Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow Биоорганическая химия

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Понятие о реакционной способности

Реакционная способность — это способность органических соединений вступать в химические реакции с разной (большей или меньшей) скоростью. Факторы, определяющие реакционную способность, можно разделить на статические и динамические.

Статические факторы — это электронный фактор, т.е. распределение электронной плотности в молекуле, и пространственный фактор — пространственное строение молекулы.

Электронный фактор — наличие реакционных центров в молекуле. Характерные для определенных классов органических соединений реакционные центры формируются в результате взаимного влияния атомов, индуктивного и мезомер- ного эффектов функциональных групп. Например, в молекулах непредельных спиртов можно выделить такие реакционные центры:

Пространственный фактор определяет пространственную доступность реакционных центров. Часто из-за относительно большого объема заместителей, окружающих реакционный центр, подход атакующей частицы к нему может быть затруднен и реакция либо не будет идти, либо будет протекать по иному механизму, т.е. с участием другого реакционного центра.

Так, при взаимодействии бромистого метила с водным раствором NaOH идет реакция замещения по электрофильному центру и образуется метанол:

При действии спиртового раствора NaOH идет реакция элиминирования с участием СН-кислотного центра и происходит отщепление НВг с образованием 2-метилпропена:

Динамические факторы определяются устойчивостью промежуточных частиц — карбокатионов и карбоанионов, свободных радикалов.

Устойчивость заряженных промежуточных частиц определяется делокализацией заряда положительного (для карбокатионов) либо отрицательного (для карбоанионов). Любой из факторов, способствующих уменьшению заряда на атоме углерода, будет оказывать стабилизирующее действие на ион. В составе алкильных карбокатионов алкильные группы, проявляя +/-эффект, уменьшают положительный заряд у соседнего атома углерода, поэтому третичные карбока- тионы устойчивее вторичных и первичных:

Устойчивость карбокатионов и карбоанионов повышается в процессе делокализации электронной плотности по сопряженной системе р- или тг-орбиталей:

Свободные радикалы — очень реакционноспособные короткоживущие промежуточные частицы, которые стремятся заполнить незавершенный внешний электронный уровень до устойчивого состояния. Алкильные свободные радикалы стабилизируются, как и соответствующие карбокатионы, электродонорными эффектами алкилов, поэтому третичные свободные радикалы более устойчивые, чем вторичные и первичные:

Стабильность радикалов значительно возрастает в процессе делокализации электронной плотности по сопряженной системе р-орбиталей:

В общем случае, всегда предпочтительнее механизмы реакций с образованием более устойчивых промежуточных частиц.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы