Cтраница 2
Большая универсальность нуклеофильного замещения по сравнению с другими методами гидроксилирования: свободнорадикаль-ным замещением ( см. 13.1) и окислением ( см. 17.2.1) - обусловлена разнообразием доступных 0-нуклеофилов и уходящих атомов и групп. При нуклеофильном гидроксилировании реагентами могут служить вода, гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов, алкоголяты, соли карбоновых кислот, нитриты и некоторые другие. Обмениваться на гидроксильную группу могут почти все атомы и группы, способные участвовать в реакциях нуклеофильного замещения. Наибольшее применение находит замещение сульфогруппы, галогенов, а также нитро -, амино - и диазо-ниевой группы. [16]
Считая, что растворитель не участвует в протежировании - депротонировании, для образования нового интермедиата, в котором ориентация связи N - Н и ориентация свободной орбитали поменялись бы местами, необходимо предположить инверсию уходящего атома азота. [17]
Протонирование уходящего атома кислорода необходимо для того, чтобы неподеленная электронная пара на другом атоме кислорода могла обеспечить достаточную движущую силу для вытеснения спирта. Однако, если уходящий атом кислорода становится более электрофильным в результате появления рядом электроноакцепторной карбонильной группы, он может быть вытеснен без кислотного катализа. [18]
Нуклеофильное замещение атома водорода с практической, точки зрения особенно привлекательно, так как избавляет от необходимости сначала с помощью электрофильных реакций вводить вместо атома водорода подходящий заместитель и только потом, иногда после дополнительных операций, вытеснять его действием нуклеофильного реагента. В отличие от других уходящих атомов и групп гидрид-ион неспособен к нионной стабилизации ( см. разд. [19]
Реакции элиминирования занимают важное место в препаративной и теоретической органической химии. Они классифицируются как по формальному признаку ( взаимному расположению уходящих атомов или групп), так и по их механизмам. Если уходящие элементы были связаны с одним и тем же атомом углерода, то речь идет об а-элиминировании ( см. разд. [20]
Оба этих пограничных механизма пригодны для объяснения катализа лизоцимом. Группа карбоновой кислоты в активном центре фермента, по-видимому, передает протон уходящему атому кислорода. [21]
Скорее всего, структурные особенности интермедиата А являются причиной неосуществления ожидаемого направления реакции дарзановского типа. В оксианионе А, по-видимому, не реализуется линейное расположение атакующего отрицательно заряженного атома кислорода, атакуемого атома С ( 3) и уходящего атома С ( 1), необходимое для осуществления внутримолекулярной реакции 8н2 - типа. [22]
![]() |
Относительные скорости и распределение изомеров М реакциях арилирования некоторых соединений радикалами п - ХС Н4 [ 355it 358 ]. [23] |
Стадией, определяющей скорость реакции, является присоединение радикала к ароматическому субстрату. Об этом свидетельствуют отсутствие заметного изотопного эффекта при арилировании бензола и уменьшение подвижностей атомов галогена в ряду: FIBrCl при свободнорадикальном ипсо-замещении [357], указывающие, что разрыв связи с уходящим атомом происходит не на лимитирующей стадии. [24]
Ясно, что нельзя; часть атомов уходи из кристалла, часть присоединяется к нему. Процесс это; динамический, подобный испарению; все зависит от того, много или мало соли в воде, в какую сторону нарушено равновесие. Под равновесным понимается такое состояние, когда количество уходящих атомов равно количеству приходящих. Если в воде почти нет соли, то больше атомов уходит в воду, чем возвращается из воды: соль растворяется. Если же атомов соли слишком много, то приход превышает уход, и соль выпадает в кристаллы. [25]
В случае хлорциклогексанола эпоксид образуется только из транс-изомера. Это объясняется следующим образом. Для того чтобы состоялось нуклеофильное замещение атома галогена, необходимо, чтобы в момент реакции как нуклеофил О, так и уходящий атом хлора смогли занять аксиальные положения. [26]
В случае хлорциклогексанола эпоксид образуется только из трйнс-изомера. Это объясняется следующим образом. Для того чтобы состоялось нуклеофильное замещение атома галогена, необходимо, чтобы в момент реакции как нуклеофил О -, так и уходящий атом хлора смогли занять аксиальные положения. [27]
Однако эта игра полярностей не единственный фактор, определяющий направление элиминации. Второй важный фактор - пространственный. При синхронной элиминации молекула, подвергающаяся элиминации, всегда принимает в переходном состоянии такую конформацию, что отщепляющийся протон и уходящий атом или группа [ С1 или 1М ( СНз) з ] находятся в гране-положении. [28]
Когда бы ни образовался свободный радикал, автоматически возникают низколежащие возбужденные состояния. Если неспаренный электрон находится на устойчивой несвязывающей орбита-ли, возможно возбуждение с нижнего уровня. Если он находится на неустойчивой орбитали, благоприятным является возбуждение до верхних орбиталей. Если к тому же свободный радикал образуется за счет отщепления атома или группы, как в реакции ( 69), то заметно затрагиваются по крайней мере две орбитали. Одной из них является устойчивая орбиталь, имеющая наиболее тесное отношение к связыванию уходящего атома. Эта орбиталь обычно будет приобретать энергию при удалении атома. В то же время неустойчивые орбитали, имеющие сильно разрыхляющий характер по отношению к отщепляемому атому, будут энергию терять. [29]