Лекции / organic_2011_1
.pdf10. 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