6. Оптическая изомерия

Еще один тип изо­ме­рии воз­ни­ка­ет в связи с тем, что атом уг­ле­ро­да с че­тырь­мя оди­нар­ны­ми свя­зя­ми об­ра­зу­ет со сво­и­ми за­ме­сти­те­ля­ми про­стран­ствен­ную струк­ту­ру – тет­ра­эдр. Если в мо­ле­ку­ле есть хотя бы один уг­ле­род­ный атом, свя­зан­ный с че­тырь­мя раз­ны­ми за­ме­сти­те­ля­ми, воз­ни­ка­ет оп­ти­че­ская изо­ме­рия. Такие мо­ле­ку­лы не сов­па­да­ют со своим зер­каль­ным изоб­ра­же­ни­ем. Это свой­ство на­зы­ва­ет­ся хи­раль­но­стью – от гре­че­ско­го сhier – «рука». Рис. 6. Оп­ти­че­ская изо­ме­рия ха­рак­тер­на для мно­гих мо­ле­кул, вхо­дя­щих в со­став живых ор­га­низ­мов.

Рис. 6. При­ме­ры оп­ти­че­ских изо­ме­ров

Оп­ти­че­ская изо­ме­рия на­зы­ва­ет­ся также энан­тио­ме­ри­ей (от гре­че­ско­го enantios – «про­ти­во­по­лож­ный» и meros – «часть»), а оп­ти­че­ские изо­ме­ры – энан­тио­ме­ра­ми. Энан­тио­ме­ры оп­ти­че­ски ак­тив­ны, они вра­ща­ют плос­кость по­ля­ри­за­ции света на один и тот же угол, но в про­ти­во­по­лож­ные сто­ро­ны: d-, или (+)-изо­мер, – впра­во, l-, или (–)-изо­мер, – влево. Смесь рав­ных ко­ли­честв энан­тио­ме­ров, на­зы­ва­е­мая ра­це­ма­том, оп­ти­че­ски неде­я­тель­на и обо­зна­ча­ет­ся сим­во­лом d,l- или (±).

7.6 По каким признакам органические реакции делятся на свободнорадикальные (гомолитические) и гетеролитические ( нуклеофильные и электрофильные)

Способы разрыва связей в молекулах органических веществ и механизмы органических реакций

Разрыв ковалентной связи может происходить  двумя способами.

1.     Разрыв связи, при котором каждый атом получает по одному электрону из общей пары, называется гомолитическим: 

Например,

CH₄ ^свет→ CH₃∙  +   ∙H

Cl₂  ^свет→ Cl∙  +   ∙Cl

В результате гомолитического разрыва образуются сходные по электронному строению частицы, каждая из которых имеет неспаренный электрон. Такие частицы называются свободными радикалами.

Радикал – свободный атом или частица с неспаренными электронами, неустойчив и способный быстро вступать в химическую реакцию.

Гомолитический разрыв сопровождает процессы, осуществляемые при высоких температурах; на свету; при радиоактивном облучении в отсутствие растворителя (в газовой фазе) или неполярных растворителях. Гомолитическому разрыву подвергаются малополярные или неполярные связи C-C, C-H, Cl-Cl и др.

2.     Если при разрыве связи общая электронная пара остается у одного атома, то такой разрыв называется гетеролитическим: 

А⁺ - электрофильная частица, :В^- - нуклеофильная частица

Например,

CH₃Сl → CH₃⁺  +   :Cl^-

В результате образуются разноименно заряженные ионы - катион и анион. Если заряд иона сосредоточен на атоме углерода, то катион называют карбокатионом, а анион - карбанионом.

Карбокатион

Карбоанион

Устойчивы более разветвлённые катионы!

Ионный тип разрыва связи характерен для  П- связей и полярных σ –  связей; при наличии полярного растворителя или катализатора.

 

Классификация органических реакций 

I. Классификация по механизму реакции

В зависимости от способа разрыва ковалентной связи в реагирующей молекуле органические реакции подразделяются на радикальные и ионные реакции.