Фактори, що визначають реакційну здатність органічних сполук - розділ Освіта, ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ Про РЕАКЦІЙНОЇ ЗДАТНОСТІ ОРГАНІЧНИХ МОЛЕКУЛ I. Статичні чинники (Нереагуючі Стан).
I. Статичні чинники (Нереагуючі стан):
· Електронні чинники, обумовлені розподілом електронної щільності в молекулі, які спричиняють появу реакційних центрів в субстраті і напрямок атаки на нього відповідного реагенту;
· Стерическое фактор, що обумовлює просторові труднощі для атаки реагентом реакційного центру субстрату, оточеного об'ємними заступниками.
II. Динамічні чинники (проявляються в процесі многостадийной реакції), що визначають переважне протікання реакції в напрямку освіти найбільш стабільного інтермедіату.
Кінетично контрольована реакція - реакція, що завершується отриманням ізомери, швидкість утворення якого найбільша (в м'яких умовах).
Термодинамічно контрольована реакція - переважне освіту ізомери з більшою термодинамічною стійкістю (в більш жорстких умовах).
Характеристика компонентів реакцій. Тип розщеплення ковалентного зв'язку. Кожна органічна реакція призводить до утворення відповідних продуктів, т. Е. Характеризується певним напрямком. З іншого боку, утворення продуктів реакції протікає зазвичай через специфічні для даної реакції проміжні стадії. З учасників реакції декількох речовин одне часто розглядається в якості субстрату - об'єкта перетворення, а інше реагенту - атакуючий речовина. При виборі реагенту і субстрату керуються такими правилами:
· Як субстрат вибирається з'єднання, один з атомів вуглецю якого є реакційним центром, тоді реагентом є речовина, атакуючий С - атом субстрату;
· Якщо в результаті реакції утворюється нова С-С зв'язок, то в якості реагенту розглядається з'єднання, у якого в реакції бере участь більш полярна зв'язок.
Субстрат- органічна сполука більш складної будови, ніж реагент, що поставляє для утворення нової зв'язку атом вуглецю.
Що йде група - замещаемая частина субстрату (Х).
Електрофуг - йде група без пари електронів.
Нуклеофуг - йде група з парою електронів.
Реакційний центр - атом або група атомів, що безпосередньо беруть участь в даній хімічній реакції.
Класифікація реагентів проводиться за наявністю спорідненості до ядра (нуклеофіли), до електронів (електрофіли) або до атомам (радикали). Перші два типи реагентів мають парне число електронів, радикали несуть неспарених електронів.
Вільні радикали -атоми або частки з неспареним електроном.
Утворюються при гомолитически розщепленні ковалентного зв'язку в результаті:
· Під дією ультразвуку.
Електрофільні реагент (електрофільне частка, електрофіл - Е # 948; + або Е Å ) - позитивно заряджений іон, електронейтральна молекула з електронодефіцітним атомом або сільнополярізованная молекула, що утворюється в реакції комплексоутворення з кислотами Льюїса. Електрофіл - акцептор електронної пари. Чим вище електронодефі-цітность електрофени, тим вище його електрофільне.
Нуклеофільний реагент (нуклеофільних частка, нуклеофил - Nu) - негативно заряджений іон або електронейтральна молекула з атомом, що має вільну електронну пару, що йде на утворення нової ковалентного зв'язку. Нуклеофил - донор електронної пари. Нуклеофільність зростає зі зменшенням електронегативності атома (порівнюються елементи одного періоду) і збільшенням поляризуемости (порівнюються елементи однієї групи). ЕД - заступники збільшують, ЕА - заступники послаблюють нуклеофільниє властивості. Аніони більш нуклеофільного, ніж нейтральні молекули.
Таблиця 11 - Приклади реагентів
Амбідентних іон - термін, використовуваний для опису активних частинок, що володіють двома різними взаємодіючими центрами, кожен з яких, в залежності від умов, може брати участь в утворенні різних хімічних зв'язків.
Интермедиат - частка з часом життя більше одного молекулярного коливання (10 -13 сек). Интермедиат утворюється з реагентів і йому відповідає локальний мінімум потенційної енергії. Перетворення интермедиата призводять до продуктів реакції.
Карбаніони - негативно заряджена частинка (аніон) має парне число електронів, в якій негативний заряд (НЕП) повністю або частково належить одному або кільком атомам вуглецю.
Карбен - термін, що позначає частки містять нейтральний атом вуглецю, який має двох заступників або два несвязивающіх електрона, які можуть бути в синглетному або тріплетном стані.
Карбин - термін, який використовується для позначення частки Н · C: і її похідних (R · C:), в яких одновалентних атом вуглецю має три непов'язаними електронами.
Карбкатион (карбеніевий або карбонієвого іон) - позитивно заряджена частинка, що має парне число електронів, в якому позитивний заряд розташований на одному або декількох атомах вуглецю. Часто цей термін застосовують для карбкатион, в яких атом вуглецю з надлишком позитивного заряду, володіє вакантної р -орбіталей.
Таблиця 12 - Електронна будова інтермедіатів.
sp 2 (в сполученої системі)
sp 3 (пов'язаний з sp 3 -гібрідізованним атомом)
- Кінець роботи -
Ця тема належить розділу:
Концепція теорії Мезомерія. Делокалізацію електронів зображують стрілками.
Що будемо робити з отриманим матеріалом:
Всі теми даного розділу:
Основні поняття Про РЕАКЦІЙНОЇ ЗДАТНОСТІ ОРГАНІЧНИХ МОЛЕКУЛ
Хімічні реакції являють собою процеси, в яких відбувається перерозподілу електронів. Напрямок (утворення певних продуктів) і механізм реакції в істотному ступені залежать
Концепція теорії резонансу (Полінг, 1928 г.).
Подання К. Інгольд про Мезомерія увійшли як складова частина в теорію резонансу, розроблену в 1928-1938 р Л. Полингом. Згідно Полингу, молекулу можна описати як би
радикальні реакції
· Проходять в неполярних розчинниках або в газовій фазі; · Прискорюються під дією світла, нагрівання або вільними радикалами, що утворюються при розкладанні інших речовин; · за
Кислотність і основність по Бренстеда-Лоурі.
Кислоти -речовини, здатні віддавати протон (донори протона). Підстави - речовини, здатні приєднувати протон (акцептори протона).
Орто-ефект.
Саліцилат-аніон Ка = 11 # 903; 10-5 Ка = 3,3 # 903; 10-5 Ка = 6,6 # 903; 10
Сольватація амінів.
Таблиця 16 - Основность аліфатичних амінів. Аміни + I CH3
Кислоти і підстави Льюїса.
Кислоти Льюїса - акцептори пари електронів, тобто будь-яка частка з вакантною орбиталью, яка здатна доповнити свою електронну оболонку парою електронів. ос
Жорсткі і м'які кислоти і підстави по Пирсону (ЖМКО).
Жорсткі кислоти - кислоти Льюїса, в яких акцепторні атоми малі за розміром, володіють великим позитивним зарядом, великий електронегативні і низькою поляризуємо
Способи отримання.
Промислові методи: 1. Отримання з нафти. Алкани С1 - С40 є основною складовою нафти, де поряд з граничним
Хімічні властивості.
Граничні вуглеводні є найменш реакційно-здатними органічними сполуками. Їх часто називають парафинами (від лат. Parum affinis - малу спорідненість). 1.