химический каталог




Органическая химия. Часть 1

Автор О.А.Реутов, А.Л.Курц, К.П.Бутин

Льюиса первоначально имеют на два электрона меньше числа, соответствующего заполненной валентной оболочке (6 вместо 8). Ниже приведены примеры Льюисовых кислотно-основных реакций:

основание Льюиса ОНЭ

молекула

(СН3)3СОН трбт-бутанол

(СНа),СОН

Йви анализе возможных путей реакции иногда бывает полезно Мысленно делить молекулу на два фрагмента, один из которых йляется кислотой, а другой — основанием Льюиса Такое ге-(еоолитическое рассечение молекул не обязательно будет соот-етствовать в действительности протекающей химической реакции однако из него можно выяснить, из каких кислотных и основных фрагментов в принципе можно составить данную моле-улу:

кислота Льюиса

(СНЭ)3С® треят-бутильный катион

н©

СН.С009

+

+ +

С0а

ВН3 2СН©

+ (СН8)3СО© mpem-буталатный

CHf

ф 0

(CH,),S-BHa (CH,),S

метальный анион

(CH3)4S

s2e.

г Любую сложную молекулу можно рассечь на разные фрагменты Некоторые молекулярные фрагменты, например алкиль-Пые группы или галогены, могут быть или кислотами или основаниями Льюиса, в зависимости от заполненности электронами их валентных оболочек. Это связано с направлением гете-|ролиза при генерировании фрагментов, например:

184

основание

диэтилоаый эфир

F9

О

N

пиридин

(CH3)3N три метил а мин

Вге

+ +

+

кислота

' BF3

трехфтористый бор

SbF5 А1С1,

efcH,),

триметилбор

катион метилртути

продукт нейтрализации

"BF3 Эфират трех фтористого бора

SW?

*N-AICI,

пиридинийтрихлоралюминат

(сн3)3к-в1сн3),,

триметиламмонийтриметил-борат

СН3НдВг метилмеркурбромид

(CHjc-^Cl

6

+ С1=

2-бромциклогексанон

«ВГШ»

енолят-ион циклогексанона

и- Определив кислоты Льюиса как акцепторы электронной па-Евы, можно прийти к выводу, что таких молекул должно сущест-овать огромное множество: К ним должны относиться катио-вЪ1 металлов, органические катионы (например, f=Bu ), нейтральные соли металлов (ZnClj, А1С1з и т. д.), металлоргаяиче-не соединения (RMgX, R4Sn), соединения бора (BF3, ВН3, J) и т. п.

185

I!

i?

у

(3.1)

Большинство кислот Льюиса представляют собой многоэлектронные молекулы или катионы, однако протон, который также относится к кислотам Льюиса, не имеет ни одного электрона. Кроме того, протон очень мал по размерам и, следовательно, способен очень быстро двигаться, т. е. кислотно-основные реакции с участием протона часто могут идти очень быстро. Таким образом, протон среди кислот должен занимать особое место. Выделение протона из всех кислот Льюиса обусловлено также и его особой ролью в органической химии и биохимии. В этой и последующих главах будет приведено множество примеров, показывающих, что очень часто органические реакции включают стадии перемещения протона внутри одной молекулы или от одной молекулы к другой (например, к молекуле растворителя). Протон является также исключительно эффективным катализатором многих реакций, происходящих в гидроксилсодержащих растворителях (воде, спиртах, карбоновых кислотах и т. п.), например гидролиза простых и сложных эфиров, этери-фикации карбоновых кислот, гидратации олефинов, альдольной конденсации и многих других. Особая роль протона как кислоты подчеркивается в теории кислот и оснований Бренстеда. Главное отличие теории кислот и оснований Бренстеда от теории Льюиса заключается в том, что кислотой Бренстеда АН является соединение, которое может выступать в качестве донора протона; акцептор протона В называется основанием Бренстеда:

АН + В^Ав + ВН®.

В обратной реакции основанием является А8, а кислотой ВН*, поэтому Ае называют сопряженным основанием кислоты АН, а ВН* — сопряженной кислотой основания В.

В большинстве органических соединений обязательно содержится водород. Следовательно, по крайней мере потенциально, почти все органические соединения являются кислотами Бренстеда. В зависимости от того, с каким элементом в молекуле связан атом водорода (О, N, S или С), различают ОН-кисло-ты, NH-кислоты, SH-кислоты, СН-кислоты и т. д.

сопряженная кислота

основание Бренстеда

кислота Бренстеда

Кислоты и основания Бренстеда могут быть заряженными ил!> нейтральными, например;

сопряженное основание

уксусная кислота метилат

(ОН-кислота)

Н„0© + CH3NHj ^

метиламин

СН„СООН + CHsO© ^ CHjCCOQ + СНаОН

метанол ОН-кислота

Н.0

+ CH8NH,® (NH-хислота)

HSO© +

*CH,=N009 + С,Н6ОН

+ Н20

фенол (ОН-кислота)

анион ациформы нитрометана

+ C„Hsoe

нитрометан фенолят-ион

(СН-киелота)

Если реакция кислоты с основанием обратима, как каждая

(

з представленных выше реакций, то ее можно рассматривать 8к конкуренцию между двумя разными основаниями Бренсте-в (СНаО- и СНзСОО-; CHSNH2 и Н20; Н20 и HS04; С6Н50-ь CHjN02_) за обладание единственным протоном. Тогда положение равновесия зависит от того, какое основание в данной gape сильнее.

3.2. КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ ЛЬЮИСА

А+В кислота основание

Е Сила кислот и оснований Льюиса определяется константой равновесия К образования продукта нейтрализации АВ:

Аа--В"+,

страница 65
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182

Скачать книгу "Органическая химия. Часть 1" (12.07Mb)


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

 

 

Реклама
заказать форму для футбола с именем
Patriot PVE416G300C6KRD
подростковые кровати 180х90
прокат ноутбуков в москве

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
(19.11.2017)