Презентация: Анализ реакционной способности органических соединений

1. Лекция 1. Анализ реакционной
способности органических соединений
План лекции:
1. Факторы, определяющие реакционную
способность соединений
2. Распределение электронной плотности
в нереагирующей молекуле.
3. Анализ устойчивости интермедиатов.
Решающая роль динамического
фактора.

2. Факторы, определяющие реакционную
способность соединений
статический динамический
электронный стерический

3. Статический фактор рассматривает
распределение электронной плотности в
нереагирующей молекуле
Стерический или пространственный фактор
Пример:
Активность карбонилсодержащих соединений в
реакциях нкулефильного присоединения зависит от размера
радикала. Чем больше размеры радикала, тем больше
создаются стерические затруднения для подхода
нуклеофильной частицы, т.е. каждый последующий член
ряда будет менее активен, чем предыдущий.
O
CH3-C-H
O
CH3-CH2-C-H
O
CH3-CH2-CH2-C-H

4. Электронный фактор учитывает влияние
индукционного и мезомерного эффектов в
нереагирующей молекуле на перераспределений
электронной плотности
Пример:
Электронный фактор – под действием положительного
индукционного эффекта алкильной группы электронное облако
двойной связи сдвинуто к незамещенному атому углерода.
Избыток отрицательного заряда на незамещенном атоме углерода
облегчает атаку его электрофилом (частицей «любящей»
отрицательный заряд):
CH3 CH2 CH2

5. H C CH=CH2
H
H
H C CH=CH2 H C=CH-CH2
H C=CH-CH2
H C=CH-CH2
H
H
H
H H
HH
H
C
H
H
H
CH CH2

6. В молекуле пропилена проявляется + М. Как
видно из мезоформулы, связи углерод-водород
в СН3 –группе разрыхлены, что приводит к
тому, что при высокой температуре возможно
замещение этих атомов водорода:
CH3-CH=CH2
5000
C
Cl
CH2-CH=CH2+ Cl2
+ HCl

7. Индукционный и мезомерный эффекты могут
действовать в разных направлениях
(иметь разные знаки)
OH OH OH OH OH
OH
ОН-группа проявляет электронодонорные свойства
(+М>-I)

8. Заместители Тип электронного
эффекта и его знак
Результирующее действие электоронных
эффектов
- O - + M, + I Электронодонорное
- ОН + М больше - I Электронодонорное
- NH2 + М больше - I Электронодонорное
- NHCOCH3 + М больше - I Электронодонорное
- C6H5 + М больше - I Электронодонорное
-CH=CH2 + М больше - I Электронодонорное
- R + I, +М Электронодонорное
- NH3
+ - I Электроноакцепторное
- Hal - I больше + М Электроноакцепторное
=C=O - I, - M Электроноакцепторное
- NO2 - I, - M Электроноакцепторное
- COOH - I, - M Электроноакцепторное
- COOR - I, - M Электроноакцепторное
- CCl3 - I Электроноакцепторное
- C≡N - I, - M Электроноакцепторное
- SO3H - I, - M Электроноакцепторное
При оценке влияния заместителя на распределение электронной
плотности в молекуле необходимо учитывать результирующее действие
этих эффектов.
Электронодонорные заместители повышают электронную плотность
в сопряженной системе, а электроноакцепторные заместители, наоборот,
уменьшают электронную плотность в сопряженной системе.

9. Динамический фактор (проявляются в процессе
многостадийной реакции), анализирует
предпочтительное протекание реакции в
направлении образования наиболее стабильного
интермедиата (радикала, иона).
Устойчивость интермедиатов уменьшается в ряду:
третичные > вторичные > первичные
Пример
CH3-CH-CH3
CH3-CH2-CH2
CH3-CH=CH2
Cl
CH3-CH-CH3+ HCl
- Cl
+ Cl

10. При анализе динамического фактора
учитывают делокализацию заряда в
образующемся интермедиате

11. Если результаты статического и динамического
факторов расходятся, то надо ориентироваться на
последний
Пример: