- •Введение.
- •Рекомендуемая литература.
- •Антошка.
- •Энантиомеры – пара стереомеров, являющихся зеркальным отображением друг друга.
- •Вопрос 1. Мы внимательно прочитали название методички и «Антошку», но так и не поняли до конца, что же это такое – нуклеофильная частица?
- •Вопрос 2. А катионы?
- •Вопрос 3. А зачем вообще надо было вводить термин «нуклеофильность», если уже существует термин «основность»?
- •Вопрос 4. А если в реакционной системе одновременно присутствуют несколько нуклеофилов, какой из них преимущественно будет реагировать с субстратом?
- •Вопрос 5. А где же четвёртый принцип?
- •Вопрос 6. А почему атака не может произойти сбоку?
- •Вопрос 7. А существуют ли какие-либо другие доказательства того, что Ингольд придумал правильный механизм?
- •Вопрос 9. А почему хлорметан реагирует с водным раствором щёлочи по одному механизму, а третбутилхлорид по другому?
- •Вопрос 10. Но ведь в субстрате может быть одинаковый радикал и различные атомы галогенов. Влияет ли каким-либо образом природа уходящей группы на выбор механизма реакции?
- •Вопрос 11. Ну теперь-то с субстратом всё стало ясно. А природа нуклеофильной частицы каким-либо образом влияет на выбор механизма реакции?
- •Вопрос 12. Для какого?
- •Вопрос 13. А можно ли использовать в реакциях нуклеофильного замещения какие-нибудь катализаторы?
- •Вопрос 14. До сих пор мы говорили только о скорости реакции («лучше» – «хуже»). А есть ли примеры того, что смена механизма реакции может привести к образованию разных продуктов?
- •Вопрос 16. И что же делать?!
- •Вопрос 17. Кто первым сформулировал правило, позволяющее предсказать главный продукт в реакциях дегидрогалогенирования? Могу подсказать, что зовут его Александр Михайлович…
- •С хема песни-лекции:
- •Это должен знать каждый!
- •Сделай сам!
Антошка.
Замещение – такой тип органической реакции, в которой атом водорода или функциональная группа заменяется другим атомом или функциональной группой. Данный механизм обозначается буквой S (от англ. substitution). Очень важно отметить, что углеродный скелет молекулы при этом не должен изменяться. Если это всё-таки происходит, то такую реакцию относят к перегруппировкам.
Нуклеофил – особый вид реакционных частиц. Если дословно переводить с латыни, то это любители атомных ядер (нуклео – ядро, филео - люблю), причём в органике речь, как правило, идёт о ядрах атомов углерода. Такие любители должны иметь свободную электронную пару, чтоб было что предложить ядру. Да-да, для образования связи!
Сопряжённые кислоты и основания – одно из ключевых понятий протолитической теории кислот и оснований Бренстеда и Лоури. В рамках этой теории кислотой считается любое соединение, имеющее в составе хотя бы один атом водорода. Отщепление атома водорода в форме катиона Н приводит к образованию сопряжённого основания. В частности, можно привести такие сопряжённые пары:
Н 3О Н + Н2О Н2О Н + ОН
кислота основание кислота основание
Молекулярность реакции – число частиц, участвующих в элементарном акте реакции. Молекулярность всегда имеет целочисленное значение: реакции бывают мономолекулярные, бимолекулярные и тримолекулярные. Молекулярность более высокого порядка не зафиксирована.
Порядок реакции – показатель степени, в которую возводится концентрация реагирующего вещества. Сумма показателей степеней всех участников реакции показывает общий порядок реакции. В отличие от молекулярности порядок реакции может иметь дробное значение.
Сольватация – процесс взаимодействия растворённых частиц (молекул или ионов) с молекулами растворителя.
Хиральность – способность предмета не совпадать со своим зеркальным отображением.
Энантиомеры – пара стереомеров, являющихся зеркальным отображением друг друга.
Рацемат – смесь эквимолярных количеств энантиомеров, оптически неактивна.
Протонные растворители – растворители, содержащие сильно полярную связь между атомом водорода и каким-либо другим атомом с высокой электроотрицательностью (фтор, кислород, азот). Такой растворитель способен сольватировать частицы, имеющие свободные электронные пары, за счёт образования с ними водородных связей.
Апротонные растворители – полярные растворители, не имеющие сильно полярных связей с атомами водорода. Хорошо сольватируют катионы, плохо сольватируют анионы.
Гиперконьюгация (сверхсопряжение) – сопряжение р-орбитали или -сис-темы с электронами С–Н-связей. Напомню, что связи с атомами водорода – это всегда σ-связи. Имеет большое значение при объяснении устойчивости алкильных радикалов.
Шпаргалка – 3.
Вопрос 1. Мы внимательно прочитали название методички и «Антошку», но так и не поняли до конца, что же это такое – нуклеофильная частица?
Ответ 1. Давайте разберёмся.
ВНИМАНИЕ! НОВЫЙ ТЕРМИН!
Нуклеофильная частица.
О бычно под нуклеофильной частицей понимают любую частицу, имеющую неподелённую электронную пару, находящуюся на орбитали, доступной для взаимодействия, которую атом-нуклеофил предоставляет для образования ковалентной связи с другим атомом в молекуле субстрата. Приведённая выше формулировка позволяет утверждать, что любое основание Льюиса обладает нуклеофильными свойствами. Нуклеофильными частицами могут быть как нейтральные молекулы (NH3, H2O, HF), так и анионы (CH3 , NH2 , OH , F ).