43. Приведите структурные формулы продуктов следующих реакций, приведите названия образующихся продуктов:

ОТВЕТЫ:

А)

Пояснение: реакция является примером синтеза простых эфиров по Вильямсону и представляет собой реакцию нуклеофильного замещения. Метилат натрия (СН₃ОNa) является солеобразным соединением и диссоциирует на ионы:

Образующийся при этом метилат-анион (СН₃О^-) атакует по атому углерода, замещая при нем бромид-анион (уходящую группу).

Б)

Пояснение: реакция является примером синтеза простых эфиров по Вильямсону и представляет собой реакцию нуклеофильного замещения. Для правильного написания продукта необходимо правильно указывать структуру нуклеофила: место атома брома занимает атом кислорода, поскольку именно атом кислорода содержал неподеленную электронную пару и являлся нуклеофильным центом трет-бутилат-аниона.

В)

Пояснение: получение алкилиодидов действием раствора иодида натрия в ацетоне (ренакция Финкельштейна). Равновесие реакции сдвинуто вправо из-за низкой растворимости бромида натрия в ацетоне.

Г)

Пояснение: Нуклеофилом служит гидроксид-анион (ОН^-), реакция позволяет переводить галогениды в соответствующие спирты.

Д)

Пояснение: получение сложных эфиров реакцией нуклеофильного замещения. Нуклеофилом служит ацетат-анион (СН₃СОО^-), нуклеофильным центром в котором является атом кислорода. Важно правильно указывать порядок атомов во входящем нуклеофиле. Структурная формула продукта реакции: .

Е)

Пояснение: синтез нитрилов карбоновых кислот (органических цианидов) реакцией нуклеофильного замещения.

Ё)

Ж)

Пояснение: Если атакующим нуклеофилом является не солеобразное вещество, а нейтральная молекула (в данной реакции – молекула метанола СН₃ОН), то выделяется не соль (NaCl, NaBr), как было в предыдущих реакциях, а галогеноводород (HCl, HBr). В данной реакции нуклеофильным центром является атом кислорода молекулы метанола СН₃ОН, поскольку на двухвалентном кислороде всегда имеется две неподеленные электронные пары. Молекула метанола как нуклеофил атакует молекулу галогенида, причем связь С-Cl замещаеся на связь С-О.

З)

Пояснение: Смотри предыдущую реакцию. Следует учесть, что молекула аммиака (NH₃) является нуклефоильной, так как на трехвалентном азоте всегда имеется неподеленная электронная пара (одна).

И)

Пояснение: некоторые реакции галогенидов с солеобразными веществами идут не по пути нуклеофильного замещения. Самым важным таким случаем является взаимодействие третичных (и вторичных) алкилгалогенидов с сильными основаниями, когда доминирующим процессом становится реакция отщепления галогеноводорода (реакция элиминирования). В описанной выше реакции происходит дегидрохлорирование- отщепление хлороводорода (HCl).

К типичным сильным основаниям относятся алкоголяты щелочных металлов (ROK, RONa), к примеру, метилат натрия СН₃ОNa. Это основание связывает выделяющийся хлороводород по уравнению:

CH₃ONa + HCl = CH₃OH + NaCl

Что и является движущей силой процесса. Следует заметить, что если на то же самое исходное вещество (третичный галогенид) действовать не метилатом натрия СН₃ОNa, а метанолом СН₃ОН (не являющимся сильным основанием), то протекает обычная реакция нуклеофильного замещения (пояснения смори выше):