Теоретические основы органической химии Классификация органических реакций.

1. Теоретические основы органической химии Классификация органических реакций. Методы установления механизмов. Лекция 19 (электронно-лекционный курс) Проф. Бородкин Г.И.

2. Механизмы органических реакций и методы их установления Механизм реакции – детальное описание реагирующей системы, как она изменяется при переходе от реактантов к продуктам: * идентификация всех интермедиатов, * выявление характеристик переходных состояний, * распознавание факторов, определяющих реакционную способность (J.F. Bannet)

3. Понятие «механизм реакции» эволюционирует • во времени. • P.G. Pearson • Мезанизм реакции включает: • обнаружение всех элементарных стадий • развитие детальной стереохимической картины • этих стадий. • (детальная картина иквантово-химические • расчеты)

4. Зачем нужно изучать механизм реакции ? • Предсказание пути неизвестной реакции • Оптимизация процесса и определение • параметров реакции (увеличение выхода, • качественно – ускорение или замедление • реакции при смене растворителя, давления, • температуры и др., расчет тяги двигателя • и т.п.) • 3. Познавательная сторона – сущность предмета • химии (Льюис) • 4. Систематизация реакций (число реакций • безгранично, число типов реакций ограничено)

5. Изучаемая реакция Идентификация продуктов установление разрывающихся и образующихся связей Постулироваение механизма кинетика кинетика стереохимия изотопные эффекты влияние растворителя другое Приемлемый механизм Соответствует имеющимся представлениям Объясняет другие результаты По-видимому, истинный механизм Решающий эксперимент?

6. Классификация органических реакций Наиболее важный тип связи, претерпевающий изменение в ходе реакции – ковалентная связь коллигация гомолиз А. + B. A-B Гомолитические реакции – реакции осуществляющиеся с образованием или разрывом ковалентных связей путем коллигации или гомолиза

7. Кумольный синтез:

8. Гетеролитические реакции координация А: + B A-B гетеролиз Гетеролитические реакции – реакции, в которых образуются или разрываются ковалентные связи путем координации или гетеролиза H2O Me3C-Cl Me3C+ + Cl- Me3COH + HCl

9. SN SE SH EN EE EH AdN AdE AdH S – substitution E – elimination Ad – addition N- nucleophil., E – electrophil., H- hemolytic

10. Синхронные реакции (согласованные, «реакции без механизма») одно переходное состояние, нет промежуточных соединений

11. Реакции изомеризации– молекулярные перегруппировки без изменения элементного состава молекулы

12. Реакции автомеризации– молекулярные перегруппировки без изменения строения молекулы изомеризация вырожденная перегруппировка, автомеризация

13. Топомеризация – процесс, приводящий к обмену идентичными лигандами между положениями, различающимися по своему химическому или магнитному окружению. ЯМР 1Н 25оС Бульвален k80o = 8x104 c-1 Топомеры – молекулы, принимающие участие в таком обмене.