Органическая химия. Методическое пособие. Цыбикова Д.Ц - 27 стр.

UptoLike

74 75
Стабильный аллильного типа карбкатион
образуется в переходном состоянии за счет комбинации
атомных орбиталей. Как правило, присоединение 1,2 про-
исходит при низких температурах, а при более высоких
температурах образуется термодинамически более устой-
чивый 1,4 –продукт.
Если непосредственно с ненасыщенной группой связана
алкильная группа, то появляется особый вид сопряжения
сверхсопряжение или σ, π или σ,π, π- взаимодействие
/пособие 1/.
Взаимодействие электронов метильной группы приво-
дит к укорачиванию связи СН
3
-СН на 0,008 нм, к умень-
шению теплоты гидрирования и других свойств:
δ δ Cl
CH
3
ÆC=CH
2
+ HCl Æ CH
3
-C-CH
3
>, чем СH
3
-CH-CH
2
-Cl
CH
3
CH
3
CH
3
Далее рассмотрим конкретные примеры механизма от-
дельных реакций.
2.8. О механизме органических реакций
2.8.1. Некоторые вопросы общей теории химических
реакций
При проведении любой химической реакции нас долж-
ны интересовать не только фактыпродукты реакции, но
и теория. Например, СН
4
+ Cl
2
Æ CH
3
Cl + HCl . Эта реак-
ция происходит при освещении или нагревании. Мы зада-
емся вопросом: как молекула метана превращается в хло-
ристый метан и хлористый водород? Происходит ли это в
одну стадию или несколько стадий? Если этот так, то какие
это стадии? Какую роль играют освещение или нагревание?
Ответ на подобные вопросы дает механизм. Итак, детальное
описание химической реакции по стадиям называется меха-
низмом. С электронной точки зрения под механизмом хи-
мической реакции понимают способ разрыва ковалентных
связей в молекулах и последовательность состояний, через
которые проходят реагирующие вещества до превращения в
продукты реакций. Выяснение механизма реакций необхо-
димо для выбора оптимальных технологических условий
ведения процесса. Или: путь, по которому осуществляется
переход от исходных веществ к конечным продуктам. Во-
прос о механизме реакции в настоящее время решается с
применением химических (преимущественно кинетических,
стереохимических и изотопных) и физических методов.
Наиболее надежным доказательством механизма реакции
является обнаружение в системе промежуточных частиц в
концентрации, обеспечивающей наблюдаемую скорость ре-
акции.
И так, мы задаемся вопросомчерез образование, каких
промежуточно-активных частиц (интермедиатов) протекает
та или иная химическая реакция? Это зависит от условия
реакции, при которых происходит разрыв ковалентной
связи. Существует два типа разрыва ковалентной связи:
гомолитический и гетеролитический.
I A : B Æ A
.
+ B
.
Образуются радикалы.
II A : B Æ A
+
+ :B
-
Образуются
A: B Æ A:
-
+ B
+
ионы
В любом химическом процессе, реакции имеется ата-
кующий реагент или частица, поэтому в зависимости от
природы атакующей частицы мы различаем следующие ти-
пы реакции в общем виде:
3
2
CH -CH CH CH
+
δ
CH CH = CH
3
2
-
δ
+
,
CH C
3
O
H
δ
δ
-
+
,
CH C = CH
3
2
CH
3
δ
δ
-
+
                                                          емся вопросом: как молекула метана превращается в хло-
                                                          ристый метан и хлористый водород? Происходит ли это в
                                                  +       одну стадию или несколько стадий? Если этот так, то какие
   Стабильный аллильного типа карбкатион CH -CH CH CH2    это стадии? Какую роль играют освещение или нагревание?
                                             3
образуется в переходном состоянии за счет комбинации      Ответ на подобные вопросы дает механизм. Итак, детальное
атомных орбиталей. Как правило, присоединение 1,2 про-    описание химической реакции по стадиям называется меха-
исходит при низких температурах, а при более высоких      низмом. С электронной точки зрения под механизмом хи-
температурах образуется термодинамически более устой-     мической реакции понимают способ разрыва ковалентных
чивый 1,4 –продукт.                                       связей в молекулах и последовательность состояний, через
   Если непосредственно с ненасыщенной группой связана    которые проходят реагирующие вещества до превращения в
алкильная группа, то появляется особый вид сопряжения –   продукты реакций. Выяснение механизма реакций необхо-
сверхсопряжение или σ, π или σ,π, π- взаимодействие       димо для выбора оптимальных технологических условий
/пособие 1/.                        -                     ведения процесса. Или: путь, по которому осуществляется
             δ +      δ-  δ O  + δ          δ+   δ-
         CH3 CH = CH2, CH3 C   ,      CH3    C = CH2      переход от исходных веществ к конечным продуктам. Во-
                             H
                                            CH3           прос о механизме реакции в настоящее время решается с
                                                          применением химических (преимущественно кинетических,
  Взаимодействие электронов метильной группы приво-       стереохимических и изотопных) и физических методов.
дит к укорачиванию связи СН3-СН на 0,008 нм, к умень-     Наиболее надежным доказательством механизма реакции
шению теплоты гидрирования и других свойств:              является обнаружение в системе промежуточных частиц в
      δ δ                 Cl                              концентрации, обеспечивающей наблюдаемую скорость ре-
CH3ÆC=CH2 + HCl Æ CH3-C-CH3 >, чем СH3-CH-CH2-Cl          акции.
                          CH3              CH3               И так, мы задаемся вопросом – через образование, каких
      CH3                                                 промежуточно-активных частиц (интермедиатов) протекает
  Далее рассмотрим конкретные примеры механизма от-       та или иная химическая реакция? Это зависит от условия
дельных реакций.                                          реакции, при которых происходит разрыв ковалентной
                                                          связи. Существует два типа разрыва ковалентной связи:
  2.8. О механизме органических реакций                   гомолитический и гетеролитический.
  2.8.1. Некоторые вопросы общей теории химических           I     A : B Æ A. + B. Образуются радикалы.
реакций                                                      II    A : B Æ A+ + :B-       Образуются
                                                                   A: B Æ A:- + B+        ионы
   При проведении любой химической реакции нас долж-         В любом химическом процессе, реакции имеется ата-
ны интересовать не только факты – продукты реакции, но    кующий реагент или частица, поэтому в зависимости от
и теория. Например, СН4 + Cl2 Æ CH3Cl + HCl . Эта реак-   природы атакующей частицы мы различаем следующие ти-
ция происходит при освещении или нагревании. Мы зада-     пы реакции в общем виде:

                         74                                                            75