В каких реакциях присоединение замещение элиминирование изомеризация?

6 ответов на вопрос “В каких реакциях присоединение замещение элиминирование изомеризация?”

  1. NiceTV Ответить

    Источник:

    Решебник
    по
    химии
    за 10 класс (О.С.Габриелян, 2002 год),
    задача №3
    к главе «Глава 2. Реакции органических соединений. § 8. Типы химических реакций в органической химии».
    Все задачи >

    3. В чем особенности реакций изомеризации? Что их объединяет с реакциями получения аллотропных модификаций одного химического элемента? Приведите примеры.

    В результате реакций изомеризации образуются молекулы того же качественного и количественного состава, что и исходные; происходит изменение структуры вещества, что объединяет их с реакциями получения аллобронных модификаций

    ← 2. Какие реакции характерны для: а)алканов; б)алкенов? Приведите примеры реакций.
    4. В каких реакциях (присоединение, замещение, элиминирование, изомеризация) молекулярная масса исходного соединения:а) увеличивается;б) уменьшается;в) не изменяется;г) в зависимости от реагента увеличивается или уменьшается? >
    Вконтакте
    Facebook

  2. bulzavr Ответить

    При протекании химических реакций происходит разрыв одних и возникновение других связей. Химические реакции условно делят на органические и неорганические. Органическими реакциям принято считать реакции, в которых, по крайней мере, одно из реагирующих веществ является органическим соединением, изменяющим свою молекулярную структуру в процессе реакции. Отличием органических реакций от неорганических является то, что, как правило, в них участвуют молекулы. Скорость таких реакции низка, а выход продукта обычно составляет всего лишь 50-80 %. Для повышения скорости реакции применяют катализаторы, повышают температуру или давление. Далее рассмотрим типы химических реакций в органической химии.

    Классификация по характеру химических превращений

    Реакции замещения
    Реакции присоединения
    Реакция элиминирования (отщепления)
    Реакция изомеризации и перегруппировка
    Реакции окисления
    Реакции конденсации и поликонденсации
    Реакции разложения
    Реакции замещения
    В ходе реакций замещения один атом или группа атомов в начальной молекуле замещается на иные атомы или группы атомов, образуя новую молекулу. Как правило, такие реакции характерны для насыщенных и ароматических углеводородов, например:

    Реакции присоединения
    При протекании реакций присоединения из двух или более молекул веществ образуется одна молекула нового соединения. Такие реакции характерны для ненасыщенных соединений. Различают реакции гидрирования (восстановления), галогенирования, гидрогалогенирования, гидратации, полимеризации и т.п:
    Гидрирование – присоединение молекулы водорода:

    Галогенирование — присоединение молекулы галогена:
    Гидрогалогенирование — присоединение молекулы галогенводорода:
    Гидратация — присоединение молекулы воды:
    Полимеризация – образование высокомолекулярного соединения посредством многократного присоединения низкомолекулярного соединения, например: 
    Реакция элиминирования (отщепления)
    В результате реакций отщепления органические молекулы теряют атомы или группы атомов, и образуется новое вещество, содержащее одну или несколько кратных связей. К реакциям элиминирования относятся реакции дегидрирования, дегидратации, дегидрогалогенирования и т.п.:
    Дегидрирование – отщепления молекулы водорода: 
    Дегидратация – отщепление молекулы воды: 
    Дегидрогалогенирования – отщепления молекулы галогеноводородов: 
    Реакции изомеризации и перегруппировка  
    В ходе таких реакций происходит внутримолекулярная перестройка, т.е. переход атомов или групп атомов с одного участка молекулы в другое без изменения молекулярной формулы вещества, участвующего в реакции, например: 

    Реакции окисления 
    В результате воздействия окисляющего реагента происходит повышение степени окисления углерода в органическом атоме, молекуле или ионе процесс за счет отдачи электронов, вследствие чего образуется новое соединение: 
    Реакции конденсации и поликонденсации
    Заключаются во взаимодействии нескольких (двух и более) органических соединений с образованием новых С-С связей и низкомолекулярного соединения:

    Поликонденсация – образование молекулы полимера из мономеров, содержащих функциональные группы с выделением низкомолекулярного соединения. В отличие от реакции полимеризации, в результате которых образуется полимер, имеющий состав, аналогичный мономеру, в результате реакций поликонденсации состав образованного полимера отличается от его мономера:

    Реакции разложения 
    Это процесс расщепления сложного органического соединения на менее сложные или простые вещества:

    С18H38  > С9H18 + С9H20

    Классификация химических реакций по механизмам

    Протекание реакций с разрывом ковалентных связей в органических соединениях возможно по двум механизмам (т.е. пути, приводящему к разрыву старой связи и образованию новой) –  гетеролитическому (ионному) и гомолитическому (радикальному).
    Гетеролитический (ионный) механизм
    В реакциях, протекающих по гетеролитическому механизму образуются промежуточные частицы ионного типа с заряженным атомом углерода.  Частицы, несущие положительный заряд называются карбкатионы, отрицательный – карбанионы. При этом происходит не разрыв общей электронной пары, а ее переход к одному из атомов, с образованием иона: 
    Склонность к гетеролитическому разрыву проявляют сильно полярные, например Н–O, С–О и легко поляризуемые, например С–Вr, С–I связи.
    Реакции, протекающие по гетеролитическому механизму делят на нуклеофильные и электрофильные реакции.  Реагент, располагающий электронной парой для образования связи называют нуклеофильным или электронодонорным. Например, HO—,RO—, Cl—, RCOO—, CN—, R—, NH2, H2O, NH3, C2H5OH, алкены, арены.
    Реагент, имеющий незаполненную электронную оболочку и способные присоединить  пару электронов в процессе образования новой связи.называют электрофильным реагентам относятся следующие катионы: Н+, R3C+, AlCl3, ZnCl2, SO3, BF3, R-Cl, R2C=O
    Реакции нуклеофильного замещения
    Характерны для алкил- и арилгалогенидов: 
    Реакции нуклеофильного присоединения 
    Реакции электрофильного замещения
     
    Реакции электрофильного присоединения 
    Гомолитический (радикальный механизм)
    В реакциях, протекающих по гомолитическому (радикальному) механизму на первой стадии происходит разрыв ковалентной связи с образованием радикалов. Далее образовавшийся свободный радикал выступает в качестве атакующего реагента. Разрыв связи по радикальному механизму свойственен для неполярных или малополярных ковалентных связей (С–С, N–N, С–Н).
    Различают реакции радикального замещения и  радикального присоединения
    Реакции радикального замещения
    Характерны для алканов 
    Реакции радикального присоединения
    Характерны для алкенов и алкинов 
    Таким образом, мы рассмотрели основные типы химических реакций в органической химии
    Категории ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, Типы химических реакций

  3. ш0к0лАд Ответить

    Реакции замещения — это реакции, в результате которых осуществляется замена одного атома или группы атомов в исходной молекуле (субстрате) на другие атомы или группы атомов.
    В реакции замещения вступают предельные и ароматические соединения, такие как алканы, циклоалканы или арены. Приведем примеры таких реакций.
    Под действием света атомы водорода в молекуле метана способны замещаться на атомы галогена, например, на атомы хлора:

    Другим примером замещения водорода на галоген является превращение бензола в бромбензол:

    Уравнение этой реакции может быть записано иначе:

    При этой форме записи реагенты, катализатор, условия проведения реакции записывают над стрелкой, а неорганические продукты реакции — под ней.
    В результате реакций замещения у органических веществ образуются не простое и сложное вещества, как в неорганической химии, а два сложных вещества.
    Реакции присоединения
    Реакции присоединения — это реакции, в результате которых две или более молекул реагирующих веществ соединяются в одну.
    В реакции присоединения вступают ненасыщенные соединения, такие как алкены или алкины. В зависимости от того, какая молекула выступает в качестве реагента, различают гидрирование (или восстановление), галогенирование, гидрогалогенирование, гидратацию и другие реакции присоединения. Каждая из них требует определенных условий.
    1.Гидрирование — реакция присоединения молекулы водорода по кратной связи:

    2.   Гидрогалогенирование — реакция присоединения галогенводорода (гидрохлорирование):

    3.   Галогенирование — реакция присоединения галогена:

    4.Полимеризация — особый тип реакций присоединения, в ходе которых молекулы вещества с небольшой молекулярной массой соединяются друг с другом с образованием молекул вещества с очень высокой молекулярной массой — макромолекул.
    Реакции полимеризации — это процессы соединения множества молекул низкомолекулярного вещества (мономера) в крупные молекулы (макромолекулы) полимера.
    Примером реакции полимеризации может служить получение полиэтилена из этилена (этена) под действием ультрафиолетового излучения и радикального инициатора полимеразации R.

    Наиболее характерная для органических соединений ковалентная связь образуется при перекрывании атомных орбиталей и образовании общих электронных пар. В результате этого образуется общая для двух атомов орбиталь, на которой находится общая электронная пара. При разрыве связи судьба этих общих электронов может быть разной.

    Типы реакционноспособных частиц

    Орбиталь с неспаренным электроном, принадлежащая одному атому, может перекрываться с орбиталью другого атома, на которой также находится неспаренный электрон. При этом происходит образование ковалентной связи по обменному механизму:

    Обменный механизм образования ковалентной связи реализуется в том случае, если общая электронная пара образуется из неспаренных электронов, принадлежащих разным атомам.
    Процессом, противоположным образованию ковалентной связи по обменному механизму, является разрыв связи, при котором к каждому атому отходит по одному электрону (гомолитический тип разрыва). В результате этого образуются две незаряженные частицы, имеющие неспаренные электроны:

    Такие частицы называются свободными радикалами.
    Свободные радикалы — атомы или группы атомов, имеющие неспаренные электроны.
    Свободнорадикальные реакции — это реакции, которые протекают под действием и при участии свободных радикалов.
    В курсе неорганической химии это реакции взаимодействия водорода с кислородом, галогенами, реакции горения. Реакции этого типа отличаются высокой скоростью, выделением большого количества тепла.
    Ковалентная связь может образоваться и по донорно-акцепторному механизму. Одна из орбиталей атома (или аниона), на которой находится неподеленная электронная пара, перекрывается с незаполненной орбиталью другого атома (или катиона), имеющего незаполненную орбиталь, при этом формируется ковалентная связь, например:

    Разрыв ковалентной связи приводит к образованию положительно и отрицательно заряженных частиц (гетеролитический разрыв); так как в данном случае оба электрона из общей электронной пары остаются при одном из атомов, у другого атома получается незаполненная орбиталь:

    Рассмотрим электролитическую диссоциацию кислот:

    Можно легко догадаться, что частица, имеющая неподеленную электронную пару R:—, т. е. отрицательно заряженный ион, будет притягиваться к положительно заряженным атомам или к атомам, на которых существует по крайней мере частичный или эффективный положительный заряд.
    Частицы с неподеленными электронными парами называют нуклеофильными агентами (nucleus — «ядро», положительно заряженная часть атома), т. е. «друзьями» ядра, положительного заряда.
    Нуклеофилы (Nu) — анионы или молекулы, имеющие неподеленную пару электронов, взаимодействующие с участками молекул, на которых сосредоточен эффективный положительный заряд.
    Примеры нуклеофилов: Сl— (хлорид-ион), ОН— (гидроксид-анион), СН3O— (метоксид-анион), СН3СОО— (ацетат-анион).
    Частицы, имеющие незаполненную орбиталь, напротив, будут стремиться заполнить ее и, следовательно, будут притягиваться к участкам молекул, на которых присутствует повышенная электронная плотность, отрицательный заряд, неподеленная электронная пара. Они являются электрофилами, «друзьями» электрона, отрицательного заряда или частиц с повышенной электронной плотностью.
    Электрофилы — катионы или молекулы, имеющие незаполненную электронную орбиталь, стремящиеся к заполнению ее электронами, так как это приводит к более выгодной электронной конфигурации атома.
    Электрофилом с незаполненной орбиталью является не любая частица. Так, например, катионы щелочных металлов имеют конфигурацию инертных газов и не стремятся к приобретению электронов, так как имеют низкое сродство к электрону.
    Из этого можно сделать вывод, что несмотря на наличие у них незаполненной орбитали, подобные частицы не будут являться электрофилами.

    Основные механизмы протекания реакций

    Выделено три основных типа реагирующих частиц — свободные радикалы, электрофилы, нуклеофилы — и три соответствующих им типа механизма реакций:
    свободнорадикальные;
    электрофильные;
    нулеофильные.
    Кроме классификации реакций по типу реагирующих частиц, в органической химии различают четыре вида реакций по принципу изменения состава молекул: присоединения, замещения, отщепления, или элиминирования (от англ. to eliminate — удалять, отщеплять) и перегруппировки. Так как присоединение и замещение могут происходить под действием всех трех типов реакционноспособных частиц, можно выделить несколько основных механизмов протекания реакций.


    Кроме того, рассмотрим реакции отщепления, или элиминирования, которые идут под воздействием нуклеофильных частиц — оснований.
    6. Элиминирование:

    Можно считать, что в этой реакции происходит отщепление молекулы бромводорода от молекулы 2-бромпропана. В присутствии щелочи образуются бромид натрия и вода.

    Правило В. В. Марковникова

    Отличительной чертой алкенов (непредельных углеводородов) является способность вступать в реакции присоединения. Большинство этих реакций протекает по механизму электрофильного присоединения.
    Гидрогалогенирование (присоединение галоген водорода):
     
    Эта реакция подчиняется правилу В. В. Марковникова.
    При присоединении галогенводорода к алкену водород присоединяется к более гидрированному атому углерода, т. е. атому, при котором находится больше атомов водорода, а галоген — к менее гидрированному.

  4. Tojatilar Ответить

    Классификация реакций по конечному результату
    В основе этой классификации лежит сопоставление числа, состава и строения исходных и конечных продуктов по уравнению реакции. В соответствии с конечным результатом различают следующие типы органических реакций:
    · замещение;
    · присоединение;
    · отщепление (элиминирование);
    · изомеризация (перегруппировка);
    · разложение.
    Если процесс сопровождается изменением степени окисления атома углерода в органическом соединении, то выделяют также реакции окисления и восстановления. Окисление и восстановление органических веществ может проходить по какому-либо из названных выше типов реакций.
    Реакции замещения
    Атом или атомная группировка в молекуле органического соединения замещается на другой атом (или атомную группировку):
    АВ + С> АС + В
    Реакции этого типа можно рассматривать как реакции обмена, но в органической химии предпочтительней термин “замещение”, поскольку в обмене участвует (замещается) лишь меньшая часть органической молекулы.
    Примеры:
    C2H6 + Cl2 (на свету)>CH3CH2Cl + HCl хлорирование этана
    CH3CH2Cl + KOH (водн. р-р) > CH3CH2OH + KCl щелочной гидролиз хлорэтана
    Реакции присоединения
    В реакциях присоединения молекула органического соединения и молекула простого или сложного вещества соединяются в новую молекулу, при этом другие продукты реакции не образуются:
    А + В>С
    Примеры:
    CH2=CH-CH3 + Br2 >CH2Br-CHBr-CH3 бромирование пропена
    CH2=CH2 + H2O>CH3CH2OH гидратация этилена
    К реакциям присоединения относятся также реакции полимеризации:
    n A > An
    Например, образование полиэтилена: n CH2=CH2>(-CH2-CH2-) n
    Реакции отщепления
    В реакции отщепления (элиминирования) происходит отрыв атомов или атомных групп от молекулы исходного вещества при сохранении ее углеродного скелета.
    А> В + С
    Например:
    · отщепление хлороводорода (при действии на хлоралкан спиртовым раствором щёлочи)
    CH3-CH2Cl >CH2=CH2 + HCl
    · отщепление воды (при нагревании спирта с серной кислотой)
    CH3-CH2OH>CH2=CH2 + H2O дегидратация этанола
    · отщепление водорода от алкана (в присутствии катализатора)
    CH3-CH3 >CH2=CH2 + H2 дегидрирование этана
    Реакции изомеризации или перегруппировки
    В органическом соединении происходит переход (миграция) отдельных атомов или групп атомов от одного участка молекулы к другому без изменения ее качественного и количественного состава:
    А>В
    В этом случае исходное вещество и продукт реакции являются изомерами (структурными или пространственными).

  5. ПЬЯНЫЙ Ответить

    Субстрат и реагент

    В органических реакциях различают субстрат и реагент. Реагентом называют молекулу, атакующую субстрат в ходе осуществления реакции. Реагенты подразделяют на нуклеофилы, электрофилы и радикалы.
    Нуклеофильные реагенты – это анионы или молекулы со свободными электронными парами, которые участвуют в реакциях, предоставляя свои электроны для образования новой связи. Примеры нуклеофильных частиц:

    Электрофильные реагенты – это катионы или молекулы, которые содержат атомы с незавершенными электронными оболочками. Электрофилы атакуют в субстрате участок с избытком электронной плотности. Примеры электрофильных частиц:

    Радикал – это группа атомов, характеризующаяся наличием неспаренного электрона (более подробно смотрите химические свойства алканов).

    Органические реакции классифицируют по направлению и механизму:

    1. Реакции присоединения (А) – идут по кратным связям и могут протекать по трем механизмам:
    а) Электрофильное присоединение (АЕ)
    б) Нуклеофильное присоединение (АN)
    в) Радикальное присоединение (АR)
    2. Реакции замещения (S):
    а) Нуклеофильное замещение (SN)
    б) Электрофильное замещение (SЕ)
    в) Радикальное замещение (SR)
    3. Элиминирование или отщепление (Е)
    4. Реакции изомеризации

    Реакции, притекающие по радикальному механизму

    Условия необходимые для образования радикалов:
          1. Высокие температуры;
          2. УФ облучение;
          3. Наличие следов перекисей.
    Реакции идущие по радикальному механизму характерны для предельных углеводородов:
    Пример: галогенирование алканов:

    Аналогичным образом возможно провести реакцию бромирования. Реакция фторирования метана идет со взрывом, а реакция йодирования не идет, так как йод малоактивен.

    Механизм радикального замещения на примере реакции хлорирования метана (SR)


    Образовавшийся метильный радикал на второй стадии атакует молекулу хлора. Эти стадии (2 и 3)повторяются много раз. Такие реакции получили название цепных реакций.
    Цепные реакции – химические превращения, в которых появление промежуточной активной частицы вызывает большое число превращений малоактивных исходных веществ.
    При бромировании и низкотемпературном галогенировании алканов более сложного строения легче всего замещение водорода идет у третичного атома углерода, затем у вторичного и труднее всего у первичного атома углерода.
    Необходимо обратить внимание, что у гомологов бензола при взаимодействии с галогенами при нагревании или освещении происходит не электрофильное замещение водорода в бензольном кольце, а радикальное замещение атомов водорода в радикале в ?-положении:

    Механизм радикального бромирования этилбензола


    При выполнение условий образования радикалов возможно не только радикальное замещение(АR), но и радикальное присоединение:
     Пример: При высоких температурах присоединение галогенов к алкенам (2000С), ультрафиолетовом облучении или при наличии перекисей реакция протекает по радикальному механизму (АR):

    Против правила Марковникова идет присоединение к алкенам бромоводорода в присутствии перекиси. Это эффект Караша.
    Механизм реакции радикального присоединения

    Реакции, притекающие по электрофильному механизму

    Реакции электрофильного присоединения (АЕ) характерны для алкенов, алкинов, алкадиенов. Эти реакции, как правило, протекают при обычной температуре в полярном растворителе. К данным реакциям относятся реакции галогенирования, гидратации, гидрогалогенирования.
    Примеры: 1. Реакция бромирования алкенов

    2 Реакция гидратации алкенов. Вода непосредственно не присоединяется к алкенам, так как проявляет нуклеофильные свойства. В качестве электрофильных частиц используют протоны, которые образуются в результате диссоциации кислот, которые вводят в качестве катализаторов:

    3. Реакция галогенирование алкадиенов. Наличие сопряженной системы приводит к особенностям реакций присоединения. При присоединение одного моль галогена к 1,3-бутадиену получается продукты 1,2-, и 1,4-присоединения. Преобладание одного из продуктов реакции зависит от условий реакции (температуры, природы растворителя). При  отрицательных температурах преимущественно образуется продукт 1,2-присоединения, а при незначительном нагревании (400С) преимущественно продукт 1,4-присоединения:

    Реакции электрофильного присоединения(SЕ) характерны для ароматических соединений. По механизму электрофильного замещения протекают реакции: галогенирования, сульфирования, нитрования, алкилирования, ацилирования.
    Для проведения этих реакций используют протонные кислоты или кислоты Льюиса, которые участвуют в образовании электрофильных частиц.
    Пример: Реакция нитрования:

    Механизм реакции нитрования

    Реакцию нитрования проводят нитрующей смесью – смесь концентрированной азотной и серной кислот. Это необходимо для регенерации электрофильной частицы:

    Образовавшийся катион нитрония стремится к месту скопления электронной плотности, т.е. к бензольному ядру. Между катионом и бензольным ядром возникает непрочный ?-комплекс. Далее ядро отдает ?-электронную пару, на образование связи с электрофилом и образуется ?- комплекс. В результате этого бензол теряет ароматичность. Однако, одним из свойств ароматических соединений является стремление вернуть ароматичность при ее потере. Ароматичность восстанавливается путем выброса протона.

    Реакции, притекающие по нуклеофильному механизму

    Реакции нуклеофильного присоединения (АN) характерны для карбонилсодержащих органических соединений. К этим реакциям относятся реакции с: синильной кислотой, гидросульфитом натрия, аммиаком и его производными, спиртами.
    Механизм реакции нуклеофильного присоединения

    Пример: реакция с цианистоводородной (синильной) кислотой. Реакция катализируется основаниями, так как в результате образуется цианид-ион, обладающий высокой нуклеофильностью:

    К реакция элетрофильного присоединения относятся некторые реакции присоединения у алкинов, а именно: взаимодействие со спиртами, с синильной кислотой:
    Пример: взаимодействие ацетилена с этиловым спиртом:

    В результате реакции образуются алкилвиниловые эфиры. Например, бутилвиниловый эфир известен под названием бальзама Шостаковского.
    На решающей стадии по тройной связи присоединяется нуклеофил (анион): твердый гидроксид калия при нагревании обратимо взаимодействует с этиловым спиртом. В результате образуется алкоголят калия. Алкоголят-ион и является нуклеофильной частицей.

    Наиболее часто встречающиеся  реакции – это реакции нуклеофильного замещения (SN). Реакции нуклеофильного замещения протекают  при атоме углерода в sp3 и sp2-гибридизации и могут катализироваться как основаниями, так и кислотами. Реакции SN встречаются у самых разных классов органических соединений.
    Примеры: 1. Гидролиз галогеналканов. Реакция протекает при нагревании галогеналканов с водой или водными растворами щелочей. Реакция протекает при нагревании. С водой галогеналканы взаимодействуют обратимо:

    Гидролиз галогеналканов представляет собой процесс замещения, где вода и гидрокид-анион представляют собой нуклеофилы (доноры электронов). Поэтому данные реакции рассматривают как реакции нуклеофильного замещения. В зависимости от строения галогеналканов реакция нуклеофильного замещения может протекать по мономолекулярному или бимолекулярному механизму, что обозначают, соответственно, как SN1 и SN2. Первичные галогеналканы вступают в реакцию с нуклеофильными реагентами по механизму SN2 (на самой медленной стадии реакции участвуют две частицы:  галогеналкан и нуклеофил). Третичные галогеналканы вступают в реакцию с нуклеофильными реагентами по механизму SN1 (на самой медленной стадии, определяющей скорость реакции участвует одна частица – галогеналкан). Вторичные галогеналканы способны образовывать продукты замещения по механизмам SN1 и SN2.
    Механизм SN1. Третичные галогеналканы под действием полярного растворителя способны образовывать третичные карбокатионы, которые обладают сравнительной устойчивостью. Это процесс проходит обратимо и является самой медленной стадией реакции:

    Далее карбокатион очень быстро взаимодействует с нуклеофилами, в результате чего образуется спирт:

    Механизм SN2. Первичные карбокатионы весьма неустойчивые частицы и поэтому гидролиз первичных галогеналканов не может проходить аналогично гидролизу третичных галогеналканов. Реакция протекает через переходное состояние, в котором связь между углеродом и галогеном рвется одновременно с образованием новой связи углерод – кислород:

    2.Реакция спиртов с галогеноводородами. Данные реакции обратимы, и для смещения реакции в сторону продуктов реакции необходимо использовать избыток исходных веществ и отводить продукт из сферы реакции. Эти реакции протекают по механизму нуклеофильного замещения. Первичные спирты реагируют с галогеноводородными кислотами по механизму SN2, третичные спирты по механизму SN1, а вторичные спирты по смешанному механизму.

    Механизм приведенной реакции можно представить следующим образом (SN2):

    3. Реакция карбоновых кислот со спиртами. Карбоновые кислоты способны взаимодействовать с одно- и многоатомными спиртами с образованием сложных эфиров и воды. Реакция протекает в кислой среде, обратимо.

    Установлено, что при реакции этерификации гидроксильная группа отщепляется не от спирта, а от молекулы кислоты. Реакция протекает по механизму нуклеофильного замещения:

    3. Взаимодействие алканолов с минеральными кислотами: характерно для первичных спиртов. В результате реакции образуются сложные эфиры (кислые или средние). Кислые эфиры образуются при комнатной температуре:

    Реакция протекает по механизму нуклеофильного замещения, где роль нуклеофила выполняет гидросульфат анион:
    Данную реакцию можно рассматривать как реакцию нуклеофильного замещения, где роль нуклеофила выполняет вторая молекула спирта

    Третичные и вторичные спирты в этих условиях не образуют простых эфиров, а превращаются в алкены.
    5.Алкилирование аммиака и аминов галогенопроизводными. Реакция протекает по механизму нуклеофильного замещения и приводит к образованию смеси первичных, вторичных и третичных аминов:

    6. Замещение в арилгалогенидах. Галоген может замещаться на нуклеофильные реагенты лишь в очень жестких условиях и в присутствии катализаторов:

    Жесткое условие проведения реакции связаны с тем, что связь между атомом углерода и хлора является частично двойной (из-за того, что атом хлора проявляет положительный мезомерный эффект +М(р,?)). Вследствие нуклеофильное замещение в арилгалогенидах с неактивированным атомом  галогена протекает по кине-механизму (отщепления-присоединения):

    Введение в молекулу арилгалогенида электроноакцепторных групп (например, нитрогрупп) приводит к тому, что замещение хлора происходит по механизму нуклеофильного замещения (SN2ар):

    Особенно эффективно влияние электроноакцепторных групп, когда они располагаются в орто– и пара-положениях к атому галогена. Например:

    Для ароматических соединений отметим механизм SRN1 с участием свободных радикалов (замещение радикально-нуклеофильное, мономолекулярное).
    Реакция инициируется переносом одного электрона от восстановителя к арилгалогениду. В качестве восстановителя-инициатора радикальной цепи может быть использован «сольватированный электрон», который образуется при растворении металлического натрия или калия в жидком аммиаке. В результате образуется анион-радикал, из которого при отщеплении галогенид-иона получается арил-радикал. Он присоединяет нуклеофильный реагент с образование анион-радикала. Перенос электрона от аннон-радикала к исходному субстрату завершает развитие ион-радикальной цепи. Изложенные выше стадии можно написать с помощью следующих последовательных превращений:

    Реакции элиминирования или отщепления (Е)

    Реакции элиминирования протекают при повышенных температурах.
    Пример: 1.Дегидрогалогенирование моногалогенопроизводных:
    Реакция элиминирования (отщепления) протекает при действии на галогенопроизводные спиртовых растворов щелочей. Щелочь обратимо взаимодействует с этиловым спиртом, что приводит к образованию алкоголята.  Алкоголят-ион проявляет более сильные основные свойства, чем гидроксид-анион:

    Под действием алкоголят-аниона или гидроксид-аниона происходит отщепление протона. Элиминирование может протекать по мономолекулярному типу (Е1) или по бимолекулярному (Е2). Мономолекулярное элиминирование характерно для третичных галогеналканов: под действием полярных растворителей третичные галогеналканы образуют третичные карбокатионы, от которых быстро отщепляется протон:

    При мономолекулярном элиминировании на самой медленной стадии, определяющей скорость реакции, участвует одна частица – галогеналкан.
    Бимолекулярный тип элиминирования характерен для первичных галогеналканов. Первичные карбокатины (в отличие от третичных) неустойчивы и поэтому реакция
    элиминирования протекает через переходное состояние. На самой медленной стадии реакции участвуют две частицы:  галогеналкан и основание:

    Правило Зайцева: при реакциях дегидратации и дегидрогалогенировании водород уходит от того из соседних атомов углерода, где его меньше.

    2. Внутримолекулярная дегидратация спиртов. Реакцию элиминирования проводят в присутствии концентрированной серной кислоты при температуре 1800С. В результате реакции образуются алкены. Также как и образование простых эфиров из спиртов, реакция дегидратации спиртов в присутствии концентрированной серной кислоты идет через стадию образования алкилсульфатов. Но при 1400С преобладает реакция нуклеофильного замещения (образуются простые эфиры), а при 1800С и выше, реакция отщепления серной кислоты с получением алкена:

  6. ABYTU Ответить

    Реакции изомеризации


    Примером такой реакции является изомеризация углеродного скелета алканов линейного строения в разветвлённые, которая происходит при использовании в качестве катализатора хлорида алюминия при высокой температуре:


    1. К какому типу реакций относится:
    а) получение хлорметана из метана;
    б) получение бромбензола из бензола;
    в) получение хлорэтана из этилена;
    г) получение этилена из этанола;
    д) превращение бутана в изобутан;
    е) дегидрирование этана;
    ж) превращение бромэтана в этанол?
    2. Выскажите предположение, какие реакции — замещения, присоединения или отщепления — наиболее характерны для веществ, относящихся к классам: а) алканов; б) алкенов; в) спиртов. Ответ обоснуйте. Приведите примеры реакций.
    3. В чём особенности реакций изомеризации? Что их объединяет с реакциями получения аллотропных модификаций одного химического элемента? Приведите примеры.
    4. В каких реакциях (присоединение, замещение, элиминирование, изомеризация) молекулярная масса исходного соединения:
    а) увеличивается;
    б) уменьшается;
    в) не изменяется;
    г) в зависимости от реагента увеличивается или уменьшается?
    5. Верны ли суждения о типах химических реакций?
    А. Реакции присоединения воды по кратным связям органических веществ называют реакциями гидратации.
    Б. В результате реакции изомеризации образуется гомолог исходного вещества.
    1) верно только А 3) верны оба суждения
    2) верно только Б 4) оба суждения неверны
    <<< К началу

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *