Cтраница 2
Высокая электроотрицательность галогена обусловливает пониженную электронную плотность на атоме углерода в положении 3 кольца, непосредственно связанного с трихлорметиль-ной группой. Тем самым облегчается атака нуклеофильных агентов. Характер процесса зависит от основности нуклеофиль-ного агента. [16]
В данном разделе рассматриваются только такие реакции, в которых атака нуклеофила направляется на углеродный атом координированной карбонильной группы ( или другие лиганды родственного типа, например, GS или CNR), вызывая изменения в лиганде. Реакции циклопентадиенилметалл-карбонильных катионов, протекающие с атакой нуклеофильного агента по атому металла или циклопентадиенильному лигадцу, уже были рассмотрены ранее ( см. стр. [17]
Если допустить для промежуточно образующегося карбениевого катиона возможность плоского расположения трех еще имеющихся заместителей ( исчезновение первоначальной тетраэдрической конфигурации), то создается симметричное образование. Из этой плоской симметричной карбениевой формы при атаке нуклеофильного агента ОН должны образовываться в одинаковых количествах обе оптически активные формы спирта вследствие равного запаса энергии у обоих антиподов. [18]
Альдегиды более реакциоииоспособны в реакциях присоединения нуклеофильных реагентов по сравнению с кетонами, и реакции присоединения к альдегидам характеризуются более высокими, чем для кетонов, значениями констант равновесия этого обратимого процесса. Более высокая реакциоииая способность альдегидов отчасти связана с отсутствием стерических препятствий для атаки нуклеофильного агента. В кетонах две алкильные группы создают стерические препятствия для образования тетраэдрического продукта присоединения. Это, однако, не решающая причина различия в реакционной способности альдегидов и кетонов. Другая и более важная причина состоит в более высокой термодинамической стабильности кетонов по сравнению с альдегидами. В таблице 16.3 приведены данные по теплотам образования некоторых изомерных альдегидов и кетонов. [19]
Уменьшение скорости гидролиза в 8 и 4 раза соответственно при переходе от метил - и этилхлорацетата [2, 9] к изопропилхлорацетату объясняется, вероятно, пространственным затруднением реакции для изонропилового эфира. Такое увеличение скорости щелочного гидролиза эфиров монохлоруксус-ной кислоты объясняется сильным индукционным ( - /) эффектом электроотрицательного атома хлора на карбонильный атом углерода, в результате чего, в соответствии с общепринятым механизмом реакции гидролиза [10], облегчается атака нуклеофильного агента ( ОН) на реакционный центе. [20]
Уменьшение скорости гидролиза в 8 и 4 раза соответственно при переходе от метил - и этилхлорацетата [2, 9] к изопропилхлорацетату объясняется, вероятно, пространственным затруднением реакции для изопропилового эфира. Такое увеличение скорости щелочного гидролиза эфиров монохлоруксус-нон кислоты объясняется сильным индукционным ( - /) эффектом электроотрицательного атома хлора на карбонильный атом углерода, в результате чего, в соответствии с общепринятым механизмом реакции гидролиза [10], облегчается атака нуклеофильного агента ( ОН) на реакционный цеито. [21]
Формолиз оптически активного трео - З - фенил-2 - бутилтозилата дает, помимо продуктов элиминирования, рацемический трео-формиат. Образование продуктов замещения без заметного превращения трео-н эритро-изомеров друг в друга означает, что вращение вокруг связи С-2 / С-3 в промежуточном карбониевом ионе ( или в ионах) происходит гораздо медленнее, чем 1 2-сдвиг фенильной группы и атака внешнего нуклеофильного агента. Более того, продукт перегруппировки должен, по-видимому, образовываться с обращением конфигурации при обоих асимметрических центрах, тогда как неперегруппированный продукт образуется в результате замещения с сохранением исходной конфигурации. Механизм такого нуклеофильного замещения может быть наглядно объяснен схемой, представленной на рис. 7.5, где промежуточно образующиеся мостиковые ионы 7.36 и 7.37 служат предшественниками как перегруппированного, так и неперегруппированного продукта. Поскольку образующийся из трео-тозилата ион 7.36 обладает плоскостью симметрии, из него будет образовываться рацемический продукт замещения, но продукт замещения, получающийся через ион 7.37, сохранит исходную оптическую активность. [22]
Наконец, полное сохранение конфигурации при некоторых реакциях электро-фильного замещения или при реакциях металлоорганических соединений, которое мы рассмотрим ниже, может соответствовать полному обращению конфигурации при крайних случаях 5д / 2 замещения. Причина того, что бимолекулярное электрофильное замещение ( SE2) сопровождается сохранением конфигурации, а бимолекулярное нуклесфильное замещение ( SN2) - обращением, по-видимому, заключается в том, что первое, представляет собой атаку электрофильного агента на электроны, образующие связь, тогда как второе - атаку нуклеофильного агента на атом, который претерпевает замещение. [23]
Каталитическое действие связано с чрезвычайной силой концентрированной серной кислоты - она служит протонирую-щим агентом даже для азотной кислоты. Нитрующая смесь, состоящая из азотной и серной кислот, содержит ионы нитрония, которые образуются, когда протонированные молекулы азотной кислоты теряют воду. Атом азота иона нитрония легко подвергается атаке нуклеофильного агента, например спирта. [24]
Индуктивный эффект трифторметильной группы значительно больше, чем алкильных групп, и действует в противоположном направлении. Здесь электронная плотность в - положении должна быть наиболее высокой и должна снижаться при переходе к ля-положению; наименьшая плотность должна быть в о-положении. Поэтому о-положение должно быть наиболее чувствительным к атаке нуклеофильных агентов, а м - и п-положения будут следовать за ним в указанном порядке. [25]
Однако в последние годы было разработано два подхода к синтезу дезоксифторсахаров различной структуры. Первый из них заключается в обработке защищенных 2 2 -ангидронуклеозидов [2, 3], a - окисей Сахаров [4-10] или эфиров сульфокислот [11 -13] ( см. также гл. Реакции протекают по 8н2 - механизму и сопровождаются обращением конфигурации при том атоме углерода, на который направлена атака нуклеофильного агента. Второй подход [14] предусматривает присоединение молекулы CFaOF к гликалям, в результате которого образуются трифторметил-2 - дезок-си-2 - фторгликозиды и гликозилфториды. [26]
По своему химическому поведению аминогруппа в компонентах нуклеиновых кислот наиболее близка, по-видимому, к аминогруппе ароматических аминов, содержащих сильные электроноакцептор-ные заместители, например к аминогруппе n - нитроанилина. Дополнительное осложнение состоит здесь, однако, в том, что даже простейшие производные данного ряда ( нуклеозиды) содержат также и другие функциональные группы, способные вступать в реакцию с электрофильными реагентами. При переходе от нуклеозида к нуклеотиду проведение реакции осложняется еще больше: за счет появления в молекуле функциональной группы с сильными нуклеофильными свойствами - остатка фосфорной кислоты - создается возможность новых побочных реакций. При реакциях с олиго - и полинуклеоти-дами вследствие таких побочных реакций могут возникать три-замещенные производные фосфорной кислоты, в которых крайне облегчена атака нуклеофильных агентов на атом фосфора, что может приводить к расщеплению полимерной цепи. Поэтому подбор оптимальных условий проведения реакции по экзоциклическим заместителям ядер на полинуклеотиде является обычно достаточно трудной задачей. [27]