Влияние строения соединений на ход реакции нуклеофильного присоединения к карбонильной группе

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 07:32 | 26.08.2014 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Влияние строения соединений на ход реакции нуклеофильного присоединения к карбонильной группе. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

Ароматические оксосоединения тоже проявляют меньшую активность в реакциях нуклеофильного присоединения. Это объясняется $\pi$, $\pi$-сопряжением бензольного кольца с карбонильной группой, в результате чего наблюдается заметное уменьшение частичного положительного заряда на карбонильном атома углерода.

На реакционную способность оксосоединений влияют и стерические факторы: объемные радикалы затрудняют атаку нуклеофилом карбонильного атома углерода и, следовательно, снижают скорость реакции.

Алициклические кетоны проявляют высокую реакционную способность по сравнению с их алифатическими аналогами, что объясняется отсутствием вращения метиленовых групп $CH_2$ вокруг $\sigma$-связей в циклах, то есть меньшими конформационными возможностями.

Подытоживая рассмотренные факторы, можно расположить отдельные типы карбонильных соединений в ряды по их активности в реакциях нуклеофильного присоединения.

Уменьшение реакционной способности в реакциях $AN$:

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------$>$

1. По длине углеводородного радикала

   $H-HC=O$ $>$ $CH_3-CH=O$ $>$ $CH_3-CH_2-CH=O$ $>$ $CH_3-(CH_2)_n-CH=O$

2. По количеству электроноакцепторных заместителей

   $CCl_3-CH=O$ $>$ $CHCl_2=O$ $>$ $CH_2Cl-CH=O$ $>$ $CH_3-CH=O$

3. По расположению электроноакцепторных заместителей

   $CH_3-CHCl-CH=O$ $>$ $CH_2Cl-CH_2-CH=O$

4. По природе заместителя

   $CH_3-CHCl-CH=O$ $>$ $CH_3-CH_2-CH=O$ $>$ $CH_3-CH(CH_3)-CH=O$

5. По положению карбонильной группы

   
   
   Рисунок 6.

6. По стерическим и конформационным факторам

   
   
   Рисунок 7.

7. При наличии ароматичности

Рисунок 8.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------$>$

Уменьшение реакционной способности в реакциях $A_N$

Особенности строения карбонильной группы, в частности полярность связи $C = O$, приводит к широкому спектру химических свойств, присущих карбонильным соединениям. Химия альдегидов и кетонов исключительно разнообразна, поскольку в их молекулах содержится несколько реакционных центров:

Рисунок 1.

• Электрофильный центр, которым является карбонильный углеродный атом с частичным положительным зарядом; за счет электрофильного центра проходят реакции нуклеофильного присоединения $AN$.
• Основной центр - атом кислорода с неразделенными электронными парами; с его участием осуществляется кислотный катализ в реакциях присоединения, а также происходят процессы енолирования.
• $\alpha-CH$-кислотный центр, возникновение которого вызывается отрицательным индуктивным эффектом (-$I$) карбонильной группы; благодаря существованию этого центра протекают многочисленные реакции углеводородного радикала, в первую очередь - реакции конденсации.
• Связь $C-H$ в альденгидний группе является центром процессов окисления альдегидов.
• Ненасыщенные и ароматические радикалы, которые вступают в реакции, характерные для кратных связей и ароматических соединений соответственно.

Таким образом главными видами химических реакций альдегидов и кетонов являются реакции:

1. присоединение по карбонильной группе;
2. конденсации;
3. замещения;
4. окисления;
5. полимеризации.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Влияние строения соединений на ход реакции нуклеофильного присоединения к карбонильной группе, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.