История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Топ:
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2017-06-25 | 352 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
π-Электронная система бензола восприимчива к атаке электрофильными реагентами. Для бензола наиболее характерны реакции электрофильного замещения (SE). Данный тип реакций можно представить в общем виде:
Электрофильные реагенты условно делят на три группы: сильные, средние и слабые.
К сильным электрофилам относят NO2+, комплексы галогенов с кислотами Льюиса – Br[FeBr4].
К электрофилам средней силы относятся комплексы кислот Льюиса с алкил- или ацилгалогенидами – Alk[AlCl4]; Ac[AlCl4].
Слабыми электрофилами являются катион нитрозония – NO+; оксид углерода (IV) – СО2, а также катион диазония Ar–N+≡N.
Взаимодействие электрофильной частицы с бензольным ядром сопровождается вначале образованием так называемого π-комплекса:
π-комплекс
Характерной особенностью π-комплекса является то, что электрофильная частица не связана ковалентной связью с каким-то конкретным углеродным атомом бензольного ядра. π-Комплекс можно представить как результат слабого электростатического взаимодействия между электрофильной частицей (акцептор электронов) и π-электронной системой бензольного ядра (донор электронов). Формирование и расщепление π-комплекса протекает очень быстро.
Следующей стадией является образование σ-комплекса, в котором один из шести углеродных атомов бензольного ядра переходит в sp3 -гибридное состояние и образует ковалентную связь с электрофильной частицей. Это становится возможным, потому что электрофильная частица акцептирует два электрона из шести π-электронов бензольного ядра. Оставшиеся четыре делокализованных π-электрона распределены между пятью sp2 -гибридными углеродными атомами, в то время как шестой атом углерода переходит в насыщенное, sp3 -гибридное состояние. Важно отметить, что из двух электронов, участвующих в образовании ковалентной связи между электрофильной частицей и углеродным атомом, один принадлежит данному атому углерода, а второй – переходит от негибридной p -орбитали одного из двух орто- или пара-углеродных атомов.
|
Таким образом, σ-комплекс имеет природу карбкатиона, в котором положительный заряд сосредоточен на одном из указанных трёх углеродных атомах:
Далее от σ-комплекса отщепляется ион Н+, что достигается за счёт гетероциклического разрыва связи С–Н у sp3 -гибридизованного атома углерода. Оставшаяся у этого атома пара электронов вместе с четырьмя делокализоваными электронами пяти атомов углерода бензольного ядра вновь формируют секстет π-электронов, т.е. происходит реароматизация и образуется конечный продукт.
Следует обратить внимание на тот факт, что образование π-комплкса не требует каких-либо значимых энергетических затрат.
Стадией, определяющей скорость процесса, в большинстве случаев является образование σ-комплекса. Такой вывод обоснован потому, что именно на данном этапе происходит деароматизация системы.
Примерами SE -реакций являются галогенирование, нитрование, сульфирование, алкилирование, ацилирование.
Галогенирование
Реакция осуществляется в присутствии катализаторов, роль которых сводится к поляризации молекулы галогена с последующим образованием электрофильной частицы Br+:
Нитрование
Электрофильной частицей в этой реакции является катион нитрония [NO2]+, который образуется в нитрующей смеси:
Сульфирование
Сульфирующим реагентом в данной реакции является оксид серы (VI) и с этой целью используют олеум (раствор SO3 в H2SO4). Реакция идёт через такие же стадии, что и нитрование и галогенирование:
|
|
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!