Замещение водорода на водород

В реакциях замещения один или несколько атомов водорода в молекулах углеводорода замещается другими атомами или группами. Алифатические соединения с трудом вступают в реакции замещения. Одна из важнейших реакций замещения алканов заключается в замещении водорода атомом галогена. Хлорирование алканов протекает в условиях фотовозбуждения, т. е. под действием света, который вызывает диссоциацию молекулы lj на реакционноспособные атомы хлора. Затем атом хлора атакует алкан, вытесняя из него атом водорода в результате образуются НС1 и алкильный радикал. Вслед за этим алкильный радикал атакует молекулу lj, что приводит к образованию алкилгалогенида и атома хлора [c.425]

Реакция прямого замещения водорода галогеном широко используется также при синтезах галогенпроизводных ароматического ряда. Прямое замещение водорода галогеном во многом зависит от температуры, света и катализатора (железо, соли алюминия, фосфор, иод и т. д.). При подборе соответствующего катализатора, температуры и на свету нужный продукт будет получаться в преобладающем количестве. В зависимости от этих условий замещение водорода галогеном может идти в боковой цепи или в бензольном ядре. При нагревании и действии света без катализатора замещение идет в боковой цепи (например, получение хлористого бензила из толуола). В присутствии катализатора замещение идет в ароматическом ядре (например, получение бромбензола в присутствии железа). На процесс замещения водорода галогеном в ароматическом ядре влияет также наличие в ядре гидроксила или аминогруппы, которые увеличивают подвижность атомов водорода в о- и п-положении. Например, при действии бромной воды на анилин три атома водорода бензольного кольца [c.116]

Реакция замещения водорода в пиридинах имеет очень мало аналогий в химии бензола. В таких реакциях водород формально играет роль гидрид-иона. Замещение идет большей частью по а-, а иногда и по 7-положению пиридинов. Замещение водорода проходит значительно труднее, чем замещение галогенов или подобных групп. Это объясняется, во-первых, более низким положительным зарядом б+ на атакуемом атоме углерода и, во-вторых, трудностью отщепления гидрида по сравнению с другими группами. [c.51]

Замещение у атома Nj на метильную группу чаще всего приводит к увеличению активности. Введение в это положение более объемных заместителей сопровождается снижением уровня активности. В некоторых случаях могут получаться практически неактивные производные. Замещение атома водорода в положении 1 на некоторые группы (карбамоильную, ацильные и др.) иногда дает эффект пролонгации действия таких производных 1,4-бенздиазепин [c.273]

Из иодсодержащих соединений для непосредственного замещения водорода на иод служат главным образом хлорид и щелочные гипоиодиты для замещения диазониевой группы на иод (следовательно для непрямого замещения водорода на галоид через стадии нитро- и аминосоединений) служит или просто иодистый водород, или иодистая медь. [c.435]

На различных соединениях изучали влияние замещения водорода дейтерием на скорость реакции отрыва водорода. Так как теория изотопного эффекта является сложной, подробно с ней можно ознакомиться в обзоре статей [24—26]. Кратко принцип теории изотопного эффекта можно изложить так замещение водорода на дейтерий приводит к изменению скорости реакции, так как для дейтерированного соединения, чтобы достигнуть переходного состояния, требуется более высокая энергия [c.153]

Смешение водорода с кислородом является главной причиной горения или взрыва, поэтому ее исключение является первостепенной задачей. Попадание воздуха внутрь водородных коммуникаций, в частности ожижителя, может быть вызвано наличием остаточного воздуха перед заполнением системы водородом или же подсосом воздуха из атмосферы вследствие понижения давления на всасывании в компрессор. Заполнению системы должна предшествовать ее откачка вакуум-насосом с последующим заполнением азотом только после этого возможно замещение азота водородом. [c.127]

Очень большая склонность к реакциям замещения атомов водорода другими заместителями при ярко выраженной ненасы-щенности углеродных атомов. Если мы рассмотрим формулу родоначальника этого ряда — углеводорода бензола СаНб, то увидим, что в бензоле на каждый атом углерода приходится один атом водорода и до их полного насыщения не хватает 6 атомов водорода, т. е. еще по одному на каждый атом углерода. Циклическая система с п атомами углерода является насыщенной при 2п атомах водорода (см. стр. 57). Тогда в общем виде формула ароматического углеводорода будет С Нг г-б- Если сравнить ее с [c.60]

Реакционная способность связи 81—Н меньше у замещенных соединений, что противоположно поведению соединений углерода, у которых химическая активность связи С—Н возрастает от первичных к третичным соединениям. В химии кремния, наоборот, реакционная способность связи 81—Н уменьшается при последовательном замещении водорода алифатическими или ароматическими радикалами [1268]. [c.197]

При анодном замещении уксусной кислоты в среде фтористого водорода, кроме двуокиси углерода и водорода получаются четырехфтористый углерод и фтороформ, с соотношением примерно два к одному. Для получения фтористого ацетила требуется добавка фтористого натрия, чтобы уменьшить сопротивление среды, так как образующийся в результате реакции с фтористым водородом фтористый ацетил является плохим проводником. В этих условиях получают в результате эквивалентные количества фтороформа и четырехфтористого углерода. Ацетон также дает эквивалентные количества фтороформа и четырехфтористого углерода при электролизе в среде фтористого водорода. [c.167]

Из изложенного ясно, что увеличение адиабатической сжимаемости при замещении водорода дейтерием обусловлено ослаблением межмолекулярного взаимодействия. При этом характерное для средних температур соотношение Рад, в > Рад, И не зависит от природы вещества или функциональной группы, в которой происходит изотопное замещение. В частности, знак изотопного эффекта не зависит от образования водородной связи замещаемым атомом водорода. Так, например, адиабатическая сжимаемость увеличивается как при замещении водорода дейтерием в циклогек-сане или ароматическом кольце анилина, так и при замещении водорода в аминогруппе анилина или гидроксильной группе спиртов. [c.165]

Из этих данных следует, что общая величина G(H2) для полностью дейтерированного этанола, а также для этанола, содержащего дейтерий в группе —СНз—, меньше, чем для недейтерированного этанола. Замещение водорода дейтерием в Hg- и ОН-группах не влияет на величину G(H2). Отсюда следует, что процесс образования водорода в результате одновре.менного отщепления двух атомов из разных групп и их соединения, по-видимому, играет небольшую роль в образовании молекулярного водорода при радиолизе. В таких реакциях различие положений дейтерия в молекуле не должно было бы существенно сказаться на величине G(H2). Поэтому образование молекулярного водорода должно происходить в результате других элементарных процессов, например отщепления одного атома водорода и последующего взаимодействия его с молекулой спирта [c.232]

При замещении водорода метиленовых групп ни для какого положения в молекуле не обнаруживается торможения или ускорения реакции замещения. При хлорировании н-додекана и н-гексадекана образуется соответственно около 8,5 и 6,2% мол. хлоридов, замещенных при конце-гзом атоме, т. е. первичных хлоридов. Остальные 91,5% мол. при хлорировании н-додекана и 93,8% мол. для н-гексадекана распределяются равномерно между всеми метиленовыми группами. В этом случае необходимо рассматривать лишь половину длины цепи углеводорода следовательно, при хлорировании н-додекана при углеродных атомах в положениях 2, 3, 4, 5 и 6 связано по 18,3% мол. хлора. В продукте хлорирования н-гексадекана при углеродных атомах 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 связано по 13,4% мол. хлора. Из приведенных количественных соотношений можно вычислить соотношение скоростей замещения первичного и вторичного водородов, которое приблизительно равно 1 3,20. Следовательно, и в данном случае соотношение выходов изомеров изменяется [c.199]

При реакциях прямого замещения водорода на галоид обычно получается смесь различных продуктов. С одной стороны, замещению могут подвергаться атомы водорода, находящиеся у различных атомов углерода, что приводит к образованию смеси изомеров, часто весьма сложной. С другой стороны, замещаться может не один, а последовательно несколько атомов водорода, что приводит к образованию смеси moho-, ди- и тригалоидопроизвод-ных. Поэтому для синтеза галоидопроизводных жирного ряда реакция прямого замещения может быть использована лишь в тех случаях, когда в молекуле исходного продукта один из атомов водорода способен замещаться на атом галоида значительно легче по сравнению с другими. Так, в карбоновых кислотах особенно легко замещается атом водорода при а-атоме углерода другие изомеры при этом не получаются. Ниже в качестве примера реакции замещения атома водорода при а-атоме углерода кислоты описан синтез монохлоруксусной кислоты. [c.56]

Менее близко к литийорганическим соединениям стоят соли некоторых тяжелых металлов, которые также нашли применение в качестве металлирующих агентов. Среди них наиболее известны соли двухвалентной ртути [132] реакции замещения под действием этих солей исследовались еще в начальный период развития органической химии. Было найдено, что хлориды золота [133], теллура [134], таллия [135] и германия [136] также металлируют некоторые ароматические ядра. Наличие в этих металлирующих агентах сильной кислоты Льюиса и отсутствие в них сильно основного аниона заставляет предполагать, что механизм их действия отличается от мехайизма действия металлоорганических соединений Только в случае меркурирования (137 мёхйнйзм замещения водорода на атом тяжелого металла был исследовай достаточно подробно. [c.357]

При реакциях прямого замещения атомов водорода галогеном часто получается смесь различных продуктов. При этом происходит последовательное замещение нескольких атомов водорода с образованием смеси моно-, ди- и тригалогенпроизводных и смеси изомеров. Полученные смеси трудно разделить, так как температуры кипения компонентов близки. Поэтому реакция прямого замещения удобна лишь в тех редких случаях, когда в молекуле исходного вещества один атом водорода способен замещаться галогеном значительно легче, чем другие, т. е. имеется атом водорода в а-положении электроноакцепторной группы. Отсюда следует, что легко галогенируются карбоновые кислоты, альдегиды, кетоны и простые эфиры жирного ряда. [c.116]

Внутренняя пластификация. При внутренней пластификации изменение потенциального барьера вращения и ослабление притяжения между макромолекулами достигаются путем изменения химического строения самого полимера С этой целью замешают активные группы макромолекулы менее активными (например, устраняют водородные связи путем этерификации карбоксильных групп или алкилирования гидроксильных и аминогрупп) или меняют строение полимера в самом процессе его получения В то время как хлопковая целлюлоза имеет удлинение 8—9% и не может быть расплавлена без разложения, трипропионат ее обладает удлинением до 15% и температурой плавления 239° С. В результате замещения атомов водорода при азоте метильными группами в продукте поликонденсации декаметилендиамина с себациновой кислотой температура плавления снижается от 196 до 63° С Введение боковых групп, препятствующих кристаллизации, оказывает аналогичное действие Если заменить часть атомов водорода полиэтилена группами ЗОгС , то жесткий полимер становится каучукоподобным [c.519]

После замещения па глубину 0,ЗС1/ЗС Gq > 20) наблюдается аномальное увеличение скорости замещения водорода для всех фракций, а затем носле л 40 происходит дифференциация анаморфоз по микротактичности, причем угол наклона анадюрфоз уменьшается в ряду Фр > Фпт "> Фдэ- На этой стадии хлорирования преимущественно идет замещение атомов водорода, расположенных в хребте цепи, и Ацп становится чувствительной к стереорегулярности цепи. Это связано с тем, что скорость замещения син-(Нв) и антп-протонов (Нд) групп СНа может различаться в зависимости от пространственного расположения групп СНд. Строение т-диад более благоприятно, чем строение / гдиад для атаки атомов На атомаш хлора по сравнению с Нв [5] . [c.166]

При замещении водорода серной кислоты на дейтерий первая стадия начинает сопровождаться изотопным эффектом, а вторая остается без заметных изменений. Как мы уже видели, в концентрированной кислоте с Я, равным изоиропильной группе, большой объем этого радикала, а также наличие бисульфат-иона приводят к появлению значительных стерических затруднений в стадии—1, которая оказывается медленной, и, таким образом, согласно обычной терминологии, первая стадия становится лимитирующей. Последнее означает, что переход водорода от кислоты к ароматическому кольцу должен лимитировать скорость, и, вероятно, является причиной изотопного эффекта. Это согласуется с наблюдением, что в 99%-ной серной кислоте отношение для суммарной реакции [c.134]

Дейтероизотопный эффект подтверждает ослабление в ходе сольволиза третичной связи С—Н в р-положении. Замещение водорода дейтерием ослабляет ионизацию в 1,5—2,3 раза [130, 131]. Эти эффекты гораздо более значительны, чем обычно наблюдаемые при сольволизе р-дейтерированных соединений (см. 11.2) и позволяют предположить, что водород участвует в ионизации. Возможно, что образуется промежуточное соединение с водородным мостиком, которое теряет протон в последующей быстрой стадии [c.114]

В таких жестких условиях последние ведут себя, как простые олефиновые системы, однако при проведении реакции в мягких условиях могут быть выделены следы фторароматических промежуточных продуктов (см. ниже). Следовательно, в ароматических соединениях происходит и насыщение ядра фтором, и замещение водорода. Таким образом, перфторциклогексан Сбр12 можно приготовить фторированием циклогексана, циклогексена и бензола при высокой температуре. Основными побочными продукта.ми в реакциях фторирования при помощи трехфтористого кобальта являются неполностью фторированные соединения с остаточными атомами водорода и иногда даже ненасыщенными связями. Температура их кипения обычно выше температуры кипения требуемого фторуглерода. Кроме них, получаются соединения с более короткой углеродной цепью (обычно низкокипящие), которые образуются в результате разрыва углерод-углеродной связи в исходном скелете. При более мягких условиях неполностью фторированные соединения могут оказаться главным продуктом реакции. Трехфтористый кобальт редко вызывает полимеризацию органического вещества в противоположность электрохимическому процессу или фторированию элементарным фтором, но может в некоторой степени про-мотировать циклизацию. [c.427]

В результате радикального замещения у атома водорода возникает свободный радикал СНз, который в свою очередь вступает в радикальное замещение у атома хлора в С1а. Образуется хлорометан и регенерируется атом хлора, вступающий в реакцию со следующей молекулой метана и т. д., что приводит к радикальной цепной реакции. Брутто-реакция сводится к замещению атома водорода в метане на атом хлора. Аналогично могут замещаться и оставшиеся атомы водорода — получаются дихлоро-, трихлоро- и тетрахлорометаны. [c.385]

Замещение атома водорода в группе ОН электроноакцепторными группами (РСЬ, ЗОзН, СНзСбН450з) повышает положительный заряд на а-атоме углерода и этим увеличивает реакционную способность спиртов по отношению к нуклеофильным реагентам. Обратное наблюдается при замещении атома водорода в спиртах электронодонорными алкильными группами. Простые эфиры очень мало реакционноспосоОный класс органических соединений. [c.87]

Выделение из воды водорода производится многими металлами, способными на воздухе давать свой окисел, т.-е. способными гореть или соединяться с кислородом. Способность металлов к соединению с кислородом, — а потому и к разложению воды или выделению водорода — весьма неодинакова [95]. Значительною энергиею в этом отношении обладают калий и натрий. Первый находится в поташе, второй в соде. Оба они легче воды, мягки, легко изменяются на воздухе. Приводя тот или другой из них в прикосновение с водою при обыкновенной температуре [96], можно прямо получить количество водорода, соответственное количеству взятого металла. На 39 г калия или на 23 г натрия выделяется 1 г водорода, занимающий объем 11,16 Л при 0° и 760 ммМ Чтобы легко было наблюдать это явление, поступают следующим образом в сосуд с водою наливают раствор натрия в ртути или так называемую амальгаму натрия, которая, будучи тяжелее воды, тонет на дно, причем содержащийся в ней натрий действует на воду, как сам натрий, выделяя водород. Ртутъ здесь не действует, и сколько взяли ее для растворения натрия, столько же и получим в остатке. Водород при этом выделяется мало-по-малу в виде пузырьков, проходящих чрез жидкость. Кроме выделившегося водорода и оставшегося в водном растворе твердого вещества (его можно получить испарением полученного раствора), никаких других продуктов здесь не получается. Следовательно, из двух тел (воды и натрия) получается то же самое число новых тел (водород и растворенное в воде вещество — едкий натр), из чего заключаем, что реакция, происходящая здесь, есть реакция двойного разложения или замещения. Происходящее твердое вещество называется едким натром НаНО, оно содержит в себе натрий, кислород [c.92]

Реакции серной кислоты, в отношении к органическим веществам, определяются чаще всего ее кислотным характером, если не происходит прямого отнятия воды, окисления на счет кислорода серной кислоты или разрушения. Так, напр., большинство непредельных углеродистых водородов С"Н " прямо с серною кислотою дает особый класс сульфокислот Сп№ " 1 (НЗО ) напр., бензол С Н образует сульфобензоло-вую кислоту, С Н Н50- . По этим кислотам очевидно, что в органических соединениях водород способен заменяться группою Н50 как он заменяется С1, N0 , СО-Н и др. Так как остаток серной кислоты, или сульфоксил ЗО ОН или ЗНО , содержит, как карбоксил (стр. 280 [I]), один водород (в виде водного остатка) серной кислоты, то получающиеся вещества суть кислоты, основность которых равна числу водородов, замещенных сульфоксилом. А так как сульфоксил, становясь на место водорода, сам содержит водород, то состав сульфокислот равен углеводородному веществу-]-30 , подобно тому как всякие органические (карбоксильные) кислоты равны углеводородному веществу-f-СО . Действительно многие сульфокислоты получаются чрез прямое присоединение серного ангидрида, напр., С Н (30 Н) = С Н 30 . Сульфокислоты дают растворимые баритовые соли, а потому легко очищаются от самой серной кислоты. Они растворимы в воде, нелетучи, при перегонке дают 30 (а водный остаток, бывший в соединении с 30 , остается с углеводородною группою так из сульфобензоловой кислоты получается фенол С Н НО) и очень энергичны, потому что действующий п них водород таков же, как и в самой серной кислоте [547]. [c.220]

Смешанные (молекулярные) гидриды. Смешанные гидриды являются продуктами замещения водорода в бинарном гидриде на различные атомы или радикалы. Элементы главных подгрупп периодической системы (за исключением подгруппы IIIA) в этих гидридах при любых степенях замещения имеют валентность, соответствующую их высшей валентности по водороду (табл. 1.2). [c.12]

Кислотами называются химические Ъоединения, содержащие атомы водорода, способные замещаться металлами при замещении водорода металлом образуется соль. В водных растворах кислоты распадаются (диссоциируют) на ионы водорода и кислотного остатка. По степени диссоциации в водных растворах различают сильные кислоты (азотная, соляная, серная и др.), средние кислоты (фосфорная, плавиковая и др.) и слабые кислоты (уксусная, борная и др.). Для качественного обнаружения кислот пользуются индикаторами — красителями, обладающими способностью менять свою окраску в растворе по достижении в нем определенной концентрации ионов водорода. Например, водные растворы лакмуса или лакмусовая бумажка в присутствии свободных кислот окрашиваются в красный цвет. [c.69]

Кольбе указывает, что его взгляды на угольную кислоту, как начало целого ряда органических соединений (причем самое угольную кислоту вместе с окисью углерода он рассматривал как тело неорганическое и на этом основании говорил о связи между телами органическими и неорганическими), у ходят корнями к некоторым положениям, высказанным ранее Либихом. Кольбе напоминает следующие слова Либиха, относящиеся к 1846 г. Представим себе, что весь кислород внутри и вне радикала угольной кислоты замещен на водород — у нас будет соединение углерода, аналогичное угольной кислоте, какое действительно существует в виде болотного газа... Таким образом, например, можно муравьиную кислоту... рассматривать как угольную кислоту, в радикале которой половина кислорода замещена водородом (цит. по 50, стр. 296]. Кольбе считал веским подтверждением этой точки зрения открытое в 1858 г. Ванклиным превращение [c.57]

Уже отмечалось (стр. 33), что с увеличением степени замещения атомов водорода на атомы хлора в молекуле этилена резко снижается способность хлорэтиленов к образованию высших продуктов теломеризации Именно этим и объясняется, что в реакции Принса никогда не отмечается образования продуктов присоединения двух и более молекул олефина. Кроме того, как было показано ранее (стр. 27), для вторичных и третичны.х алкилгалогенидов также характерно отсутствие способности к образованию высших теломеров. Если же провести аналогию между замещением атомов водорода в молекуле этилена атомами хлора и замещением на метильные группы, то в случае хлоралканов надо рассматривать метиленхлорид, как вторичный (аналогичен изопро-пилхлориду), а хлороформ как третичный (аналогичен грег-бутил-хлориду). Поэтому с такими соединениями также не должно образовываться высших теломеров, не говоря уже о четыреххлористом углероде. [c.77]

В работе [511] на основе спектральных данных показано, что расстояние О О в жидкой воде составляет 2,85 А. Ту же величину приводит Бернал [512]. Поэтому при замещении водорода дейтерием в воде описанные выше эффекты вызывают, вероятно, небольшое укорочение водородной связи. Для жидких спиртов расстояние 0---0 принимают равным 2,75 А [513]. По-видимому, MOIKHO полагать, что при замещении водорода дейтерием в гидроксильной группе жидких одноатомных спиртов оба эффекта приблизительно компенсируют друг друга или вызывают незначительное удлинение водородной связи. При таком изотопном замещении в веществах со связями N—Н—N определенно преобладает эффект укорочения водородной связи, так как дан е в кристаллических соединениях расстояние N - -N составляет 2,9—3,5 А [378]. [c.133]

Примерами преобладания непосредственного влияния молекулярного веса на вязкость являются полное замещение водорода дейтерием в метане, циклогексане, бензоле, нитрометане (см. табл. 121—122). Для этих веществ наблюдается сравнительно большой положительный изотопный эффект. Примерами случаев, когда преобладает влияние изменения энергии дисперсионного взаимодействия молекул, являются замещение водорода дейтерием в хлороформе и тетрабромэтане. Величина МЧ у изотопных аналогов этих веществ различается на 0,3—0,4%. Из табл. 82 видно, что изотопный эффект в величине д в указанных случаях составляет тоже около 0,3%. Ввиду этого из (VIII.6) получим T]D <С Пн- [c.221]

Рассчитать увеличение энергии разрыва водородных связей в этилен-дейтерогликоле и дейтероглицерине относительно их обычных аналогов невозможно из-за отсутствия необходимых спектральных данных. Однако, как следует из теории изотопных эффектов межмолекулярного взаимодействия (см. гл. II, За), в качестве оценки можно принять, что при замещении водорода дейтерием в двух гидроксильных группах этиленгликоля и трех таких группах глицерина изменение энергии ассоциации на моль вещества должно быть приблизительно в два и три раза соответственно больше, чем при замещении атома водорода в гидроксильной группе метилового спирта. Там же по спектральным данным вычислено, что энергия разрыва [c.223]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология