химический каталог




Органическая химия

Автор Р.Моррисон, Р.Бойд

требует кислого катализатора?

12. При обработке З.З-диметилбутена-1 хлористым водородом образуется смесь 3-хлор2,2-диметнлбутана и 2-хлор-2,3-диметилбутана. Какие предположения можно сделать,

исходя из образования второго продукта? Предложите возможный механизм этой реакции, которая служит примером элекшрофильного присоединения. Проверьте ваш ответ

<в разд. 6.10 и 6.12.

6

Алкены II.

Реакции двойной углерод-углеродной

связи

ЭЛЕКТРОФИЛЬНОЕ

И СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОЕ

ПРИСОЕДИНЕНИЕ

6.1. Функциональная группа

Характерной особенностью строения алкенов является наличие двойной связи углерод — углерод, а характерными реакциями алкенов — реакции по этой двойной связи. Атом ими группа атомов, которая определяет строение данного класса органических соединений и одновременно ил свойства, называется функциональной группой,

В алкилгалогенидах функциональной группой является атом галогена, в спиртах — ОН-группа; в алкенах это двойная углерод-углеродная связь. Нельзя забывать, что в алкилгалогениде, спирте или алкене функциональные группы связаны с алкильными группами; в определенных условиях алкильные группы в этих молекулах могут вступать в реакции .типичные для алканов. Однако характерными реакциями каждого из этих соединений являются реакции, протекающие по атому галогена, гидроксильной группе или двойной углерод-углеродной связи.

Органическая химия — это в основном химия различных функциональных групп. Надо научиться связывать определенные свойства с определенной группой, где бы она ни находилась. Когда имеется сложная молекула с несколькими функциональными группами, то можно ожидать, что свойства этой молекулы будут сочетать свойства различных функциональных групп. Свойства определенной группы могут изменяться под влиянием других групп, и важно понимать эти изменения; однако отправной точкой в данной книге будет химия отдельных функциональных групп.

6.2. Реакции двойной углерод-углеродной связи:

присоединение

Химия алкенов — это химия двойной углерод-углеродной связи.

Какие же реакции характерны для двойной связи? Двойная связь состоит из прочной о-связи и менее прочной л-связи; следовательно, можно ожидать, что реакции будут включать разрыв этой л-связи. Это действительно так: типичными реакциями двойной связи будут реакции, при которых происходит разрыв л-связи и образование вместо нее двух прочных о-связей.

Реакции, в которых происходит соединение двух молекул с образованием одной молекулы нового выцества, называются реакциями присоединения.

Реагент присоединяется к органической молекуле в отличие от реакций замещения, при которых часть реагента замещается остатком органической молекулы. Реакции присоединения ограничены веществами, которые содержат атомы, связанные более чем одной парой электронов, т. е, соединениями, которые имеют кратные связи»

Какие реагенты могут присоединяться к двойной углерод-углеродной связи? Из рис. 6.1 видно, что облака гс-электронов двойной связи расположены над и под плоскостью, в которой находятся атомы, хс-Электроны в меньшей степени участвуют' в связывании двух ядер углерода. В результате они сами удерживаются ядрами углерода менее прочно. Эти электроны особенно доступны для реагента с недостатком электронов,. Не удивительно, что во многих реакциях двойная углерод-углеродная связь служит донором электронов, т, е. ведет себя как основание. Она реагирует с соединениями, которые обеднены электронами, т. е. с кислотами. Эти кислые реагенты, не имеющие пары электронов, называются алектрофилышми агентами (от греческого: любящие электрон). Типичными реакциями алкенов являются реакции эдектрофильного присоединения, или, другими словами, реакции присоединения кислых реагентов. Рис. 0.1. Двойная угле-Су ществ уют реагенты другого типа, также род-углеродна я связь:

обедненные электронами, или, вернее, одним элект- ""свя:<ь ялляртся доио"

_ -ч , А ром электронов,

роном, — свободные радикалы. Алкены также вступают в реакции свободнораднкального присоединения.

Большинство алкенов содержат не только двойную углерод-углеродную связь, но также и алкильные группы, представляющие собой по существу остатки алканов. Кроме реакций присоединения, характерных для двойной углерод-углеродной связи, алкены могут подвергаться свободно-радикальному замещению, характерному для алканов. Наиболее важные реакции присоединения и замещения приведены ниже и подробно обсуждаются в следующих разделах.

Известно, что один и тот же реагент может присоединяться как кислота и как свободный радикал, причем образуются различные продукты; существуют реагенты, способные как присоединяться по двойной связи, так и вступать в реакции замещения. Изменяя условия, можно заставить эти реагенты реагировать по определенному типу — злектрофильного или свободнораднкального присоединения или замещения.

Алкильные группы, связанные с атомами углерода двойной связи, влияют на ее свойства; двойная связь в свою очередь влияет на свойства алкильных групп. В последующих разделах обсуждаются эти влияния и их причины.

РЕАКЦИИ АЛКЕНОВ

РЕАКЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЯ

—С=С- XV* *- —С—С—

I I X Y

1. Присоединение водорода. Каталитическое гидрирование (разд. 6.3)

—L,=t_ J- И2 ^ — Ь—С.-—

t „ . Алкены. tl. Реакции двойной углерод-углеродной связи

1/4

Пример:

щ, т

CHaCH^CHg —*- CHSCHSCH5

пропен (пропилен) пропан

2. Присоединение галогенов (разд. 6.5» 6.13, 9.17—9,18 и 28.18)

—С=С— + ХА > С—С— Х2 = С1„ Вг,

X X

Пример:

СН,СН=-СН, — СНзСНВгСгуЗг

пропилеи 1,2-дибромпропан

(пропиленбромнд)

3. Присоединение галогеноводородов (разд. 6,6, 6.7 и 6.17)

+ НХ ? ». нх = на, НВг» HI

А я

Примеры:

т

СНяСН^СН, ? *? CHjCHICH,

пропилен 2-иодпропан

(нзопропилиодид)

ш отсутствие

». СН„СНВгСН, Присоединение по правилуНВг

СН3СИ=СН,

2^ромпропан Л1ярковнякова

(нзопрошибромид)

я присутствий

CHgCHeCHaBr Присоеданемие против

перекисей правила МщтвшМШШ

1-бромпропан (к-пропилбромид)

4. Присоединение серной кислоты (разд. 6.8)

— ——С—С—

Н OSO,H

Пример:

кот, ШфО,

СН,СН=СН, ?—- СН,СНСН3

шршнлен Aso,H

кислый сульфат изопропилового спирта

5. Присоединение воды. Гидратация (разд. 6.9)

— + НОН А Ь

Пример;

HsP, н+

СНзСН-СН, — -> СН,СНСН,

пропилен ^

изопропиловый

сшярт (пропанол-2>

Ш. Образование галогенгидршов (разд. 6.14)

X, + ЩО *? —С—С— + НХ Xt CJ„ Вг,

X он

Пример:

CI,? н2о

СН,СН=СН, > CHjCH-CH,

пропилен

ОН С)

ргидрин

1 -хлорпршшол-2)

I. Димеризация (разд. 6.15)

СН, СН,

I | кислоте

СН,-С^СН, + Ш»~СН=СНа >

ваобутмлен

Ш8 СН, СН» СН8

1- СН,-С-СН=С—СН, + СН,—С—CHf—С—СН,

СН, СН,

2,4,4-трмметюшентен-2 2,4,4-тримети лпентен-1

8. Алкилироваиие (разд. 6.16)

—A=СН, СН, СН, СН,

сн,- с=сн, + CHs-c-сн, аь-с-сн^-с-сн,

A A ^

иэобутялен изобутан 2,2,4-тримгтилпентан

9. Гидроборироеание — окислен»* _(разд. 16.11—15.13),С=С- + (ВН8), —-с-с- -~г -с-сдиборя i i_ . А Ан

Против правша Морковником

10. Присоединение свободных радикален (разд. 6.17, 6,18)

или освещение | |

Д Y

Пример:

«-С6НиСН=Ш4 + ВгШ8 — > «-С«НМСН—CHg—СС1В

октен-1 бромтри- J .

хлормеган

ЗЧ5ром-1,1,1 -трнхлорыошн

11. Пжтмщтштя (разд. 8J2I—?.24)

12. Присоединение метилена (разд. 9.19 и 9.20)

CH.N,

i

i диадометан . .

I освещение I I

ш,---с=о 4

= С—+ | или —— > —С С—

жетен

13. Гидроксилироваиие. Образование гликолей (разд. 6.19, 9,17, 9.18, 28.16, 28.17)

— + КМп04 ИЛИ НСОООН »ОН ОН

Ярыяер:

КМПО« МИ НСОООН

СН3СН=СНГ ^—^ сн,сн-сн,

пропилеи

он он

пропилен гликоль (пропаидиол-1,2)

РЕАКЦИИ ЗАМЕЩЕНИЯ

14. Галогеиироваиие. Аллильное ЗАМЕЩЕНИЕ (разд. 6.20)

I I I освещение I | 1

Н-С—С-С—-ЬХ» ? >? X—С—С=-С— Х, = С12. Вге

1 !

низкая .концентрация

Примеры;

CLS, 600°C

сн3сн=сн, »- а—снгсн=ша

пропилен хлористый аллил

(З-длорпропен-1)

ВГ

Jj + N-бромсукщшимид *циклогексен 3-бромциклогексен

РЕАКЦИИ РАСЩЕПЛЕНИЯ

15. Озонолиз (разд. 6.22)

О

II Х/\/ H2O.ZN I |

—С*=С— + О» ——С С— > —С=0 + о=с—

озон о__о альдегиды и кетоны

озонид

Реакция используется для установления структуры

Примеры;

И Н

ОЗ Н20. ZRI I |

СНЗШ2ш=ш2 —»- •—^—> сн3ан2С=о + о=сн

бутен-1

СН, СНД Н

I С% HiP, Zti I 1

СН,—G==CH, -—ь > СН3—С=0 + О-СН

щобутилш'

6.3. Гидрирование, Теплота гидрирования

Гидрирование алкенов рассматривалось в разд. 4.17 как один из наиболее удобных методов синтеза алканов. Но оно не ограничено только синтезом алканов; это общий метод превращения двойной углерод-углеродной связи в простую углерод-углеродную связь: используя один и тот же прибор» один и тот же катализатор и почти одинаковые условия» можно превратить алкен в алкан, ненасыщенный спирт в насыщенный, ненасыщенный эфир кислоты в насыщенный. Поскольку реакция обычно протекает количественно и объем израсходованного водорода можно легко измерить, гидрирование часто используют в аналитических целях*, например, гидрированием можно определить число- двойных связей в соединении.

В процессе гидрирования происходит разрыв я-связи [около 60 ккал (251,21-103 Дж)1 и связи Н—Н [104 ккал (435,43-108 Дж)1 и образование двух связей С—Н [около 97 ккал (406,1240s Дж) на каждую связь!, в результате выделяется около 30 ккал (125,60-108 Дж).

н—н

ЛЯ ——30 ккал

(я-связь = 60) (104)

А А

(2x97)

Количество тепла, выделяющееся при гидрировании J моля ненасыщенного соединения, называется теплотой гидрирования. Это просто ЛЯ реакции, но без знака минус. Теплоты гидрирования почти всех алкенов равны приблизительно 30 ккал (125,60-103 Дж) на каждую двойную связь в соединении (табл. 6.1).

огромной поверхности тонко измельченного металла, где на самом деле и происходит реакция, Реакция адсорбироваяных молекул сильно отличается от реакции обычных молекул; предполагают, что на поверхности катализатора сначала происходит разр

страница 41
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136

Скачать книгу "Органическая химия" (15.87Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
лопатка и нож для торта купить в москве
где обучают ремонту рефрижераторов
Swiss Military by Chrono SM34012.16
дешевее гироскутеры

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)