оказывают сильное влияние кажущиеся небольшими изменения структуры реагентов, растворителя и температуры. Будет показано, каким образом могут быть поняты причины таких влияний и в какой степени их можно предсказать, основываясь на принципах, уже рассмотренных выше. [c.253]

Химические свойства. Из рассмотренных особенностей строения молекул вытекает, что циклоалканы как соединения с одинарными валентными связями, за исключением первых двух, обладают при обычных условиях высокой химической стойкостью и по свойствам напоминают, алканы. Для них характерны реакции замещения водорода. Реакции присоединения возможны при высоких температурах или воздействии энергичных химических реагентов, что приводит [c.76]

Метод ЭЛ эффективно применяется для изучения скорости сходственных реакций, когда реагент данного типа участвует в реакциях замещения с различными молекулами субстрата или взаимодействует с различными положениями одной и той же молекулы. В последнее время диапазон применений метода ЭЛ значительно расширился и включает не только разнообразные ряды сходственных реакций замещения, но и реакции присоединения и изомеризации. Связь между опытными константами скорости и энергиями локализации для реакций присоединения атомов водорода к олефи-нам, изображенная на рис. 4.3, позволяет определять скорости неизученных реакций данного ряда по вычисленным значениям энер- [c.63]

Реакции замещения обусловлены способностью к протонизации водорода, связанного с углеродом, стоящим при тройной связи, что выражается в возможности замещения на металл водорода при взаимодействии с реагентами, имеющими основной характер [c.314]

Способность химических реагентов эффективно воздействовать lia структурно-механические свойства шламов основана на явлении ионного обмена. Частицы минералов благодаря наличию на их поверхности электрических зарядов сорбируют из окружающей среды катионы и анионы, которые недостаточно прочно удерживаются на поверхности частиц и при определенных условиях обмениваются на другие ионы. Наибольшая склонность к ионному обмену характерна для минералов глин. Причиной катионного обмена могут быть разорванные химические связи по краям кремнезем-глиноземистых слоев, несбалансированные заряды в результате замещения ионов кремния и алюминия ионами более низкой валентности, а также замещение водорода гидроксильных групп катионом, который может вступать в обменные реакции замещения. [c.280]

Замена водорода в молекуле реагента атомом дейтерия часто приводит к изменению скорости реакции. Такие изменения известны как изотопные эффекты дейтерия [32], которые выражаются отношением /гн/ о. В основном состоянии колебательная энергия связи (называемая энергией нулевых колебаний) зависит от массы атомов и при увеличении приведенной массы понижается [33]. Поэтому связи О—С, О—О, Ь—N и др. в основном состоянии имеют более низкую энергию, чем соответствующие связи Н—С, Н—О, Н—N и др. Следовательно, полная диссоциация связи в дейтерированном соединении требует больше энергии, чем в соответствующем изотопно незамещенном соединении (рис. 6.4). Если связи Н—С, Н—О или И—N вообще не разрываются в ходе реакции или разрываются не в лимитирующей стадии, замещение водорода дейтерием практически не оказывает никакого влияния на скорость (об исключениях будет сказано ниже), но если эти связи разрываются в лимитирующей стадии, то скорость при замещении дейтерием понижается. [c.294]

Химические свойства. Как уже было указано, предельные, или насыщенные, углеводороды — это вещества, трудно вступающие в реакции при обычных температурах. Для всех углеводородов гомологического ряда метана характерна неспособность к реакциям присоединения. При определенных условиях они вступают в реакции замещения, в результате которых атомы водорода их молекул замещаются другими атомами или группами и образуются производные углеводородов. При энергичном воздействии температур или химических реагентов молекулы углеводородов разлагаются с разрушением углеродного скелета. [c.52]

Протекание основной титриметрической реакции может осложняться из-за способности органических соединений вступать в реакции присоединения, замещения водорода, конденсации, полимеризации и др. Например, при титровании с участием галогенсодержащих кислот может выделяться свободный галоген, атомы которого замещают водород в органической молекуле. Правда, эти же реакции значительно расширяют область титриметрического анализа органических веществ, так как могут служить основой титриметрического метода. Для предотвращения или снижения возможности протекания нежелательных реакций работу проводят при низких температурах (чаще при комнатной), создают подходящие условия, добавляя в реакционную среду соответствующие реагенты или пропуская инертный газ и т. д. [c.213]

Азокрасители образуются в результате реакции электрофильного замещения — действия диазокатиона на фенолы и ароматические амины. Диазокатион, являясь слабым электрофильным реагентом, замещает атом водорода только в активном п-положении (если оно занято, то в о-положении) ароматического кольца, например [c.117]

Изменение в применяемом нуклеофильном реагенте, т. е. замена вступающей группы, не приводит к изменению скорости реакции замещения по механизму SnI- Это наблюдается, например, при использовании разных галогенидов, поскольку такие реагенты не принимают участия в стадии, лимитирующей скорость реакции. Если же реакция замещения протекает по механизму Sn2, то, чем более нуклеофильным является реагент, тем быстрее должна протекать реакция. Казалось бы, что нуклео-фильность любого реагента должна коррелировать с его основностью, поскольку для реагентов обоего типа характерно наличие доступных электронных пар. Такую параллель, хотя ее часто и используют, ни в коем случае нельзя считать строгой, поскольку такой ион, как Y , проявляет нуклеофильность в реакции замещения (обусловленную наличием у него пары электронов) обычно по отношению к углероду, тогда как его действие в качестве основания связано с передачей пары электронов водороду первый из этих процессов обычно значительно более чувствителен к стерическим факторам. Существенное различие между нуклеофильностью и основностью состоит также в том, что нуклеофильность характеризует скорость реакции, [c.108]

Ацилирование. Реакция ацилирования включает замещение водорода в ароматическом кольце ацильной группой ВСО . В ряде случаен реагентом для такого замещения является ангидрид кислоты (ВС0)20. Реакция катализируется такими кислотами Льюиса, как хлористый алюминий, хлорное железо, хлорное олово и в некоторых случаях иод. Реакцпя легко [c.453]

Так, например, бензол устойчив в условиях гидрирования олефинов, но он присоединяет 3 моль водорода и превращается в циклогексан в присутствии никелевого катализатора при высокой температуре или активного платинового катализатора в кислой среде при комнатной температуре. Характерной реакцией брома с бензолом является замещение водорода на бром, катализируемое следами солей железа. Но если исключить катализатор и подвергнуть смесь чистых реагентов действию солнечного света в отсутствие кислорода, то углеводород превращается в а-форму гексабромида (т. пл. 212 °(2) [c.123]

Одной из быстро прогрессирующих методологий органического синтеза являются реакции нуклеофильного ароматического замещения водорода (Sn )- Огромный потенциал реакций определяется фундаментальным свойством С-Н связей в л-дефицитных аренах и гетероаренах, а именно их способностью подвергаться реакциям замещения водорода под действием анионоидных реагентов. Нуклеофильная атака на незамещенный углеродный атом аренов или гетаренов позволяет избежать предварительного введения в ядро таких уходящих групп, как Hal, -OR, -SO2R, -NO2 и т. п., что открывает новые возможности для прямого введения заместителей и дает определенные технологические преимущества по сравнению с классическими реакциями [c.99]

Другую довольно распространенную группу превращений составляют реакции замещения водорода, связанного с азотом. Так, мочевина и бутил-карбамат при действии реагента С8504р в ацетонитриле при комнатной температуре дают Н-фтор- и Н,Н-дифторпроизводные [137]. [c.187]

Ароматическое замещение. В тщательно контролируемых условиях можно провести прямое фторирование ароматических соединений, соотношение образующихся изомеров указывает на электрофильный характер этой реакции уравнение (33) [36]. Великолепными реагентами для замещения водорода на фтор в обогащенных электронами ароматических системах являются фтор-оксисоединения, например ([ РзОР уравнение (34) [18а]. [c.639]

АВК и полученные из них АВТ являются перспективными реагентами для экстракционно-газохроматографического определения переходных металлов в виде их летучих хелатов. Пределы обнаружения при использовании детектора по элекаронному захвату 1(Н—г. Метод может быть применен для контроля загрязнения продуктов питания и объектов окружающей среды токсичными металлами. АВК служат синтонами для получения биологически активных пиридинов и азепинов. Хелаты АВК с медью — это эффективные катализаторы тримеризации пер-фторнитрилов в триазины, а также в реакции замещения водорода в гетероциклических хинонах [14]. [c.40]

Обилие простых парафиновых углеводородсв и небольшое число реагентов, с которыми взаимодействуют насыщенные углеводороды, делает реакции замещения водорода на галоид очень важными. [c.621]

При обычных химических условиях анион водорода значительно менее устойчив, чем его катион поэтому энергетические условия для реакций замещения водорода в ароматическом кольце нуклеофильными реагентами гораздо менее благоприятны, чем для соответствующих электро-фильных реакций. Реакции нуклеофильного замещения водорода в ароматическом кольце по своей важности уступают таким электрофильиым реакциям, как, например, нитрование или галогенирование. Нуклеофильное замещение групп, способных к существованию в виде анионов или каких-либо других частиц со свободной парой электронов, протекает значительно легче и имеет большее значение для препаративных целей. [c.135]

Природа реагента, температура или наличие тех или иных катализаторов влияют на течение реакции замещения водорода ароматического ядра и могут изменить относительные K0flH4e tBa отдельных изомеров (табл. 57, стр. 357) но при этом за немногими исключениями (— lg) [3] остается в силе общее правило о преимущественном направлении процесса при указанных реакциях в зависимости от рода имеющегося заместителя. [c.337]

В первом случае—при реакциях замещения водорода нитрогруппой, сульфогруппой или галогеном,—как будет показано ниже, реагент является электрофильным, и реакция представляет процесс электрофильного замещения (5в). [c.339]

Этот стандартный метод использовался [354] в случае спиртов типа С1(СН2) 0Н. Как указывалось в гл. 3 (см. стр. 122), в случае к-пропилового спирта увеличение времени реакции приводит к аномальной побочной реакции замещения водорода в положении 2 с образованием циклического сульфат-сульфоната. Сравнительно мало реакционноспособные спирты, такие, как СНF2 F2 H2OH, применяются в виде натриевых алкоголятов [87, 88]. При подходящих мольных соотношениях реагентов по этой реакции могут образовываться и соответствующие диалкилсульфаты. [c.329]

Бренстед [83] успешно применил принцип ПЛСЭ к реакциям замещения водорода в различных соединениях. Он установил, что зависимость между логарифмом константы скорости процесса замещения протона и логарифмом основности реагента имеет линейный характер. Следует отметить, что основ- [c.346]

Более позитивные предсказания можно сделать при сравнении реакций нуклеофильного и электрофильного замещения в алифатическом ряду. В одном процессе при уходе отщепляющейся группы освобождается место для электронной пары реагента, а в другом — электронная пара при уходе отщепляющейся группы остается. В реакциях первого типа входящая и уходящая группы субстрата перемещаются со своими электронами связи и обычно являются анионами, такими, как окси-анионы или галогенид-ионы в реакциях второго типа эти группы входят и уходят без своих электронов связи и поэтому обычно являются катионами, такими, как ионы металлов или водорода. Вследствие того что множество простейших катионов представляет собой катионы металлов, можно ожидать, что электрофильное замещение в алифатическом ряду распространено в химии металлоорганических соединений, точно так же как нуклеофильное замещение распространено в химии соединений, которые по контрасту мы могли бы назвать неметаллоорганическими. Все металлы, связанные подходящим образом с другими группами, являются потенциальными участниками таких реакций, поэтому можно ожидать, что к электрофильному замещению в алифатическом ряду будут относиться главным образом реакции замещения металла на металл в алкилах металлов, а также представляющие особые случаи реакции замещения водорода на водород. [c.463]

Применение органических осадителей требует создания определенных услови1[ и прежде всего надлежащей величины pH раствора. Причину этого понять нетрудно. Выше указывалось, что при образовании внутрикомплексных солей происходит замещение водорода кислотной группы реагента ионами металла при этом в раствор переходят ионы водорода, как это следует, например, из приведенного выше уравнения реакции между N1 + и диметилглиоксимом. Ясно, что положение равновесия должно зависеть от концентрации Н" , т. е. от величины pH раствора. Диметил-глиоксим (и другие подобные ему органические реагенты) ведет себя как слабая кислота. Поэтому к рассматриваемой реакции применимо все то, что говорилось ранее о значении величины pH при осаждении малорастворимых солей слабых кислот. И здесь, если известна величина ПР осадка и константа кислотной ионизации реагента, можно вычислить величину pH, при которой достигается полное осаждение. [c.125]

Инертность парафинов к реакциям присоединения объясняется тем, что все свободные связи углеродных атомов насыщены в них до предела водородом, т. е. вся свободная энергия связи в молекуле использована на образование связей С—Н. Химическая пассивность парафинов объясняется также и тем, что все связи в их молекулах являются гомеополярными. Парафины разветвленного строения, имеющие в молекуле один или несколько третичных атомов углерода, более реакциопноспособны, чем нормальные парафины, они пегко вступают в реакции замещения с азотной и серной кислотами л другими реагентами. [c.54]

Однако при атаке этим реагентом углерода, замещенного двумя атомами водорода, реакцию нельзя остановить на стадии монофторирования, поэтому получаются продукты замещения обоих атомов водорода атомами фтора. Монофторирование можно осуществить косвенным путем, обрабатывая РСЮз енамины и енольные производные простых эфиров или кетонов [c.429]

Известны также. реакции нуклеофильного замещения. Они происходят под действием реагентов, несущих отркиательный заряд (например, при действии иона ОН ), и новая ковалентная связь с атомом углерода возникает за счет пары электронов, предоставляемой реагентом. Такие реагенты (группы) связываются непосредственно с ядром атома углерода и называются нуклеофильными ( любящими ядро ). Реакции нуклеофильного замещения водорода в бензольном ядре встречаются сравнительно редко. [c.333]

Среди прочих удалось синтезировать антранилы, содержащие разнообразные галогены в различных положениях молекул, структуры с набором различных гетероциклов в дополнение к банзизоксазольному (имидазольный, фурановый и др.). Получены данные по влиянию структуры субстрата и реагента на протекание реакции нуклеофильного замещения водорода, что позволило разработать количественный критерий, дающий возможность оценить границы применимости данного процесса для целей органического синтеза. Этот критерий имеет характер индекса реакционной способности, устанавливающий связь структуры субстрата и реагента со скоростью образования целевого продукта. Получены достоверные данные о механизме процесса взаимодействия карбанионов арилацетонитрилов с нитроаренами, что позволяет предсказывать его поведение в широком интервале условий. [c.127]

Замещение водорода нитрогрушюй является одной из важнейших реакций. в органической химии, особенно в ароматическом ряду. Для проведения этой реакции Л применялась как сама азотная кислота я самых разпых концентрациях, смесях 3 и растворителях, так и бонытте число других реагентов, но все они имеют меньшее значение, чем азотная кислота, особенно в виде нитрующей смеси. , i [c.380]