Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекции / organic_2011_1

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
06.06.2015
Размер:
10.29 Mб
Скачать

10. Электрофильные реакции алканов

 

70

 

 

HSO3F + SbF5

H+ (SbF SO F)-

 

 

 

 

5

3

 

 

HF + SbF5

H+(SbF6)-

"магические" (супер)-кислоты

 

 

 

 

CH4

+ HSbF6

CH5+ + SbF6-

 

 

 

 

ион

 

 

H

 

метония

 

 

 

 

 

 

 

 

H+

H

H

 

 

H

 

H

H

CH3+ + H2

 

 

 

 

H

H

 

H

 

 

двухэлектронная

 

 

трехцентровая связь

 

CH4 + DSbF6

CDH3

+ CD2H2 + CD3H + CD4 + HSbF6

Cl

Cl2

H

DSbF6

HSbF6

D

Циклоалканы

71

 

циклогексан

декалин

 

 

 

Спиро[5,5]ундекан Бицикло[2.2.2]октан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кубан призман

пропелланы полиэдраны

H

H

H

циклопропан - плоский цикл, напряженный (валентный угол < 109o,

 

 

 

 

H

 

 

 

H все атомы водорода находятся в заслоненной конформации

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

H

 

 

 

 

 

H

 

 

 

H

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

H H

 

H

циклобутан - если бы цикл был плоским,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

то все атомы водорода находились бы в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

заслоненной конформации, что невыгодно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поэтому он неплоский

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

72

"псевдовращение" циклопентана в конформации "конверт"

 

H

 

 

 

H

 

 

 

 

H

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

H

 

H

 

 

 

 

 

 

H

H

 

 

 

циклогексан в конформации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

H

"кресло". Все заместители

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

H

находятся в заслоненной

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

конформации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

H

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

ось третьего порядка (при

 

 

6 атомов водорода находятся в

 

 

 

 

 

повороте на 120о молекула

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аксиальном положении (связь С-Н

 

 

 

 

 

совмещается сама с собой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

параллельна оси вращения), 6 - в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

экваториальном положении (связь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вид сверху

 

 

С-Н под углом к оси вращения)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X a

73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xe

аксиальное расположение

экваториальное расположение

заместителя

 

 

заместителя

 

H

X

a

H

H

H

H

H

X e

H

H

H

H

H

H

 

 

H

H

экваториальное расположение заместителя тем более выгодно по сравнению с аксиальным, чем больше объем этого заместителя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

74

H

 

H

 

 

 

 

 

CH3

H

 

H

CH3

H

H

H3C

 

CH3

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

H

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

H

 

CH3

H

 

 

 

H

H

H

H3C

H

 

 

 

H

 

 

H

 

 

H

H

 

 

 

H

 

H

H

единственный реально

 

 

 

 

 

существующий е-конформер

 

 

 

 

 

 

 

 

X a

 

 

 

Y

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ye

 

 

 

 

 

X

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цис-1,2-дизамещенный циклогексан

Ya

Ye Xe

Xa

транс-1,2-дизамещенный циклогексан, более устойчивым является е,е-конформер

H

H

X

H

X

75

H

 

H

 

H

H

H

Y

H

Y

H

H

 

H

 

дугами указаны сильные несвязывающие взаимодействия

H

H

H

 

 

H

 

H

H

H

H

H

H

 

H

 

H

H

 

 

H

 

 

 

H

H

 

 

H

H

 

H

H

 

H

H

H

 

 

 

 

 

 

 

 

H

транс-декалин

цис-декалин

Производные циклогексана с точки зрения оптической изомерии

X

монозамещеный циклогексан ахирален - плоскость симметрии

X

X

X

76

 

 

 

 

X

X

 

X

 

1,2-цис-дизамещенный циклогексан: разные конформеры

плоскость симметрии в плоском

являются диастереомерами, находящимися в равновесии

конформере циклогексана - ахирален

 

 

 

мезоформа

 

X

X

 

 

 

 

 

 

 

Y

Y

 

энантиомеры

 

X

X

дистереомеры

Y Y

энантиомеры

транс- (и цис-)-1-X-2Y-циклогексаны могут быть разделены на

77

Методы получения циклоалканов

Реакции типа Вюрца

Br

Na

Br или Zn/NaI/Na2CO3/EtOH

Br

 

Li/Hg

 

Br

тетрагидрофуран

Br

Li/Hg (CH2)5 тетрагидрофуран

Br

Br Br Zn/ЭДТА

Br

 

 

 

Br

EtOH

 

 

 

 

Превращение алкенов в производные циклопропана

H

C N N

hν

CHs

CH2t

 

2

 

- N2

2

 

 

диазометан

 

 

 

газовая фаза

 

в растворе алкена

синглетный

 

 

 

 

 

карбен (s)

 

 

t

 

s

 

 

CH2

 

 

+

 

CH2

 

 

 

 

 

CH2t

H2C

s

 

CH2

78

триплетный карбен - бирадикал

79

CH2I2

 

 

 

 

 

 

CH2I2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cu/Zn

Cu/Zn

 

 

 

 

 

 

 

CH2N2

 

Cu/t

Реакции происходят стереоселективно!

 

 

- N2

N

реакция 1,3-диполярного

 

циклоприсоединения - синхронный

N процесс

дихлоркарбен - основное состояние - синглет, реакция присоединения происходит стереоселективно!

Cl Cl

CCl2

HO-

CHCl3

Соседние файлы в папке Лекции