Примеры реакций электрофильного замещения:

Галогенирование: Роль катализатора – формирование электрофильной частицы:

Нитрование:

Сульфирование:

Алкилирование по Фриделю-Крафтсу:

Ацилирование по Фриделю-Крафтсу:

Алкилирование ароматических соединений карбкатионами в биохимических реакциях:

Региоселективность реакций электрофильного замещения

орто мета пара

X – донор X – акцептор X - донор

Тема: Реакции нуклеофильного замещения у sp³-гибридного атома углерода

Классы органических соединений, содержащих связь С-Х (углерод-гетероатом)

1. С-Hal (в организме – иодсодержащие гормоны щитовидной железы)

2. С-O (спирты, фенолы, простые эфиры, пероксиды, гидропероксиды)

3. C-S (тиолы, сульфиды, дисульфиды)

4. C-N (амины, четвертичные аммониевые основания)

Общее – полярная связь углерод-гетероатом:

Нуклеофильность – способность взаимодействовать с атомом (кроме водорода), несущем целый или частичный положительный заряд.

Общая схема:

нуклеофил субстрат продукт уходящая

реакции группа

Реакция SN2	Реакция SN1
Синхронный одностадийный	Асинхронный двухстадийный
переходное состояние

Факторы, влияющие на скорость реакции:

Реакция SN2

Реакция SN1

1. Структура субстрата

Первичный алкил > вторичный алкил > третичный алкил CH3-Cl > CH3CH2-Cl > (CH3)2CH-Cl > (CH3)3C-Cl

Бензильный, алильный > > третичный > вторичный > первичный а) увеличиваются пространственные препятствия для подхода нуклеофила с тыла; б) увеличение числа электронодонорных заместителей уменьшает заряд δ+ на реакционном центре. Возможны побочные процессы, связанные с перегруппировкой карбокатиона

2. Нуклеофильная сила

Уменьшение нуклеофильности ‾CH3 > ‾NH2 > ‾OH > F‾ F‾ < Cl‾ < Br‾ < J‾ Заряженные частицы сильнее нейтральных: НО- > Н2О CH3O- > CH3OH Донорные заместители увеличивают нуклеофильность: CH3O‾ > HO‾ > C6H5O‾ > CH3–COO‾	Не играет важной роли
Реакция SN2	Реакция SN1