X

Код презентации скопируйте его

Ширина px

Вы можете изменить размер презентации, указав свою ширину плеера!

Нуклеофильное присоединение к кратным связям углерод-гетероатом. Карбонильные соединения

Скачать эту презентацию

Презентация на тему Нуклеофильное присоединение к кратным связям углерод-гетероатом. Карбонильные соединения

Скачать эту презентацию

Cлайд 1
Нуклеофильное присоединение к кратным связям углерод-гетероатом Карбонильные ... Нуклеофильное присоединение к кратным связям углерод-гетероатом Карбонильные соединения Лекция 8
Cлайд 2
Реакции нуклеофильного присоединения в алкенах Z – электроноакцепторная групп... Реакции нуклеофильного присоединения в алкенах Z – электроноакцепторная группа: акрилонитрил δ+ (избыток) (избыток) Цианоэтилирование
Cлайд 3
Реакционная способность карбонильной группы Реакционная способность карбонильной группы
Cлайд 4
Реакционная способность карбонильной группы Реакционная способность карбониль... Реакционная способность карбонильной группы Реакционная способность карбонильной группы как следствие сильной поляризации
Cлайд 5
Поляризация карбонильной группы в соединениях RCOX Х Класс соединений Более э... Поляризация карбонильной группы в соединениях RCOX Х Класс соединений Более электрофильный Более реакционноспособный Менее электрофильный Менее реакционноспособный Более электроноакцепторные Менее электроноакцепторные
Cлайд 6
Реакционная способность карбонильной группы Легкость нуклеофильной атаки по а... Реакционная способность карбонильной группы Легкость нуклеофильной атаки по атому углерода карбонильной группы альдегида или кетона зависит от: (1) величины частичного положительного заряда на атоме углерода, (2) его пространственной доступности и (3) кислотно-основных свойств среды
Cлайд 7
Механизмы реакций: некатализируемое и кислотно-катализируемое AN Тип I. Некат... Механизмы реакций: некатализируемое и кислотно-катализируемое AN Тип I. Некатализируемое АN Тип II. Кислотно-катализируемое АN
Cлайд 8
Роль основания: превращение атакующего агента в более активную форму Механизм... Роль основания: превращение атакующего агента в более активную форму Механизмы реакций: AN, катализируемое основаниями (тип III) Если оба заместителя Н, Alk, Ar– реакции типа I и II Кислоты и их производные (один из заместителей OH, OR, NH2) – реакция типа III
Cлайд 9
Промежуточные выводы Электронная плотность на карбонильном углероде выше в пе... Промежуточные выводы Электронная плотность на карбонильном углероде выше в переходном состоянии, чем в исходном. В исходном состоянии карбонильный углерод окружен тремя лигандами, в переходном – четырьмя, т.е. переходное состояние более пространственно затруднено, чем исходное. Электронодонорные эффекты (+I, +M) – снижение реакционной способности субстрата. Электроноакцепторные эффекты (-I, -M) – повышение реакционной способности субстрата
Cлайд 10
Влияние сопряжения на реакционную способность субстрата За счет +М-эффекта бе... Влияние сопряжения на реакционную способность субстрата За счет +М-эффекта бензольного кольца снижается частичный положительный заряд на карбонильном атоме углерода: ацетальдегид бензальдегид Стабилизация исходного состояния: Ароматические альдегиды и кетоны менее реакционноспособны, чем алифатические
Cлайд 11
Влияние стерических факторов на реакционную способность субстрата Уменьшение ... Влияние стерических факторов на реакционную способность субстрата Уменьшение реакционной способности 2,2,4,4-тетраметилпентанон-3 3,3-диметилбутанон-2 ацетон
Cлайд 12
Влияние агента на скорость реакций АN Участие нуклеофильного агента в скорост... Влияние агента на скорость реакций АN Участие нуклеофильного агента в скорость лимитирующей стадии АN С повышением нуклеофильности агента скорость АN увеличивается
Cлайд 13
Типичные реакции AN: реакции с кислородсодержащими нуклеофилами Типичные реакции AN: реакции с кислородсодержащими нуклеофилами
Cлайд 14
Реакции с водой (гидратация) Катализируется и кислотами, и основаниями гидрат... Реакции с водой (гидратация) Катализируется и кислотами, и основаниями гидратная форма альдегида (гем-диол)
Cлайд 15
Реакция со спиртами, получение ацеталей 1) АN 2) SN1 Реакция со спиртами, получение ацеталей 1) АN 2) SN1
Cлайд 16
Реакция со спиртами, получение ацеталей. Пример реакции 1) АN 2) SN1 1-этокси... Реакция со спиртами, получение ацеталей. Пример реакции 1) АN 2) SN1 1-этоксиэтанол (полуацеталь) 1,1-диэтоксиэтан (ацеталь) Ацетали —простые эфиры типа R—CH(OR1)(OR2), где R1 и R2 — углеводородные радикалы: CH3, C2H5 и др. Если один из R1 или R2 представляет собой просто атом водорода, то данное соединение называют полуацеталем
Cлайд 17
Промежуточные выводы Взаимодействие карбонильных соединений со спиртами в без... Промежуточные выводы Взаимодействие карбонильных соединений со спиртами в безводных условиях в присутствии кислот и при удалении образующейся в реакции воды приводит к образованию ацеталей Взаимодействие ацеталей с водными растворами кислот приводит к гидролизу ацеталей Устойчивость ацеталей в щелочных средах
Cлайд 18
Реакция с тиолами 1,1-ди(этилтио)этан (дитиоацеталь) Реакция с тиолами 1,1-ди(этилтио)этан (дитиоацеталь)
Cлайд 19
Реакции с азотосодержащими нуклеофилами I Реакция присоединения-отщепления: Реакции с азотосодержащими нуклеофилами I Реакция присоединения-отщепления:
Cлайд 20
Зависимость реакций присоединения-отщепления от рН среды Определяется: 1) Кис... Зависимость реакций присоединения-отщепления от рН среды Определяется: 1) Кислотным катализом отщепления воды от аминаля 2) Высокой основностью нуклеофильного агента Скоростьлимитирующая стадия – отщепление воды от протонированной формы аминаля Скоростьлимитирующая стадия – взаимодействие карбонильного соединения с нуклеофилом (в сильнокислой среде нуклеофил XNH2 существует в виде неактивного иона аммониевого иона ХNH3+)
Cлайд 21
1) Реакция с аминами 2) Реакция с гидроксиламином Реакции с азотосодержащими ... 1) Реакция с аминами 2) Реакция с гидроксиламином Реакции с азотосодержащими нуклеофилами II оксим ацетона гидрохлорид гидроксиламина
Cлайд 22
Реакции с азотосодержащими нуклеофилами III 3) Реакция с гидразинами 4) Реакц... Реакции с азотосодержащими нуклеофилами III 3) Реакция с гидразинами 4) Реакция с семикарбазонами гидразин гидразон ацетальдегида азин ацетальдегида циклогексанон семикарбазид семикарбазон циклогексанона
Cлайд 23
Получение гидразонов Эту реакцию можно использовать для выделения альдегидов ... Получение гидразонов Эту реакцию можно использовать для выделения альдегидов и кетонов из смесей и их хроматографической идентификации.
Cлайд 24
Типичные реакции AN: реакции с углеродсодержащими нуклеофилами Типичные реакции AN: реакции с углеродсодержащими нуклеофилами
Cлайд 25
Реакции с углеродсодержащими нуклеофилами Образование углерод-углеродных связ... Реакции с углеродсодержащими нуклеофилами Образование углерод-углеродных связей Наращивание углеродного скелета карбонильного соединения Применение в синтетической органической химии Применяемые нуклеофилы: циановодородная кислота HCN магнийорганические соединения (реактивы Гриньяра, криптооснования) Получение: карбанионы сильные основные свойства нуклеофильные свойства реактив Гриньяра
Cлайд 26
Присоединение магнийорганических соединений Универсальный способ синтеза спир... Присоединение магнийорганических соединений Универсальный способ синтеза спиртов: Формальдегид → первичные спирты Другие альдегиды → вторичные спирты Кетоны → третичные спирты пропилмагнийбромид пентанол-2
Cлайд 27
Взаимодействие карбонильных соединений с карбанионами Протекают в условиях ки... Взаимодействие карбонильных соединений с карбанионами Протекают в условиях кислотного и основного катализа Альдегид или кетон Карбонильная компонента СН-кислота Метиленовая компонента Продукт конденсации Продукт дегидратации - Н2О нуклеофильное присоединение дегидратация СН-кислоты – очень слабые кислоты, отщепляют протон только в присутствии сильных оснований
Cлайд 28
Альдольная конденсация Альдольная конденсация - взаимодействие двух молекул а... Альдольная конденсация Альдольная конденсация - взаимодействие двух молекул альдегида, приводящее к образованию альдегидоспирта Одна молекула альдегида – карбонильная компонента, другая – метиленовая компонента (нуклеофил) Протекает при действии на альдегиды или кетоны разбавленных щелочей 3-гидрокси-2-метилпентаналь, 60% пропионовый альдегид Обратимая реакция. Обратный процесс называется альдольное расщепление (ретроальдольная реакция)
Cлайд 29
Альдольная конденсация: механизм реакции 1) Образование карбаниона: отщеплени... Альдольная конденсация: механизм реакции 1) Образование карбаниона: отщепление протона от α-СН-кислотного центра молекулы альдегида под действием основания 2) Образование альдоля карбанион
Cлайд 30
Кротоновая конденсация Кротоновая конденсация - взаимодействие между двумя мо... Кротоновая конденсация Кротоновая конденсация - взаимодействие между двумя молекулами альдегида или кетона с отщеплением воды СН-кислотный центр 2-метилпентен-2-аль Протеканию дегидратации способствует наличие α-СН-кислотного центра и π,π-сопряжения в образующемся α,β-ненасыщенном альдегиде или кетоне
Cлайд 31
Присоединение цианводородной кислоты: получение гидроксинитрилов Позволяет уд... Присоединение цианводородной кислоты: получение гидроксинитрилов Позволяет удлинить углеродную цепь на один атом углерода Катализируется основаниями
Cлайд 32
Другие химические свойства альдегидов и кетонов Другие химические свойства альдегидов и кетонов
Cлайд 33
Реакции полимеризации Образование полимеров - результат нуклеофильной атаки а... Реакции полимеризации Образование полимеров - результат нуклеофильной атаки атомом кислорода одной молекулы альдегида карбонильного атома углерода другой молекулы. При стоянии формалина выпадает в виде белого осадка полимер формальдегида - параформ. Подобные реакции свойственны в основном альдегидам. При нагревании с минеральными кислотами полимеры альдегидов распадаются на исходные продукты.
Cлайд 34
Окисление альдегидов Реакции окисления альдегидов протекают в мягких условиях... Окисление альдегидов Реакции окисления альдегидов протекают в мягких условиях с образованием карбоновых кислот. Исключение составляют ароматические альдегиды, которые не окисляются Cu(OH)2. Кетоны окисляются в жестких условиях, реакции идут с разрывом С-С связи. Окисление - превращение, протекающее с увеличением степени окисления атома. Различают: (1) окислительное замещение (замена одного или нескольких атомов на более электроотрицательные), (2) окислительное присоединение (разрыв кратных связей и образование простых связей с более электроотрицательным элементом), (3) окислительное элиминирование (дегидрирование).
Cлайд 35
Восстановление Реакции восстановления альдегидов приводят к образованию перви... Восстановление Реакции восстановления альдегидов приводят к образованию первичных спиртов, кетонов – вторичных спиртов. В качестве восстановителей могут использоваться Н2 / Ni; NaBH4, LiAlH4. Восстановление — процесс, в результате которого: (1) частица (атом, ион или молекула) принимает один или несколько электронов; (2) происходит понижение степени окисления какого-либо атома в данной частице; (3) молекула теряет атомы кислорода и (или) приобретает атомы водорода.
Cлайд 36
Реакция Каниццаро (диспропорционирования) Реакции окисления-восстановления (д... Реакция Каниццаро (диспропорционирования) Реакции окисления-восстановления (диспропорционирования) -реакция Канниццаро, характерна для альдегидов, не содержащих при α-атоме углерода водородных атомов. Одна молекула альдегида восстанавливается в спирт за счет окисления второй молекулы в кислоту.
Cлайд 37
Реакция Каниццаро. Механизм В результате реакции окисляется та молекула альде... Реакция Каниццаро. Механизм В результате реакции окисляется та молекула альдегида, которая была атакована анионом -OH.
Cлайд 38
Перекрестная реакция Каниццаро Если в реакции использовать смесь двух, не име... Перекрестная реакция Каниццаро Если в реакции использовать смесь двух, не имеющих α-водородных атомов, альдегидов (перекрестная реакция), то окисляться преимущественно будет тот из них, у которого выше положительный заряд на атоме углерода карбонильной группы. Это происходит потому, что первоначальная атака гидроксид-иона происходит на наиболее электрофильный атом.
Cлайд 39
Галоформная реакция Качественная реакция на метилкетоны и ацетальдегид – обра... Галоформная реакция Качественная реакция на метилкетоны и ацетальдегид – обработка избытком иода в присутствии щелочи. Выпадает желтый осадок иодоформа:
Cлайд 40
Галоформная реакция. Механизм Этап 1 Этап 2 Галоформная реакция. Механизм Этап 1 Этап 2
Cлайд 41
Благодарю за внимание Благодарю за внимание
Скачать эту презентацию
Наверх