Органическая химия. Методическое пособие. Цыбикова Д.Ц - 42 стр.

UptoLike

74 75
Тогда мы получим для первичных атомов водорода 9×1=9.
Таким же образом скорость замещения вторичных атомов
водорода хлором равна 2
×4=8. Скорость замещения един-
ственного третичного атома водорода будет 1
×5=5. Следо-
вательно, относительные скорости хлорирования первич-
ных, вторичных и третичных атомов водорода будут, со-
ответственно, 9:8:5.
Далее уравнение хлорирования 2-метилбутана:
Cl
2
СН
3
-СН-СН
2
-СН
3
Æ CH
3
-CH-CH
2
-CH
3
+
CH
3
hν CH
2
-Cl
+ CH
3
-CH-CH
2
-CH
2
-Cl + CH
3
-CH - CH-CH
3
+
+
СН
3
9
CH
3
Cl
+ CH
3
-CCl-CH
2
-CH
3
8
CH
3
5
Надо отметить, что два продукта хлорирования первич-
ных атомов водорода объединяют. Для того, чтобы рас-
считать процентный состав смеси продуктов реакции тре-
буется сложить коэффициенты и рассчитать процентное
содержание каждого продукта.
а)
589
9
++
×100=41% - содержание продукта замеще-
ния первичных атомов водорода
б)
589
8
++
×100=36% - содержание продукта замеще-
ния вторичных атомов водорода
в)
589
5
++
×100=23% - содержание продукта замещения
третичного атома водорода.
Задание 2.
Каким образом нужно провести нитрование
анилина, чтобы получить о-, п- и м-нитроанилины?
Решение. Реакция протекает по механизму S
E
. При дей-
ствии азотной кислоты амины окисляются, поэтому необхо-
димо защитить аминогруппу методом ацилирования. А
также получается м- продукт (см. ниже). После ацилирова-
ния защита снимается методом гидролиза в щелочной сре-
де. Аминогруппа и N-ациламигруппа являются заместите-
лями I рода, поэтому последующие электрофильные части-
цы направляются в о- и п- положения на основании I прави-
ла ориентации.
Чтобы получить м- продукт, необходимо получить соль-
нитрат, а затем нитровать. В нитрате аммонийная группа
заместитель II рода (акцептор).
NH
2
HNO
3
NH
3
.
NO
3
-
HNO
3
NH
3
NO
3
-
+
-
NO
2
+
!
..
!
!
Далее все анилины гидролизуют:
NH-COCH
3
!
-NO
2
OH, H O
-
2
-CH COOH
3
NH
2
!
-NO
2
о-нитроанилин
NH-C -CH
3
!
O
NO
2
!
OH, H O
-
2
-CH COOH
3
NH
2
!
NO
2
!
п-нитроанилин
NH NO
3
.
3
+
-
-NO
2
OH, H O
-
2
-CH COOH
3
NH
2
!
-NO
2
м-нитроанилин
NH
2
!
CH -C - Cl
3
O
NH-C - CH
O
!
..
δδ
δ
δ
δ
-
-
-
+
+
HNO
3
NH-C -CH
!
O
-NO
2
+
NH-C -CH
!
3
3
3
O
NO
2
!
Тогда мы получим для первичных атомов водорода 9×1=9.        Решение. Реакция протекает по механизму SE. При дей-
Таким же образом скорость замещения вторичных атомов      ствии азотной кислоты амины окисляются, поэтому необхо-
водорода хлором равна 2×4=8. Скорость замещения един-     димо защитить аминогруппу методом ацилирования. А
ственного третичного атома водорода будет 1×5=5. Следо-   также получается м- продукт (см. ниже). После ацилирова-
вательно, относительные скорости хлорирования первич-     ния защита снимается методом гидролиза в щелочной сре-
ных, вторичных и третичных атомов водорода будут, со-     де. Аминогруппа и N-ациламигруппа являются заместите-
ответственно, 9:8:5.                                      лями I рода, поэтому последующие электрофильные части-
   Далее уравнение хлорирования 2-метилбутана:            цы направляются в о- и п- положения на основании I прави-
                     Cl2                                  ла ориентации.
                                                                                       ..     O                    O             O
СН3-СН-СН2-СН3 Æ CH3-CH-CH2-CH3 +                            NH2                       NH-C - CH 3           NH-C -CH 3   NH-C -CH 3
                                                             !             O           !                     !            !
      CH3            hν      CH2-Cl                                CH3-C - Cl   δ-         δ - HNO 3           -NO 2
+ CH3-CH-CH2-CH2-Cl + CH3-CH - CH-CH3 +                                                                              +
+      СН3            9                                                         δ+          δ+
                                                                                       δ-                                 !
                           CH3     Cl                                                                                     NO 2
+ CH3-CCl-CH2-CH3                          8                 Чтобы получить м- продукт, необходимо получить соль-
       CH3               5                                нитрат, а затем нитровать. В нитрате аммонийная группа
   Надо отметить, что два продукта хлорирования первич-   заместитель II рода (акцептор).
                                                               ..               +      -            +   -
ных атомов водорода объединяют. Для того, чтобы рас-           NH2              NH3. NO3           NH NO
                                                               !                !                  ! 3 3
считать процентный состав смеси продуктов реакции тре-
                                                                     HNO3            HNO3
буется сложить коэффициенты и рассчитать процентное                                                  -NO2
содержание каждого продукта.
         9                                                  Далее все анилины гидролизуют:
   а)         ×100=41% - содержание продукта замеще-           NH-COCH3                     NH2
      9+8+5                                                    !                            !
ния первичных атомов водорода                                     -NO2      -                  -NO2
                                                                         OH, H2O
          8                                                             -CH3COOH                        о-нитроанилин
   б)          ×100=36% - содержание продукта замеще-                O
       9+8+5                                                   NH-C -CH3                    NH2
ния вторичных атомов водорода                                  !
                                                                            -
                                                                                            !
         5                                                               OH, H2O
   в)         ×100=23% - содержание продукта замещения                     -CH3COOH
                                                                                                        п-нитроанилин
      9+8+5                                                    !                            !
                                                               NO2                          NO2
третичного атома водорода.                                     + . -
   Задание 2. Каким образом нужно провести нитрование          NH3 NO 3                     NH 2
                                                                               -            !
анилина, чтобы получить о-, п- и м-нитроанилины?                             OH, H2O
                                                                           -CH3COOH                      м-нитроанилин
                                                                    -NO2                         -NO2


                         74                                                                        75