Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
классиф. орг. р-й кислотность и основность стр...doc
Скачиваний:
64
Добавлен:
16.11.2019
Размер:
985.09 Кб
Скачать

52

I. Классификация органических реакций и реагентов

Любую химическую реакцию можно рассматривать как реакцию между субстратом и реагентом.

Если реакция протекает между органическим веществом и неорганическим, органическое вещество – cубстрат, а реагент – неорганическое, например:

субстрат реагент продукт реакции

Если реакция протекает между двумя органическими веществами, субстратом считается органическое вещество более сложного строения, например:

+ HCI

субстрат реагент продукт реакции

В ходе химических превращений, при любой структуре субстрата, всегда происходят изменения в определённом участке молекулы, так называемом «реакционном центре».

Характер разрыва связей у реакционного центра субстрата определяется природой реагента, атакующего этот центр. Реагент может быть радикалом, нуклеофилом или электрофилом.

Радикалы образуются при гомолитическом разрыве связи (этот процесс называется гомолизом). В этом случае связующая электронная пара разрывается так, что каждая из образовавшихся частиц сохраняет один неспаренный электрон.

Радикальному разрыву подвергаются обычно неполярные или малополярные связи при высокой температуре, под действием УФ- света или радиоактивного излучения.

Например:

При гетеролитическом разрыве ковалентной связи (процесс называется гетеролизом) электронная пара не разъединяется а целиком остается у более электроотрицательного атома. В результате получаются положительно и отрицательно заряженные ионы

Положительно заряженный ион был назван электрофилом, а отрицательный ион - нуклеофилом.

К гетеролитическому разрыву склонны сильно полярные и легко поляризуемые связи. Такому разрыву ковалентной связи способствуют растворители с высокой диэлектрической проницаемостью и большой полярностью.

  1. Классификация реакций по характеру разрыва связей в реагенте и субстрате

а). В реагенте связь разрывается гомолитически, образуется очень реакционноспособная частица - радикал, которая далее атакует реакционный центр субстрата.

У реакционного центра субстрата тоже должен произойти гомолитический разрыв связи. Такие реакции называют радикальными (или гомолитическими), например:

а) реакция хлорирования метана на свету,

реагент субстрат

б) взаимодействие кислорода (молекула которого является бирадикалом) с изопропилбензолом.

кумол реагент гидропероксид кумола

(изопропилбензол) (бирадикал)

субстрат

После радикального разрыва связи у реакционного центра субстрата образуется стабильный радикал.

стабильный радикал

Этот радикал устойчив за счет сопряжения неспаренного электрона с π- системой кольца.

б). В реагенте происходит гетеролитический разрыв связи – образуются положительно и отрицательно заряженные частицы, которые и начнут реакцию с субстратом. Эта реакция будет сопровождаться гетеролитическим разрывом связи у реакционного центра субстрата. Такие реакции, в зависимости от природы реагента, называют электрофильными или нуклеофильными

Данное ранее определение электрофила и нуклеофила не является исчерпывающим. Класс нуклеофилов не ограничивается отрицательно заряженными, а электрофилов - положительно заряженными ионами. Это значительно более ёмкое понятие, включающее в себя различные классы органических и неорганических веществ. Реакции электрофильно-нуклеофильных взаимодействий имеют большое значение в органическом синтезе.

Подобно тому, как в окислительно-восстановительных процессах окислитель всегда реагирует с восстановителем, так нуклеофил всегда взаимодействует с электрофилом.

Например.

СН2 = СН2 + НВr CH2Br –CH3

этилен бромоводород

нуклеофил электрофил

C2H5CI + KSH → C2H5SH + KCI

хлорэтан гидросульфид калия

электрофил. нуклеофил