Cтраница 2
![]() |
Работа авиамотора на топливе с октановым числом 87 и 100. [16] |
При превращении изобутилена в изоокти-лен происходит перемещение атома водорода ( см. схему реакции на стр. [17]
Значительное число реакций органической химии включает перемещение атомов водорода. Из них, вероятно, преобладают разнообразные реакции замещения водорода на другие атомы или группы атомов. Реакции присоединения и отщепления водорода, а также внутримолекулярные переходы атомов водорода играют также важную роль в органической химии. Несомненно, что реакционная способность органических веществ в значительной степени связана с реакциями перемещения атомов водорода. По-видимому, именно это обстоятельство было главной причиной того, что на протяжении длительного периода развития органической химии изучению реакций перемещения водорода уделялось большое внимание. [18]
Должен существовать какой-то механизм, обусловливающий легкое перемещение атомов водорода в этих комплексах. Вероятно, атомы водорода переходят из одной части цепи в другую в результате взаимодействия с атомами кобальта. Аналогично ацетилен или любые ацетиленовые углеводороды общей формулы RC СН при комнатной температуре полпмеризуются комплексом ( XVII) ацетилен - карбонил кобальта; комплексы, полученные из ацетилена, не содержащего атома водорода RC CR, не катализируют эти реакции полимеризации. [19]
В органической химии известно много примеров обратимых перемещений атомов водорода от атомов кислорода, азота и других к атомам углерода. Значительно реже встречаются и обычно протекают в более жестких условиях процессы перемещения атомов водорода от углерода к углероду. [20]
В заключение следует подчеркнуть плодотворность допущения интрамолекулярных перемещений атомов водорода при изомерных превращениях углеводородов. Допущение это позволяет связать одной причиной явления, которые ( как например, изомерные превращения с последующей димеризацией или диссоциацией) иначе стояли бы совершенно особняком и не имели бы надлежащего освещения. Кроме того, допущение это дает возможность широкого эксперимента, так как ставит вопрос о том, какие перемещения, при каких условиях и при действии каких катализаторов возможны для данной углеводородной молекулы; а, как видно на приведенных примерах, перемещения эти могут быть очень разнообразны. [21]
Прототропные изомерные превращения непредельных соединений заключаются в перемещении атома водорода от углеродного атома, соседнего с кратной связью, в р-положение с одновременным встречным смещением кратной связи в соседнее положение. [22]
Лэпуорт ( 1898) объясняет оба процесса как перемещение атома водорода из а - в - у-положение в системе с двойной связью между, 3 - и-у-атомами. Фенилсульфаминовая кислота превращается в ортаниловук кислоту путем а-у-перемещения сульфогруппы в орто-положение, сопровождающегося миграцией водорода в обратном направлении. Следующим сс / у-переносом сульфогруппа переходит в более устойчивое пара-положение. Такая интерпретация делает понятным отсутствие в реакционной смеси соответствующего мета-производного. Известны и другие-перегруппировки подобного рода, состоящие в миграции группы, находящейся при азоте или кислороде, в орто - или пара-положение кольца. [23]
Лзпуорт ( 1898) объясняет оба процесса как перемещение атома водорода из а - в Y-положение в системе с двойной связью между р - и у-атомами. Фенилсульфаминовая кислота превращается в ортаниловую кислоту путем а. Следующим а у-переносом сульфогруппа переходит в более устойчивое пара-положение. Такая интерпретация делает понятным отсутствие в реакционной смеси соответствующего мета-производного. Известны и другие перегруппировки подобного рода, состоящие в миграции группы, находящейся при азоте или кислороде, в орто - или пара-положение кольца. [24]
Циклическая форма глюкозы возникает из альдегидной формы при перемещении атома водорода от гидроксила пятого атома углерода к кислороду альдегидной группы. При этом у первого атома углерода и у кислорода появляются свободные валентные связи, которые и насыщают друг друга с образованием кольца. Оно состоит из пяти атомов углерода и одного атома кислорода. [25]
В противоположность полимеризации часто на каждой ступени реакции происходит перемещение атома водорода. Элементарный состав продуктов ступенчатой полимеризации соответствует составу исходных веществ. Макромолекулы содержат концевые группы, которые могут служить для определения величины молекул. [26]
Но известен еще ряд реакций, в которых происходит перемещение атома водорода, вероятно, в форме отрицательного иона гидрида. [27]
Эта перегруппировка а-гликолей и вообще вицинальных оксисоединений сводится к перемещению атома водорода ( или алкила) и гидроксильной группы с образованием неустойчивого 1 1-диола, теряющего частицу воды и превращающегося в карбонильное производное. Соседние электро-ноотталкивающие группы ослабляют связь гидроксила с углеродом и облегчают перегруппировку; электронопритягивающие, наоборот, закрепляют эту связь и затрудняют перегруппировку. Пинакон ( четыре метальные группы) превращается в пинаколин уже при кипячении с водным раствором сравнительно слабой винной кислоты. При введении в частицу а-гли-коля отрицательных атомов или групп пинаколиновая перегруппировка затрудняется или становится неосуществимой вследствие упрочения связей гидроксилов с углеродами: глицериновая кислота превращается в пировиноградную только при перегонке с кислым сернокислым калием; глицерин ( лишний гидроксил) при нагревании в запаянных трубках с дымящей соляной кислотой не превращается в оксиацетон, а дает смесь моно - и дихлоргидринов; а-монохлоргид-рин не дает хлорацетон, а смесь дихлоргидринов; эритрит, маннит и сорбит в тех же условиях дают только смеси дихлоргидринов, пинаколиновая перегруппировка не имеет места; эритрит при кипячении с разбавленной серной кислотой дает ангидрид ( эритран), а при очень длительном нагревании с крепкой фосфорной кислотой дает фосфорный эфир ангидрида; маннит при нагревании с крепкой серной кислотой также дает ангидрид C6Hi3O5; моносахариды ( лишняя карбонильная и несколько гидроксильных групп) сравнительно устойчивы при нагревании с разбавленной серной кислотой по крайней мере до 200 ( промышленный гидролиз древесины); во всех этих случаях из-за увеличения числа отрицательных групп в молекуле и взаимоупрочения связей пинаколиновая группировка или затруднена или не осуществима. [28]
Как легко заметить, циклическая формула образуется из альдегидной перемещением атома водорода от гидроксила пятого атома углерода к кислороду, стоящему при первом атоме углерода. Благодаря этому у первого атома углерода и у кислорода, связанного с пятым атомом углерода, появляются свободные валентные связи, которые и насыщают друг друга с образованием кольца, состоящего из пяти атомов углерода и одного атома кислорода. [29]
В этих схемах для простоты принято образование полимерной формы перемещением атома водорода, находящегося при двойной связи, от одного олефинового углеводорода к двойной связи другого олефинового углеводорода. [30]