3. Реагенты, субстраты, свободные радикалы, электрофилы и нуклеофилы. Классификация органических реакций:

А) по направлению

Б) по типу разрыва ковалентных связей и природе реагентов

В) по числу молекул, участвующих в самой медленной стадии реакции (молекулярность реакции).

Реакции органических ве-в можно формально разделить на 4 осн.типа: замещения, присоединения, отщеплениям(элиминирования), и перегруппировки (изомеризации).В большенство хим. Реакий участвуют 2 исх.ве-ва. Одно из них –субстратом, второе- реагентом. В зависимости от электронной природы реагента реакции в орг.хими делят на электрофильные (реагент имеет вакантную орбиталь, а также частичный или полный положительный заряд), нуклеофильные (реагент тмеет неподеленную электронную пару и, частичный или полный отрицательный заряд) и радикальные (реагент представляет собой частицу с неспаренным электроном)

Реакция присоединения- реакции, в результате которых две или более молекул реагирующих ве-в соединяются в одну.

Реакция замещения- реакции, в результате котроых осуществляется замена одного атома или группы атомов в исходной молекуле (субстрате) на другие атомы или группы атомов.

СН₄+Cl₂→CH₃Cl+HCl

Реакции отщепления(элиминирования) –реакции, в результате которых из молекулы исходного соединения образуется молекулы нескольких новых веществ.

Реакция изомеризации( перегруппировка)-реакции, в результате которых из молекул одного ве-ва образуются молекулы других веществ того же качественного и количественного состава, т.е. с той же молекулярной формулой.

Молекулярность реакции определяется числом молекул, участвующих в самой медленной, лимитирующей стадии. Реакции бывают моно-, би-, три- и т.д. молекулярными.

Мономолекулярной называется такая реакция, в которой лимитирующей стадией является превращение одной молекулы, например распад ее на составляющие (диссоциация молекул иода I₂  2I) или превращение в другую молекулу в результате внутримолекулярной перестройки:

Бимолекулярная реакция – это взаимодействие двух молекул (например, молекулярного водорода с молекулярным иодом, H₂+ I₂  2HI). Реакция, протекающая одновременно с участием трех молекул, называется тримолекулярной. Поскольку вероятность столкновения сразу трех молекул, да еще в правильной взаимной ориентации, очень мала, такие реакции происходят редко.

Классификация реакций по механизму разрыва связей

Взаимодействующие в органической реакции вещества подразделяют на реагент и субстрат. При этом считается, что реагент атакует субстрат. Субстратом, как правило, считают молекулу, которая предоставляет атом углерода для новой связи. Например, в реакции (1) алкен является субстратом, а молекула брома реагентом.

В зависимости от способа разрыва ковалентной связи в реагирующей молекуле органические реакции подразделяются на радикальные(R). и ионные реакции. Ионные реакции в свою очередь делятся по характеру реагента, действующего на молекулу, на электрофильные(Е) и нуклеофильные(N).

Разрыв ковалентной связи может происходить 2 способами, обратными механизмам ее образования

Разрыв связи, при котором каждый атом получает по одному электрону из общей пары, называется гомолитическим:

В результате гомолитического разрыва образуются сходные по электронному строению частицы, каждая из которых имеет неспаренный электрон. Такие частицы называются свободными радикалами.

Если при разрыве связи общая электронная пара остается у одного атома, то такой разрыв называется гетеролитическим:

В результате образуются разноименно заряженные ионы - катион и анион. Если заряд иона сосредоточен на атоме углерода, то катион называют карбокатионом, а анион - карбанионом.

Гомолитический разрыв более характерен для неполярных и слабополярных связей, а гетеролитический - для полярных.