рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Реакции замещения гидроксильной группы

Реакции замещения гидроксильной группы - раздел Химия, Реакции Замещения Гидроксильной Группы Многие Важные Реакции Спиртов Осущест...

Реакции замещения гидроксильной группы Многие важные реакции спиртов осуществляются путем атаки -атома углерода (электрофильного центра) нуклеофилом. В результате происходит разрыв связи СО и замещение гидроксильной группы. Но гидроксид-анион является настолько сильным нуклеофилом, что вытеснение его из молекулы спирта невозможно.Nu + ROH  реакция не пойдет Чтобы осуществить нуклеофильное замещение гидроксильной группы в спиртах, последние необходимо модифицировать таким образом, чтобы гидроксильная группа превратилась в хорошую уходящую группу.

Одним из способов такой модификации является перевод атома кислорода гидроксильной группы в оксониевую форму.Протонирование спиртов превращает плохую уходящую группу (ОН) в хорошую уходящую группу (Н2О). Протонирование приводит и к увеличению положительного заряда на атоме углерода связанном с гидроксильной группой, т.к. ОН2+ сильнее оттягивает электроны, чем ОН. Все это делает возможным прохождение с протонированными спиртами реакций SN2. Следует только иметь в виду, что вторичные спирты часто, а третичные при этом всегда превращаются в алкены. 1. Получение алкилгалогенидов из спиртов и галогеноводородов Одной из наиболее важных реакций в повседневной практике органического синтеза является замещение гидроксильной группы на галоген.

Существует несколько методов замены гидроксильной группы спирта на галоген.А. Реакции с галогеноводородами Один из самых старых методов основан на реакции спиртов с галогеноводородами.

Условия протекания реакции зависят от строения спирта и природы галогеноводородной кислоты. Наибольшей активностью обладают спирты аллильного и бензильного типов, а также третичные спирты. Они реагируют с большей скоростью, чем вторичные, а последние превосходят первичные спирты. С увеличением длины углеводородного радикала реакционная способность спиртов каждого типа понижается.Реакционная способность галогеноводородных кислот, действующих как катализатор и источник нуклеофила, падает в последовательности HI > HBr > HCl >> HF, что связано с уменьшением силы кислоты и уменьшением нуклеофильности при переходе от иодид-иона к хлорид-иону. Иодо- и бромоводородная кислоты легко взаимодействуют со всеми спиртами. Но иодоводородная кислота способна также восстанавливать как исходные спирты, так и образующиеся иодопроизводные в углеводороды, что ограничивает ее применение.

Скорость реакции с HF слишком мала для прямого превращения спиртов в алкилфториды.

Для получения третичных алкилгалогенидов обычно достаточно насытить третичный спирт газообразным галогеноводородом при 0-10оС или обработать водной соляной, бромистоводородной или йодистоводородной кислотой в течение короткого промежутка времени при 0-20оС. Первичные спирты реагируют, в основном, по механизму SN2, а третичные - SN1. I очень быстро. При смешивании третичного спирта с концентрированной соляной кислотой при обычной температуре через несколько минут образуется, нерастворимый в воде, трет-бутилхлорид.

Водорастворимые низкомолекулярные первичные и вторичные спирты в этих условиях не реагируют. (44) - метил-2-пропанол 2-метил-2-хлорпропан (трет-бутилхлорид) Реакция проходит по механизму SN1: (М 4) Водонерастворимые третичные спирты превращают в галогенуглеводороды пропусканием газообразных галогеноводородов через их растворы в эфире или тетрагидрофуране (ТГФ). Для получения первичных и вторичных алкилбромидов и алкилиодидов обычно требуется нагревание смеси спирта и концентрированной бромистоводородной или йодистоводородной кислоты в течение нескольких часов или пропускание сухого галогенводорода в спирт. (45) Первичные спирты реагируют по механизму SN2: (М 5) Во вторичных спиртах замещение гидроксильной группы происходит по обоим механизмам, что приводит к образованию основного и перегруппировочного продуктов.

Так при реакции 3-пентанола с HBr наряду с 3-бромпентаном образуется некоторое количество 2-бромпентана: (46) 80% 20% Упр.9. Опишите механизм реакции: (47) Ответ: (М 6) Это реакция кислотно катализируемого замещения спиртов.

Она проходит по механизму SN1, характерному для третичных спиртов.Важной характерной особенностью процессов с участием карбокатионов являются перегруппировки, и поэтому замещение гидроксильной группы спиртов на галоген под действием галогеноводородов без изомеризации осуществляется только для третичных и неразветвленных первичных спиртов.

Перегруппировки происходят и со спиртами с разветвлением у -атома углерода.При обработке неопентилового спирта бромоводородной кислотой образуется продукт перегруппировки: (48) 2-бром-2-метилбутан Причиной такого результата является нуклеофильная внутримолекулярная 1,2-перегруппировка (1,2-алкильныйный сдвиг): (М 7) Упр.10. При нагревании 3-метил-2-бутанола, насыщенного газообразным бромоводородом, в качестве единственного продукта реакции образуется 2-бром-2-метилбутан.

Напишите эту реакцию и опишите ее механизм. Упр.11. При взаимодействии неопентилового спирта с бромоводородом в качестве единственного продукта реакции образуется 2-бром-2-метилбутан. Напишите эту реакцию и опишите ее механизм. Для получения алкилхлоридов при взаимодействии первичных спиртов с соляной кислотой используют катализатор  безводный хлорид цинка.Хлорид цинка как жесткая кислота Льюиса координируется по атому кислорода, облегчая тем самым замещение гидроксильной группы: (49) (М 8) Смесь соляной кислоты и хлорида цинка носит название реактива Лукаса.

Реакционная способность спиртов по отношению к реактиву Лукаса уменьшается в ряду: C6H5CH2OH > CH2=CHCH2OH > 3o > 2o > 1o. Различие в реакционной способности между первичными (до С6), вторичными и третичными спиртами при их взаимодействии с хлооводородной кислотой лежит в основе пробы Лукаса.При взаимодействии спиртов с реактивом Лукаса галогеноалканы образуются с различными скоростями.

Третичные спирты реагируют очень быстро с выделением нерастворимого в воде хлоралкана. Вторичные спирты сначала растворяются, но вскоре раствор мутнеет, и через некоторое время появляются капли хлоралкана. Растворы первичных спиртов, за исключением аллилового и бензилового, в реактиве Лукаса остаются прозрачными.Б. Действием галогенидов фосфора Для превращения спиртов в алкилгалогениды применяют различные три- и пентагалогениды фосфора: PBr3, PCl3, POCl3 или PI3. Последний получают из красного фосфора и йода непосредственно во время реакции: Галогениды и оксигалогениды фосфора относятся к умеренно сильным кислотам Льюиса, а их анионы являются нуклеофилами. (50) Механизм: (М 9) Образующийся HOPBr2 далее реагирует со спиртом по аналогичному механизму, и в конечном итоге все три атома галогена принимают участие в реакции.

Замещение гидроксильной группы на галоген в этих реакциях происходит с инверсией конфигурации.

Замещение гидроксильной группы первичных и вторичных спиртов на галоген под действием трибромида фосфора и других галогенидов и оксигалогенидов фосфора происходит с перегруппировками: (51) (85%) (15%) Упр.12. Напишите реакцию (R)-2-бутанола с трибромидом фосфора и опишите ее механизм.Поскольку замещение гидроксильной группы на галоген с помощью галогенидов фосфора часто сопровождается изомеризацией и перегруппировками, эти реагенты следует применять только в простых случаях, где перегруппировка и изомеризация невозможны. . В. Действие квазифосфониевых солей Гораздо более региоселективное замещение достигается при использовании квазифосфониевых солей.

При взаимодействии трифенилфосфина с галогенами образуются стабильные комплексы. Эти комплексы превращают спирты в алкилгалогениды: (52) (53) Механизм: (М 10)) Метод особенно удобен для первичных и вторичных спиртов, для которых можно ожидать изомеризации и перегруппировки.Упр.13. Напишите реакцию неопентилового спирта с комплексом трифенилфосфина с хлором и опишите ее механизм.

Ответ. (54) неопентиловый спирт неопентилхлорид Упр.14. Напишите реакцию 3-метил-2-бутанола с комплексом трифенилфосфина с бромом и опишите ее механизм. Спирты можно превратить в хлориды или бромиды при взаимодействии с трифенилфосфином и тетрагалогенидами углерода: (55) Механизм этой реакции более сложен. Замещение происходит с обращением конфигурации.Упр.15. Напишите реакции: (а) 2-пентанола с трифенилфосфином и тетрабромидом углерода, (б) гераниола с трифенилфосфином и тетрахлоридом углерода, (в) транс-2-бутен-1-ола с трифенилфосфином и тетрахлоридом углерода.

– Конец работы –

Используемые теги: реакции, замещения, гидроксильной, группы0.071

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Реакции замещения гидроксильной группы

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Реакции замещения гидроксильной группы
Гомогенное жидкофазное окисление делится на радикально-цепное автоокисление (или инициированное окисление) и каталитическое окисление.Приведем… Типичные окислители и реакции Окисление кислородом а) Радикально-цепное… Реакция окисления олефинов до карбонильных соединений была открыта практически одновременно в Германии (группа…

Фенолы. Реакции нуклеофильного замещения ароматических соединений. Получение фенолов
Тимол является антисептиком и используется в парфюмерии. Эвгенол содержится в различных эфирных маслах, в том числе в гвоздичном масле.… Приведенные реакции используются для разделения фенолов, спиртов и карбоновых… Фенолы, содержащие электроноакцепторные группы в ядре, имеют большую кислотность, чем сам фенол. Большая кислотность…

Лекция: Видео- и аудиопереходы Переходы между клипами. Группы видеопереходов. Группы аудиопереходов. Использование переходов для монтажа
Примерные вопросы для контроля Что такое переход в программе Adobe Premiere Какие бывают типы переходов Для чего служат переходы... Практическая работа Художественная галерея Содержание Что надо уметь чтобы выполнить задание...

Современные концепции и подходы к групповой дифференциации в малых группах
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования... МОСКОВСКИЙ ГОРОДСКОЙ... ПСИХОЛОГО ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ...

Цепные неразветвлённые реакции. Тройные соударения и тримолекулярные реакции
Рассмотрим тримолекулярное превращение вида: Из-за малой вероятности тримолекулярных соударений целесообразно ввести более реалистичную схему,… Её не следует переоценивать. Это лишь качественная теория. Она не в состоянии… Б) Тримолекулярными являются также очень важные реакции рекомбинации валентно-насыщенных частиц в превращениях типа: ,…

Химические реакции. Реакции в растворах электролитов
Целочисленные параметры a, b, c и d в уравнении реакции называют стехиометрическими коэффициентами.Химические реакции классифицируются различными… Окисление это процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом. Если атом отдат свои электроны, то он приобретает положительный заряд, например Zn0 2e Zn2. Если отрицательно…

Изучение элементов современной алгебры, на примере подгрупп симметрических групп, на факультативных занятиях по математике
В течение многих столетий математика является неотъемлемым элементом системы общего образования. Объясняется это уникальностью роли учебного предмета Математика в формировании… Образовательный и развивающий потенциал математики огромен.

Рабочая группа - социально-психологическая общность людей. Стуруктура рабочей группы
Формальные группы это те, которые предусмотрены в структуре организации для выполнения конкретных задач. Среди формальных групп можно выделить группы, функционирующие на относительно… Примером временной группы может служить группа студентов, объединившихся для совместной работы на время подготовки…

Синтез хлороформа. Реакции нуклеофильного замещения и элиминирования галогеналканов
Температура плавления кристаллов йодоформа 1190С. Химические свойства йодоформа не отличаются от свойств остальных галогеналканов, и подробно… Вследствие высокой электроотрицательности галогена связи углерод-галоген… В продаже существуют следующие сорта йодоформа: 1. Iodoform crystallisatum. Твердые кристаллы.

Влияние группы, огруппление мышления на примере социально-религиозной группы «Свидетели Иеговы»
Как самостоятельная дисциплина возникла в нач. 20 в. работы У. Мак-Дугалла и Э. О. Росса, 1908, СШАЭнциклопедия Кирилла и Мефодия.… Коллектив постоянно влияет на мышление человека и создает почву для… Как бы не противился человек тем или иным принципам и мышлению коллектива, коллектив постоянно формирует человека и…

0.032
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам