19_2005(nucleo_aliphatic) (1125990)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Лекция 19Алифатическое нуклеофильноезамещение. ЭлиминированиеŠ Fas est et ab hoste doceriŠ Учиться дозволено и у врагаŠ Анхимерное содействие. Механизмы SN1’, SN2’, SniŠ Конкуренция процессов Е2 и SN2, Е1 и SN1. Факторывлияющие на эту конкуренцию. Температура,основность, стерическая доступность, растворитель,природа уходящей группы. Ненуклеофильныеоснования.Š Использованиереакцийэлиминированиявгалогеналканах для синтеза алкенов, диенов иалкинов.Š Кинетический изотопный эффект в реакцияхэлиминирования Е2 и Е1Š Направление элиминирования.

Правила Зайцева иГофмана.Сольватация анионов в растворителяхН2О > СН3ОН > C2H5ОН > НСОNH2 > СН3NO2 > CH3CN>ДМФА > ДМСО > ГМФТА ~ N-метилпирролидон.Nu-+MeIАнионClВrIN3 C6H5OC6H5COOCH3COO-MeNulg (KDMF/KMeOH)5,94,82,65,16,35,456,2+-IОтносительные скорости SN2-реакцийРастворительK2отнMeI + Cl-BuBr + N3-Протонные растворителиСН3ОН11Вода17CH3CONHCH3-8,5HCONH212,511CH3NHCHO45,3-Диполярные апротонные растворителисульфолан-400CH3CN450005000CH3COCH31,6.1054000CH3SOCH3-1260(CH3)2NCHO8.1052500CH3CON(CH3)22,5.1067950N-метилпирролидон-27,4.106-ГМФТА-2.105Межфазный катализQ+Nu- + RZRNu + Q+Z-Q+Nu- + M+Z-MeCH2 Cl + NaCN7C6H13Br + NaN32 RHal + Na2SM+Nu- + Q+Z-PhCH2N+(C2H5)3Clвода-декан; 100 °С(C8H17)3N+CH3ClH2O - PhCH3; 100 °CN+(C4H9)4ClH2O - PhH; 70 °CMe(водн.)(орг.)CH2 CN + NaCl7(95 - 100 %)C6H13N3 + NaBr(92 %)RSR + 2 NaCl(85 - 97 %)Краун-эфиры и криптандыOOOOOOO18-краун-6AcOK + н-C6H13Brн-C8H17OSO2Me + KFOONOOONOOOO[2,2,2]-криптанд15-краун-518-краун-6CH3CN; 28 °C18-краун-6CH3CN; 80 °COн-C6H13OAc + KBr(100 %)н-C8H17F + MeSO3K(92 %)НуклеофугностьнуклеофугкотнCF3SO 2 O -1.4*1084-NO 2C 6H 4SO 2 O -4.4*1054-CH 3C 6 H 4SO 2O -3.7*104CH 3SO 2O -3.0*104I-91Br-14Cl-1F-9*10-6AcO -1.4*10-6Влияние нуклеофуга на протекание реакцииOHTsClпиридинNaIOTsацетонPh3PIбензолсоль фосфонияPPh3 IPh3P, кипячение в ксилолеBrпроходит за несколько днейPh3P, Lil (кат.), кипячение в ксилолепроходит за два часаPPh3BrНуклеофилыŠ ЖесткиеŠ МягкиеŠŠŠŠŠŠŠŠŠŠŠŠМаленькиеЗаряженныеОсновныеНизкая энергия HOMOЛюбят CO-группуRO-, RLi, NH2-ОбьемныеНейтральныеМалоосновныеВысокая энергия HOMOЛюбят насыщенный атом СR3P, RS -, I-КислотыОснованияжёсткиеH+, Li+, Na+, K+, Mg2+, Fe3+, BF3,AlCl3, SO3, RCO+, CO2H2O, OH-, F-, Cl-, RCOO-, ROH, R2O, RO-,NH3, RNH2, N2H4промежуточныеFe2+, Cu2+, Zn2+, SO2, R3C+, BR3, NO+PhNH2, N3-, Br-, SO32-, пиридинмягкиеRHal, ROTs,Cu+,Ag+,Hg2+,BH3RSH, R2S, RS-, S2-, I-, SCN-, CN-, R3P,CH2=CH2, бензол, R-, H-Анхимерное содействиеSClClClSClMeHOOHMeMeOBrSOHOHH2OOHOHOOсохранениеEtмедленноNClбыстроEtHEtNuNClNNuHOCH3H3COHMeOBsHтреоMeAcOHHArHHMeOAcHArHMeAcOMeHMeMeахираленMe(рацемизация)Механизмы SN1’ и SN2’ZNu+Nu-ZNuZNuNuMeMgBrCl+ ZOHOH2+HBr-H2OBrBr--BrBr80%HBrBr100%HO20%SNi внутримолекулярное нуклеофильное замещениеROH + SOCl2эфирбензол и др.RCl + SO2 + HClHHH1* O* OH + SOCl2R1R2RR2* Cl + SO2S OR1R2ClR1OR1O SR2OR1Cl + SO2O SClR2ионная параClR2OR O SO +OClOO R+ ClSN2диоксанO R + ClOSN2RCl +O+ SO2Oсохранение конфигурацииHHR1 R2толуолOH + SOCl2 +Cl+1R R2S OClO+S OClтолуолOR R2- 10 °CNH1- 10 °CClR1 R2Hобращение конфигурации+ SO2 + ClNHClИспользование галогенидов в синтезеNu-RHalRNu+•O – нуклеофилы (OH-, OR-, RCOO-)•S –нуклеофилы (SH-, SR-, тиомочевина, RCOS-)•N –нуклеофилы (амины, N3-, реакция Габриэля)•P –нуклеофилы (фосфины)•C – нуклеофилы (CN-, R2CuLi, RMgX, RLi)•Hal – нуклеофилы (обмен галогенов)Hal-Синтез первичных аминовRHalNH3RNH2R3NRHalRHalNaN3OR2NHRHalR3NR4N+ Hal-RN3LiAlH4RNH2OOONKRHalRHalDMFреакция ГабриэляN RON2H4NHRNH2 +NHOСинтез фторидов+ KFBrOTs+ KFMe18-краун-6+ KBrCH3CN, 20 °C(100 %)FFC16H33P(C4H9)3Br+ KOTsH2O - бензолMe(57 %)Реакция ФинкельштейнаВинил-галогениды плоховступают в реакциюнуклеофильного замещенияКонкуренция реакций замещения и элиминированияРеакция нуклеофильного замещения t-BuBrмедленнобыстроBrтрет-бутанолтрет-бутилбромидv = k[t-BuBr]скорость реакции не зависит от концентрации нуклеофилаРеакция t-BuBr с концентрированным NaOHHO-HOHH2O или HO-v = k[t-BuBr][HO-]BrE2 элиминированиеHOH +v = k[t-BuBr][HO-]скорость определяющая стадия включает две молекулы+Br-Реакция нуклеофильного замещения t-BuOH с HBrмедленноHбыстроOH2OHBrE1 элиминирование t-BuOH в H2SO4H2SO4H+медленноHOHO OSHOOOH2HбыстроBrмаленький нуклеофил: замещениеBrKOHOHSN 2HOHHBrбольшой нуклеофил: элиминированиеKOt-BuBrE2OHHBrHслабое основание: замещениесильное основание: элиминированиеpKaH = 16pKaH = -7EtOHClOEtSN1Clплюс немного продуктаэлиминированияEtOClE2- H+HOEtEtOHНуклеофилы, которые являются сильными основаниямиЗатруднённые нуклеофилы (или основания)Высокие температуры ∆G=∆H-T∆SРастворитель (менее полярный)способствуют образованию продукта элиминированияClv = k*[алкил галогенид]Общий механизм E1 элиминированияBH HRRскоростьопределяющаястадияH XHH HRRОбщий механизм E2 элиминированияRHHv = k*[B-][алкил галогенид]HH HBRRRH XRRHИспользование ненуклеофильных основанийNNDBN1,5-диазабицикло[3,4,0]-нонен-5NNNNNделокализацияв амидиновойсистемеDBU1,8-диазабицикло[5,4,0]-ундецен-7HNNHNделокализация стабилизируетпротонированнный амидиниевый ионNNOONOODBN, 80 °COOE2INHIмеханизм E2 элиминирования(91 %)NHСубстраты, легко подвергающиеся элиминированию E1стабилизированные карбокатионытретичныеRRXHXаллильныеRRHXбензильныеα-гетерозамещённыеRArRArHXRORRORArHHROСубстраты, которые могут подвергаться элиминированию E1менее стабилизированные карбокатионыXHвторичныеRRСубстраты, которые никогда не подвергаться элиминированию E1нестабильные карбокатионыXпервичныеRRСубстраты, которые никогда не подвергаются элиминированию- нет атома водорода в β-положенииMeXPhXXOHOH3PO4, H2O, 165 °CHOPhPhPhMgBrH2SO4, H2OE1HH2OPhPhHЭлиминирование четвертичных аммониевых солейHЕ2 элиминированиеOHNMe3IKOH+ Me3Nнагревание(81 %)Е1 элиминированиеH2ONMe3IнагреваниеHтретичный катион(98 %)Отличить механизм E1 и E2 можно с помощью КИЕEtOBr v = kHH HBrEtOv = kDH(D)скорость с субстратомсодержащим 1HKIE =kHkDскорость с субстратомдостигает 7содержащим 2HBrD DТозилаты дают продукты замещениян-C18H37Br(CH3)3COKн-C16H33CH=CH2(CH3)3COH; 80 ° C+н-C18H37OC(CH3)(85 %)н-C18H37OTs(CH3)3COK(15 %)н-C18H37OC(CH3)3(CH3)3COH; 80 ° C(99 %)получение тозилатов: реагенты ROH + TsCl + PyHR OHClR OO OSTsтозил хлоридNR OTsРегио- и стереоселективность элиминированиявозможен только один алкенPhOHPhOHHHвозможно два региоизомерных алкенаOHHрегиоизомеры+дизамещённыйалкентризамещённыйалкенвозможно два стереоизомерных алкенаOHPhHPhE-алкен+PhZ-алкенстереоизомерыРегиоселективность элиминированияЗайцевŠ Образуется наиболеезамещенный(термодинамическиболее устойчивыйалкен)Š E1ГофманŠ Образуется наименеезамещенный(термодинамическименее устойчивыйалкен)Š E2 (аммониевые исульфониевые соли)Š Объемное основаниеOHHBr, H2O+основной продукт150 °CH 2ONMe3 OHпобочный продукт+5%95%+ NMe3 + H2OMeNMe3OH120 - 150 °C+H2O(99 %)+ NMe3 + H2O(1 %)OHClH3PO4120 °CO KKOCEt3E1KOCEt3 =E2ClClHMeHHHHORдва кольцевых водородаанти-перипланарны ClROкольцевые водороды болеезатруднены: реакция не идётметильный водороданти-перипланарен Clоснованиеметильные водородыболее доступны;затруднённые основанияспособствуют образованиюменее замещённого алкена+BrNaOEt69 %31 %t-BuOK27 %73 %.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций