Kaip nustatyti organinės chemijos reakcijos mechanizmą. Ekologinės chemijos cheminės reakcijos

Yra skirtingų ekologiškų reakcijų klasifikavimo sistemų, kurios yra pagrįstos įvairiais ženklais. Tarp jų galite pabrėžti klasifikacijas:

• iki dalies Galutinis reakcijos rezultatas, tai yra, pokytis substrato struktūrą;
• iki dalies reakcijos srauto mechanizmas, Tai yra, pagal nutraukimo obligacijas ir reagentų tipą.

Interaktyvios medžiagos organinėje reakcijoje yra suskirstytos į reagentas ir. \\ T substratas. Tuo pačiu metu manoma, kad reagentas atakuoja substratą.

Apibrėžimas

Reagentas - Objekto substrato medžiaga, veikianti ir sukelia cheminės jungties pokyčius. Reagentai yra suskirstyti į radikalius, elektrofilinius ir nukleofilinius.

Apibrėžimas

SubstratasPaprastai apsvarstykite molekulę, kuri suteikia anglies atomą už naują ryšį.

Reakcijų klasifikavimas pagal galutinį rezultatą (substrato struktūros pasikeitimas)

Be organinės chemijos, yra keturių tipų reakcijų pagal galutinį rezultatą ir pokyčių substrato struktūrą: prisijungimas, pakeitimas, skilimas,arba. \\ T Pašalinimas (iš anglų kalbos. pašalinti. - ištrinti, padalinti) ir pertvarkymas (izomerizacija). Tokia klasifikacija yra panaši į reakcijų į neorganinę chemiją klasifikacija pagal pradinių reagentų skaičių ir suformuotas medžiagas, su kompozicijos pasikeitimu arba be jo keitimo. Galutinio rezultato klasifikacija grindžiama formaliais ženklais, nes stochiometrinė lygtis paprastai neatspindi reakcijos mechanizmo. Palyginkite neorganinės ir organinės chemijos reakcijų tipus.

Reakcijos tipas neorganinėje chemijoje	Pavyzdys	Reakcijos tipas ekologinėje chemijoje	Įvairūs ir pavyzdys Reakcijos. \\ T
1. Ryšys. \\ T	C. l.2 + H.2 \u003d 2 val	Pasiskirstymas keliems santykiams	Hidrinimas. \\ T
			Hidroalencation.
			Hoiding.
			Hidratacija
2. Skilimas	2 H.2 O \u003d 2. H.2 + O.2	Pašalinimas	Dehidrifikacija
			Dehidrogalogenavimas
			Degalogenavimas
			Dehidratacija
3. Pakaitinis. \\ T	Z n + 2 h c l \u003dZncl2 + h2.	Atsakymas
4. Exchange (specialus atvejis - neutralizavimas)	H.2 S. O.4 + 2 n a h\u003d N 2 s o 4 + 2 val 2 O.	privatus atvejis - esterifikacija
5.Lotropization.	grafitas ⇔ deimantas P.raudona.⇔ P. Balta.Pacrasn.⇔p balta. S.rhombus.⇔ S.plast.Sromb.⇔splast.	Izomerizacija	Izomerizacija alkanovas

n) nekeičiant jų su kitais.

Priklausomai nuo to, kokie atomai yra skiedžiami - kaimyniniai C.–C. arba izoliuoti du trys ar daugiau anglies atomų - C.-C-C- C.–, –C.-C-C-C- C.-, junginiai gali būti suformuoti Keli ryšiaiir arba Cikliniai jungtys. Halogenų veislių skilimas iš alkilo halogeno ar vandens iš alkoholių atsiranda pagal ZaitezoV taisyklę.

Apibrėžimas

Taisyklė Zaitsev.: Vandenilio atomas H yra skaldomas iš mažiausiai hidrinto anglies atomo.

Pavyzdžiui, bromo modeliavimo molekulės skilimas gaunamas iš gretimų atomų, esant šarmams, o formuojamas natrio bromidas ir vanduo.

Apibrėžimas

Pertvarkykite - Cheminė reakcija, dėl to keičiasi abipusio atomų išdėstymas molekulėje, perkeliant kelias obligacijas arba jų įvairovės pasikeitimą.

Pertvarkymai gali būti atliekami su molekulės (izomerizacijos) atominės sudėties išsaugojimu arba jo pakeitimu.

Apibrėžimas

Izomerizacija - specialus reakcijos pertvarkymo atvejis, vedantis į cheminį junginį į izomerą konstrukciniais pokyčiais anglies skeletas.

Pertvarkymas taip pat gali būti atliekamas pagal hetalitinį ar heterolitinį mechanizmą. Molekuliniai pertvarkymai gali būti klasifikuojami pagal skirtingus savybes, pavyzdžiui, sistemų prisotinimas, pagal migracijos grupės pobūdį, stere parspacficness ir tt Daugelis reakcijų reakcijų turi konkrečius pavadinimus - Klaizen pertvarkymas, beckman pergrupavimo ir kt.

Izomerizacijos reakcijos yra plačiai naudojamos pramoniniuose procesuose, pavyzdžiui, apdorojant alyvą, kad padidintų oktaninį benzino skaičių. Izomerizacijos pavyzdys yra transformacija n.-Than Isochatan:

Organinių reakcijų klasifikavimas pagal reagento tipą

Taisyklė

Ryšio plyšimas organiniuose junginiuose gali būti gomolitinis ir heterolitinis.

Apibrėžimas

Gomolitinė ryšio plytelė - tai toks atotrūkis, dėl kurio kiekvienas atomas gauna nesuderintą elektroną ir suformavo dvi daleles, kurios turi panašią elektroninę struktūrą - nemokamai radikalai. \\ T.

Gomolitinė spraga yra būdinga ne poliariniam ar silpnaitiniam Santykiai, pvz., C-C, Cl-Cl, C-H, ir reikia daug energijos.

Gautos radikalai, turintys nesusijusį elektroną, turi didelį reaktyvumą, todėl cheminiai procesai, atsirandantys su tokių dalelių dalyvavimu, dažnai turi "grandinę" charakterį, juos sunku juos kontroliuoti, ir dėl reakcijos, pakaitinių produktų rinkinys gaunamas. Taigi, kai chloravimo metanas, pakaitiniai produktai yra chlorometanas C. H.3 C L.CH3CL., dichlormetanas C. H.2 C. l.2 CH2CL2., Chloroform. C H C. l.3 CHCL3. ir anglies tetrachloridas C C. l.4 CCL4.. Reakcijos su laisvųjų radikalų dalyvavimo pereiti prie mainų mechanizmo cheminių obligacijų formavimo.

Nustatomi tokios pertraukos radikalai radikalus mechanizmas Reakcijos srautas. Radikalios reakcijos paprastai atsiranda esant aukštesnei temperatūrai ar spinduliuotei (pavyzdžiui, šviesa).

Pagal savo aukštą reaktyvumą, laisvieji radikalai gali turėti neigiamą poveikį žmogaus organizmui, naikinant ląstelių membranas, įtakos DNR ir sukelia ankstyvą senėjimą. Šie procesai yra susiję, visų pirma, su peroksido oksidacija lipidų, tai yra, iš poliunsouratuotos rūgščių struktūros, formuojant riebalus viduje ląstelių membranos.

Apibrėžimas

Heterolitinė ryšio plytelė - tai toks atotrūkis, kuriame elektronų garai lieka daugiau elektroninė atomo ir dvi įkrautos dalelės susidaro - jonai: katijonas (teigiamas) ir anijonas (neigiamas).

Cheminėse reakcijose šios dalelės atlieka funkcijas " nukleophiles."(" Phil "- nuo c. būkite meilėje) ir " elektrofilai. \\ T", Formuojant cheminę jungtį su reakcijos partneriu per donoro-accestato mechanizmą. Nukleofilų dalelės suteikia elektroninę porą, kad sudarytų naują ryšį. Kitaip tariant,

Apibrėžimas

Nukleophile. - elegantiški cheminiai reagentai, galintys bendrauti su elektronų reformų junginiais.

Nukleofilų pavyzdžiai yra bet kokie anijoms ( C. l.− , I.− , N. O.− 3 Cl-, I-, NO3- et al.), taip pat sujungimai, turintys laistomą elektroninę porą ( N. H.3 , H.2 O.NH3, H2O.).

Taigi, nesilaikant ryšio, radikalų ar nukleofilų ir elektrofilų. Remiantis tuo, yra trys organinių reakcijų srauto mechanizmai.

Organinių reakcijų srauto mechanizmai

Laisvas radikalus mechanizmas: Reakcija prasideda laisvas radikalus, suformuotas, kai gomolitinė pertrauka Bendravimas molekulėje.

Tipiškiausias variantas yra chloro radikalų ar bromo formavimas UV spinduliuotės metu.

1. Laisvas radikalus pakaitalas

metanas Brommetan.

Grandinės inicijavimas

Augimo grandinė

Grandinės pertrauka

2. Laisvas radikalus priedas

etenas polietilenas

Elektrofilinis mechanizmas: Reakcija prasideda elektrofilos dalelėmis, gaunančiu teigiamą mokestį heterolitinis plyšimas Komunikacija. Visi elektrofilai yra lewis rūgštys.

Tokios dalelės yra aktyviai suformuotos pagal veiksmą lewis rūgštysdidina teigiamą dalelių mokestį. Dažniau naudojamas A L C. l.3 , F e c l.3 , F e b r.3 , Z n c l.2 ALCL3, FECL3, FROR3, ZNCL2Atlikti katalizatorių funkcijas.

Elektrofilos dalelių atakos vieta yra tos molekulės sritys, kurios turi didesnį elektronų tankį, t. Y., daugybę obligacijų ir benzeno žiedo.

Bendra elektrofilo pakeitimo reakcijų tipas gali būti išreikštas lygtimi:

1. Elektrofilų keitimas

benzenas bromboenzene.

2. Elektrofilų ryšys

propen 2-brompropane

propin 1,2-dichlorpropen

Prisijungimas prie asimetrinių angliavandenilių atsiranda pagal Markovnikovo taisyklę.

Apibrėžimas

Markovnikov taisyklė: Sudimas prie kompleksinių medžiagų molekulių asimetrinių alkenų su sąlygine formulė HX (kai x yra halogeno atomo arba hidroksilo grupė) vandenilio jungiasi su labiausiai hidrintu (su dideliais vandenilio atomais) anglies atomu dviguboje jungtyje, ir X - mažiausiai hidrintas.

Pavyzdžiui, HCl chlorido prijungimas prie amoralios molekulės C. H.3 - C h \u003d c H.2 CH3-CH \u003d CH2.

Reakcija vyksta per elektrofilų tvirtinimo mechanizmą. Elektronų donoro įtakos sąskaita C. H.3 CH3.-Groups elektroninis tankis substrato molekulėje perkeliami į centrinį anglies atomą (indukcinį efektą), o tada dvigubų ryšių sistema - į terminalo anglies atomą C. H.2 CH2.-Groups (mezomerinis efektas). Taigi, antsvorio neigiamas mokestis yra lokalizuotas ant šio atomo. Todėl ataka prasideda protonų vandeniliu H.+ H +.kuri yra elektrofilų dalelė. Suformuota teigiama įkrauta angienių jonų [C. H.3 - C H - C H.3 ] + + prie kurio prisijungia anijonas chloras C. l.− Cl-.

Apibrėžimas

Markovnikovo taisyklių išimtys: Ryšio reakcija vyksta prieš Markovnikovo taisyklę, jei junginiai, kuriuose anglies atomas, greta dvigubo jungties anglies atomo, išskaičiuoja elektronų tankį, yra uždelstas elektronų tankiu, ty, jei yra pakaitų, kurie paroda reikšminga elektronika (- C c l.3 , - C n, - c o o h(-Ccl3, -Cn, -cooh ir tt).

Nukleofilinis mechanizmas: Reakcija pradeda nukleofilų daleles, kurios turi neigiamą mokestį, sudarytą kaip rezultatą heterolitinis plyšimas Komunikacija. Visi nukleofilai - lewis pamatai.

Nukleofilinėse reakcijose reagentas (nukleofilas) yra laisvas elektronų pora viename iš atomų ir yra neutrali molekulė arba anijonas ( H A. l.– O. H.– R. O.− R. S.– R C O. O.– , R.– , C n -, H.2 O, r o h, n H.3 , R N. H.2 Hal-, OH-, RO-, RS-, RCOO-, R-, CN-, H2O, RoH, NH3, RNH2 ir tt).

Nukleophile atakuoja atomą su mažiausiu elektronų tankiu substrate (t. Y. su daliniu ar pilnu teigiamu mokesčiu). Pirmasis nukleofilinės pakaitinio reakcijos etapas yra substrato jonizacija su angliavandeniu formuojant. Tuo pačiu metu, naujas ryšys suformuotas elektroninės poros nukleofilų sąskaita, o senas patiria heterolitinio atotrūkį su vėlesniu skilimo katijonu. Nukleofilinės reakcijos pavyzdys gali būti nukleofilinis pakeitimas (simbolis) S.N.Sn.) Sočiųjų anglies atomo, pavyzdžiui, šarminės hidrolizės bromo darinių.

1. Nukleofilinis pakeitimas

2. Nukleofilinis sujungimas

etanal cangidrin.

Šaltinis http://foxford.ru/wiki/himiya.

Reakcijų klasifikavimas

Yra keturi pagrindiniai reakcijų tipai, kuriuose dalyvauja organiniai junginiai: pakaitinis (poslinkis), stojimas, pašalinimas (skilimas), pertvarkymas.

3.1 Pakaitinės reakcijos. \\ T

Pirmojo tipo reakcijose pakeitimas paprastai atsiranda anglies atomu, tačiau pakeistas atomas gali būti vandenilio atomas arba bet koks kitas atomo arba atomų grupė. Pakaitinant vandenilio atomą dažniausiai pakeičiama; Pavyzdys yra klasikinis aromatinis pakeitimas:

Su nukleofiliniu pakaitalu nėra vandenilio atomo dažniau pakeičiamas ir kiti atomai, pavyzdžiui:

NC - + R-BR → NC-R + BR -

3.2 Priedų reakcijos

Priedo reakcijos taip pat gali būti elektrofiliniai, nukleofiliniai arba radikalūs, priklausomai nuo proceso inicijuojančių dalelių tipo. Prisijungimas prie įprastinių dvigubų anglies-anglies obligacijų yra sukeltas, kaip taisyklė, elektrofilo arba radikalaus. Pavyzdžiui, pridedant HBR

jis gali prasidėti su dvigubo ryšio ataka protonu H + arba BR radikalu.

3.3 Eliminacijos reakcijos

Eliminacijos reakcijos iš esmės yra grįžtamos į arešto reakcijas; Dažniausiai tokios reakcijos tipas yra vandenilio atomo ir kitos atomo ar grupės skilimas nuo kaimyninių anglies atomų formuoti alkenes:

3.4 Reakcijos pertvarkymas

Pertvarkos taip pat gali tekėti per tarpinius junginius, kurie yra katijonais, anijomis ar radikalais; Dažniausiai šios reakcijos eina į sklidintojų ar kitų elektronų šaltinio dalelių susidarymą. Pertvarkymai gali apimti didelį anglies skeleto restruktūrizavimą. Už scenos, artimiausias pertvarkymas tokiose reakcijos dažnai seka pakeitimo, prisirišimo ar skilimo etapai, todėl susidaro stabilaus galutinio produkto.

Išsamus cheminės reakcijos aprašymas etapuose vadinamas mechanizmu. Elektroniniu požiūriu, pagal cheminės reakcijos mechanizmą, nesilaikant kovalentines obligacijas molekulių ir valstybių seka, per kurią reaguoja į transformaciją į reakcijos produktus, yra suprantama.

4.1 Laisvosios radikalios reakcijos

Laisvosios radikalios reakcijos yra cheminiai procesai, kuriuose dalyvauja molekulės, turinčios nesusijusių elektronų. Kai kurie laisvųjų radikalių reakcijų aspektai yra unikalūs, palyginti su kitomis reakcijomis. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad daug laisvai radikalių reakcijų yra grandinė. Tai reiškia, kad mechanizmo egzistavimas, dėl kurio molekulių rinkinys virsta produktu, naudojant pakartotinį procesą, kurį inicijuoja sukuriant vieną reaktyvią dalelę. Tipišką pavyzdį iliustruoja šis hipotetinis mechanizmas:

Šiuo atveju reakcijos tarpinis etapas yra vadinamas inicijuojant. Šis etapas atsiranda esant aukštai temperatūrai, pagal UV arba peroksidų veikimą, ne poliariniais tirpikliais. Kitose keturiose šio pavyzdžio lygtyse kartojama dviejų reakcijų seka; Jie atstovauja grandinės kūrimo etapui. Grandinės reakcijos pasižymi grandinės ilgiu, kuris atitinka plėtros etapų skaičių, įvykusio inicijavimo etapu. Antrasis etapas vyksta tuo pačiu metu sintezės junginio ir naujos radikalaus formavimo, kuris tęsia transformacijos grandinę. Paskutinis etapas yra grandinės pertraukos sustojimas, kuris apima bet kokią reakciją, kurioje vienas iš reakcijos tarpininkų, reikalingų grandinės vystymuisi, yra sunaikintos. Kuo didesnis grandinės pertraukos etapai, tuo mažesnis grandinės ilgis tampa.

Laisvosios radikalios reakcijos srautas: 1) šviesoje, esant aukštai temperatūrai arba radikalams, kurie yra suformuoti kitų medžiagų skilimo metu; 2) yra slopinami pagal medžiagas, kurios lengvai reaguoja su laisvaisiais radikalais; 3) tęskite ne poliarinius tirpiklius arba garų fazėje; 4) dažnai turi autocatalitinį ir indukcinį laikotarpį iki reakcijos pradžios; 5) kinetiniai santykiai yra grandinė.

Radikalų pakaitų reakcijos yra būdingos alkanansui ir radikalaus ryšio - Alkenes ir alkins.

CH4 + SL 2 → CH 3 CL + HCl

CH3 -CH \u003d CH2 + HBR → CH 3-CH2-CH2-CH2 BR

CH3-C≡ch + HCl → CH 3 -CH \u003d CHCL

Laisvųjų radikalų junginys tarpusavyje ir grandinės pertrauka yra daugiausia ant reaktoriaus sienų.

4.2 Joninės reakcijos

Reakcijos, kuriose vyksta heterolitinis. Suformuojamos obligacijų plyšimas ir tarpinės jonų tipo dalelės yra vadinamos joninės reakcijos.

Joninės reakcijos tęsiasi: 1) esant katalizatoriams (rūgštims ar bazėms, ir kurie nėra paveikti šviesos ar laisvųjų radikalų, ypač kylančių peroksidų skilimo); 2) neturi įtakos laisvųjų radikalių sutikimų; 3) tirpiklio pobūdis veikia reakciją; 4) retai tęskite garų fazę; 5) Kinetiškai yra daugiausia pirmos arba antrosios eilės reakcijos.

Pagal molekulės veikiančio reagento pobūdį, jonų reakcijos yra suskirstytos į elektrofilas. ir. \\ T nukleofilinis. Nukleofilinės pakaitos reakcijos yra būdingos alkilo ir arilganijoms, \\ t

CH 3 CL + H 2 O → CH 3 OH + HCL

C 6H 5 -Cl + H 2 O → C 6H 5 -OH + HCl

C2H 5 OH + HCl → C2H 5 CL + H 2 O

C2H 5 NH 2 + CH 3 CL → CH3 -NH-C2 H 5 + HCl

elektrofilo pakaitalas - alkanams, esant katalizatoriams

CH3-CH2-CH2-CH2-CH3-CH3 → CH3-CH (CH3) -CH2-CH3 3

ir arena.

C 6 H 6 + HNO 3 + H 2 SO 4 → C 6H 5 -NO 2 + H 2 O

Elektrofilinės prijungimo reakcijos yra būdingos alkenėms.

CH3 -CH \u003d CH2 + BR 2 → CH 3-CHBR-CH2 BR

ir alkins.

CH≡CH + CL 2 → CHCL \u003d CHCL

nukleofilinis prisijungimas - Alkins.

CH3-c≡ch + c2 h 5 OH + NaOH → CH 3-C (OC 2 val 5) \u003d CH2

Jis yra suformuotas, kai sutampa atominės orbitos ir bendrųjų elektroninių porų formavimas. Dėl to susidaro dviejų atomų orbitinė forma, kuria yra bendra elektronų pora. Pertraukus komunikaciją, šių bendrų elektronų likimas gali būti kitoks.

Keičiamasi mechanizmu kovolinio ryšio formavimui. Gomolitinė ryšio plytelė

Orbitalas su neužterštu elektronu, priklausančiu vienam atomui, gali sutapti su kito atomo orbitatu, ant kurio taip pat yra neapibrėžtas elektronas. Tuo pačiu metu kovalentinės obligacijos formavimas dėl keitimo mechanizmo:

N · + · n -\u003e n: n, arba nn

Kovalentinančios obligacijos formavimo keitimo mechanizmas realizuojamas tuo atveju, jei bendras elektronų pora yra suformuota iš skirtingų atomų priklausančių nuo nesusijusių elektronų.

Procesas, priešinga kovalentinės obligacijos formavimui mainų mechanizmui, yra komunikacijos viršininkas, kuriame vienas elektronas yra išvykęs į kiekvieną atomą. Dėl to susidaro dvi neapdirbtos dalelės, turinčios nesusijusias elektronus:

Tokios dalelės vadinamos laisvaisiais radikalais.

Laisvieji radikalai - atomai arba atomų grupės, turinčios nesusijusių elektronų.

Kovalentinio klijavimo mechanizmas, kuriame susidaro laisvieji radikalai, vadinami hemolizu arba homomoliu (homo - tas pats, t. Y., toks ryšio pertraukos tipas lemia tų pačių dalelių susidarymą).

Reakcijos, kurios vyksta pagal veiksmą ir su laisvųjų radikalų dalyvavimu vadinami nemokamos radikalios reakcijos.

Hidroksilo anijonas pritraukiamas į anglies atomą (atakuoja anglies atomą), ant kurios koncentruojamas dalinis teigiamas mokestis, ir tiksliau pakeičia bromuotą, bromido anijoną.

1-chlorpropane molekulėje elektronų garai dėl C-CL yra perkelta į chloro atomą dėl didesnio jos elektroninio elektroninio. Šiuo atveju anglies atomas, kuris gavo dalinį teigiamą mokestį (§ +), traukia elektronus nuo susijusio anglies atomo, tuo pačiu metu iš:

Taigi, indukcinis poveikis perduodamas pagal grandinę, tačiau greitai išnyks: tai praktiškai nepastebima po trijų slyvų.

Apsvarstykite kitą reakciją - pridedant bromomodorodą į eThen:

CH2 \u003d CH2 + HBR -\u003e CH3-CH2VR

Pradiniame šios reakcijos etape vandenilio katijonas pridedamas prie molekulės, kurioje yra keli ryšiai:

CH2 \u003d CH2 + H + -\u003e CH2-CH3

L-ryšių elektronai perkeliami į vieną anglies atomą, teigiamas mokestis buvo teigiamas mokestis, tuščia orbitinė.

Tokių dalelių stabilumą lemia, kaip gerai apmokestinamas į anglies atomo mokestį. Ši kompensacija atsiranda dėl to, kad elektronų tankis yra A-obligacijos link teigiamai įkrauto anglies atomo, t.y., teigiamas indukcinis poveikis (+1).

Atomo grupė, šiuo atveju metilo grupę, iš kurios elektronų tankis yra atidėtas, turi donoro efektą, kuris yra pažymėtas +1.

Mesomerinis efektas. Yra dar vienas būdas paveikti vieną atomus ar grupes į kitą - mezomerinį poveikį, arba konjugacijos poveikį.

Apsvarstykite Butadieno-1,3 molekulę:

CH2 \u003d SN CH \u003d CH2

Pasirodo, kad dvejopos obligacijos šioje molekulėje yra ne tik dvi dvigubi ryšiai! Kadangi jie yra artimi, sutampa p- ryšiai, kurie yra šalia gretimų dvigubų ir yra bendro visų keturių anglies atomų p-Elektroninis debesis. Šiuo atveju sistema (molekulė) tampa stabili. Šis reiškinys vadinamas pora (šiuo atveju p - p-Sill).

Papildoma sutampa, susieti L-Nuorodos, atskirtos viena O-obligacija, sukelia jų "vidurkį". Centrinė paprasta nuoroda įgyja dalinį "dvigubą" simbolį, tampa stipresnis ir trumpesnis ir dvigubai susilpnėja ir išplės.

Kitas konjugacijos pavyzdys gali būti dvigubos jungties įtaka atomui, turinčiam laistomą elektroninę porą.

Pavyzdžiui, karboksirūgšties disociacijos metu esminis elektronų garas lieka ant deguonies atomo:

Tai sukelia disociacijos metu susidarančio anijos stabilumą, padidėja rūgšties stiprumas.

Elektronų tankio poslinkis konjuguotose sistemose su P-nuorodų ar garų elektroninių porų dalyvavimu vadinamas mezomeriniu efektu (m).

Pagrindiniai reakcijos mechanizmai

Mes skyrėme tris pagrindinius tipus reaguojant daleles - laisvuosius radikalus, elektrofilus, nukleofilus ir tris reakcijos mechanizmus, atitinkančius IT:

Laisvųjų radikalų;
elektrofilas;
Nukleofilinis.

Be reakcijų klasifikavimo reakcijos dalelių tipo, organinėje chemijoje yra keturių rūšių reakcijų į pokyčius molekulių sudėtį principo: tvirtinimo, pakeitimo, skilimo ar pašalinimo (iš anglų iki pašalinimo - ištrinti, suskaidyti) ir pergrupavimas. Nuo prisirišimo ir pakeitimo gali pasireikšti visų trijų tipų reaktyviosios dalelės, gali būti išskirti keli pagrindiniai reakcijos mechanizmai.

Be to, mes manome, kad skilimo reakcija arba pašalinimas, kuris eina pagal nukleofilinių dalelių įtaką - priežasčių.

1. Kas yra gomolitinis ir heterolitinis kovalentinis klijavimas? Kokie kovalentiškumo komunikacijos formavimo mechanizmai yra būdingi?

2. Kas vadinama elektrofilais ir nukleofilais? Suteikite jiems pavyzdžių.

3. Kokie yra skirtumai tarp mezomerinių ir indukcinių padarinių? Kaip šie reiškiniai iliustruoja organinių junginių struktūros struktūros padėtį A. M. Butlerovo dėl abipusės atomų įtakos organinėse medžiagos molekulėse?

4. Atsižvelgiant į pristatymus dėl indukcinio ir mezomerinio poveikio, apsvarstykite abipusę atomų įtaką molekulėse:

Patvirtinkite savo išvadas su cheminių reakcijos lygčių pavyzdžiais.

Pamokos projektavimas. \\ T Santrauka pamoka Nuoroda Rėmas Pristatymas Pamokos spartybos metodai Interaktyvios technologijos Praktika Užduotys ir pratimai savikontrolės dirbtuvės, mokymai, atvejai, Quest namų užduotys Diskusijos klausimai Retoriniai klausimai iš studentų Iliustracijos Garso, vaizdo įrašai ir multimedija Nuotraukos, nuotraukos, lentelės, humoro schemos, anekdotai, anekdotai, komiksai Patarlių, posakių, kryžiažodžių, citatos Papildai. \\ T Santraukos. \\ T Straipsniai Chips už įdomu apgauti lapus Vadovėliai Pagrindiniai ir papildomi globai Kitos sąlygos Vadovų knygų ir pamokų gerinimas Tvirtinimo klaidų nustatymas Atnaujinti fragmentą vadovėlyje. Inovacijų elementai pamokoje, pakeičianti pasenusias žinias naujas Tik mokytojams Puikios pamokos Kalendoriaus planas dėl metų metodinių rekomendacijų diskusijų programos Integruotos pamokos

Cheminių reakcijų tipai neorganinėje ir organinėje chemijoje.

1. Cheminė reakcija yra procesas, kuriame kitos medžiagos yra suformuotos iš vienos medžiagos. Atsižvelgiant į proceso pobūdį, išskiriamos cheminės reakcijos tipai.

1) galutiniu rezultatu

2) Remiantis šilumos išlaisvinimu arba užklausimu

3) Remiantis grįžtamumu

4) remiantis atomų oksidacijos pokyčiais, kurie yra reaguojančių medžiagų dalis

Pagal galutinį reakcijos rezultatus, šie tipai yra:

A) pakeitimas: RH + Cl 2 → RCL + HCl

B) Prisijungimas: CH2 \u003d CH2 + CL 2 → CH2 CH 2 CL

C) skilimas: CH3-CH2 IT → CH2 \u003d CH2 + H 2

D) Skilimas: CH 4 → C + 2N 2

E) izomerizacija

E) mainai

G) junginys

Reakcijos skilimas Skambinkite procesui, kuriame du ar daugiau kitų yra suformuoti iš vienos medžiagos.

Reakcijos biržajie vadina procesą, kuriame reaguojančios medžiagos bus keistis kompozitinėmis dalimis.

Pakaitinių reakcijų Jie atsiranda su paprasta ir sudėtinga medžiaga, kaip rezultatas, suformuojamos naujos paprastos ir sudėtingos medžiagos.

Kaip rezultatas ryšio reakcijos Dviejų ar kelių medžiagų, suformuota viena nauja.

Remiantis atrenkant ar tenkinant reakcijos šilumos pagrindu yra šie tipai:

A) Exothermic.

B) endoterminė

Exothermic - Tai yra reakcijos, tekančios su šilumos išlaisvinimu.

Endoterminis- Tai yra reakcijos, atsirandančios su šilumos absorbcija iš aplinkos.

Kaip grįžtamumo ženklas, šie tipai yra:

A) grįžtamasis

B) negrįžtamas

Reakcijos, kurios tęsiasi tik viena kryptimi ir yra baigtos visos pradinių reakcijų pertvarkymo galutinėse medžiagos yra vadinamos negrįžtamas.

Grįžtamasis Šios reakcijos vadinamos, kurios tuo pačiu metu vyksta dviem abipusiškai abstrakčiais kryptimis.

Kaip atomų oksidacijos laipsnio pokytis, kuris yra reakcijos reakcijos medžiagų dalis, yra tokie tipai:

A) redoksas

Reakcijos, tekančios su atomų oksidacijos laipsniu (kuriame elektronų perėjimas iš vienos atomų, molekulės ar jonai kitiems) yra vadinamas redoksas.

2. Remiantis reakcijos mechanizmu, reakcija yra padalinta į joną ir radikalą.

Joninės reakcijos - sąveika tarp jonų pagal heterolito cheminės jungties sprogimą (elektronų pora visiškai pereina į vieną iš "fragmentų").

Joninės reakcijos yra dviejų tipų (pagal reagento tipą):

A) elektrofilinis - reakcijos elektrofilu.

Elektrofilas - Grupavimas, turintys kai kuriuos laisvo orbitos atomus ar centrus su sumažintu elektronų tankiu (pvz., H +, Cl - arba Alcl 3)

B) nukleofilinis - sąveikos metu su nukleofilu

Nukleophile - Neigiamai įkrauta jonų ar molekulė su vidutine elektronine pora (ne šiuo metu cheminės jungties formavimui).

(Pavyzdžiai: F -, Cl -, RO - I -).

Tikrieji cheminiai procesai, tik retais atvejais galima apibūdinti paprastais mechanizmais. Apsvarstykite cheminius procesus su molekuliniu kinetiniu požiūriu, kad dauguma jų tęsia radikalią grandinės kailį, grandinės PSI grandinės bruožas yra suformuoti tarpinių laisvųjų radikalų etapais (nestabilūs molekulių ar atomų fragmentai su mažu gyvavimo metu, visi turi nemokamą bendravimą.

Pagal grandinės mechanizmą, degimo procesai, sprogimas, oksidacija, fotocheminės reakcijos, biocheminiai vaistai svetimų organizmų yra tvarkomi.

Grandinės žiedai turi keletą etapų:

1) Grandinės atsiradimas yra grandinės etapas, atsiranda privilegijuotų molekulių radikalų rezultatas.

2) grandinės tęsinys yra R-│ etapas, tekantis su viso laisvų etapų skaičiaus išsaugojimu.

3) Circuit laužymas yra pradinis R-JCC etapas, vedantis į laisvų jungčių išnykimą.

Išskirti šakotas ir nepadengtas grandinės reakcijas.

Viena iš svarbiausių Yavl grandinės sąvokų grandinės ilgis - vidutinis elementarių grandinės tęstinio etapų skaičius po laisvo radikalo atsiradimo iki jo išnykimo.

Pavyzdys: chlorodor sintezė

1) M-LA Cl 2 sugeria energijos kvantinę ir vaizdą 2 radikalūs: Cl2 + hv \u003d cl * + cl *

2) Aktyvi dalelė yra prijungta prie M-OLPOOL H 2 formavimo chloroodore ir aktyvi dalelė H 2: Cl 1 + H 2 \u003d HCl + H *

3) Cl 1 + H 2 \u003d HCl + Cl * ir kt.

6) H * + Cl * \u003d HCl-Break grandinė.

Šakotas mechanizmas:

F * + H 2 \u003d HF + H * ir kt.

F * + H 2 \u003d HF + H * ir kt.

Vanduo yra sunkiau - jis yra suformuotas *, o * ir radikalaus N *.

Reakcijos, tekančios pagal jonizuojančiosios spinduliuotės veikimą: rentgeno spinduliai, katodo spinduliai ir pan. vadinama radiochemicals.

Dėl molekulių su spinduliuotės sąveika, stebimas molekulių ėduonis suformuoti labiausiai reaktyvias daleles.

Tokios reakcijos prisideda prie dalelių rekombinacijos ir medžiagų susidarymo su skirtingu deriniu.

Pavyzdys - hidrazinas N 2H 4 - raketų kuro komponentas. Pastaruoju metu bandoma gauti hidrazines iš amoniako dėl to, kad jis daro įtaką γ spinduliams:

NH 3 → NH2 * + H *

2nh 2 * → n 2 val 4

Radiocheminės reakcijos, pvz., Vandens Radioz, yra svarbūs gyvybiškai svarbiam organizmui.

Literatūra:

1. Akhmetovas, N.S. Bendra ir neorganinė chemija / N.S.Akhmetov. - 3-asis ED. - m.: Aukštoji mokykla, 2000. - 743c.

1. Korovinas N.V. Bendroji chemija / N.V. Korovinas. - m.: Aukštoji mokykla, 2006. - 557 p.
2. Kuzmenko n.e. Trumpas chemijos eiga / n.e. Kuzmenko, V.V. Eremin, V.A. Asilas. - m.: Aukštoji mokykla, 2002 - 415 p.
3. Zaitsev, O.S. Bendroji chemija. Medžiagų ir cheminių reakcijų struktūra / O.S. Zaitsa. - m.: Chemistry, 1990.
4. Karapetyz, M.KH. Medžiagos struktūra / M.KH. Karapetyz, s.i.dakin. - m.: Aukštoji mokykla, 1981 m.
5. Medvilnė F. Neorganinės chemijos / F.Kotton, J. Yailinson pagrindai. - m.: Mir, 1981.
6. Ugay, ya.a. Bendra ir neorganinė chemija / Ya.a. Yugai. - m.: Aukštoji mokykla, 1997 m.

Reakcijų klasifikavimas šaltinių ir baigtinių medžiagų skaičiumi: 1. Priedas 2. Įrengimas (pašalinimas) 3. Pakaitinis

Reakcijų klasifikavimas dėl suskaidymo obligacijų mechanizmo: 1. homolitiniai (radikalūs) radikalai 2. heterolitiniai (joniniai) jonai

Reakcijos mechanizmo mechanizmas - išsamus cheminės reakcijos aprašymas etapuose, rodančiuose tarpinius produktus ir daleles. Reakcijos schema: reakcijos mechanizmas:

Reakcijų klasifikavimas pagal reagentų tipą 1. Radikalūs radikalai -Kimiškai aktyvi dalelė su nepaskirstytu elektronu. 2. Elektrofilinis elektrofilis yra elektroninė dalelė arba molekulė su elektroniniu atomu. 3. Nukleofilinis nukleofilas - anijonas arba neutrali molekulė, turinti atomą su vidutine elektronine pora.

Cheminių obligacijų rūšys organinėse medžiagose Pagrindinis ryšio tipas - kovalentinis (rečiau) SIGMA obligacijos (σ-): PI komunikacija (-)

Alikan-alifatiniai (riebalų) angliavandeniliai "Alifatos" -maslo, riebalai (graikų). Cn. H 2 N + 2 ribos, prisotintos angliavandeniliai

Homologinė eilutė: CH4 - Metanas C2H 6 - ETHAN C 3H 8 - PROPAN C 4H 10 - Butanas C5H 12 - Pentanas, Vol. Nuo 6 val. 14 - Heksanas nuo 7 N 16 - Heptanas nuo 8 n 18 - oktanas nuo 9 val. 20 - Nonane nuo 10 val. 22 - Dekano ir su 390 val. 782 -Nonokontatictant (1985)

Metano molekulės atominės orbitos modelis metano molekulėje anglies atomo neturi s ir P-orbitalų! Jo 4 hibridas, ekvivalentas energetikos ir formos SP 3 - išplėstinė, 4 forma - konkuruoti su vandenilio atomo sorbed. N N 4 - Bendravimas

Nitch Konovalov Dmitrijaus Petrovich (1856 -1928) 1880. Pirmasis sėkmingas bandymas atgaivinti "cheminius mirusius", kurie buvo laikomi alkanais. Radau Alkanovo Nitch sąlygas. Fig. Šaltinis: http: // vaizdai. Yandex. Ru.

Cheminės savybės I. Reakcija su H-N obligacijų plyšimu (pakaitinio reakcijos): 1. Haloenation 2. Našymas 3. Sulfooling II. Reakcijos su C-C-nuorodų atotrūkiu: 1. Deginimas 2. PLĖTRA 3. Izomerizacija

Kaip rasti chemiką? Jei norite rasti chemiką, paklauskite, kas yra kandis ir nejonizuotas. Ir jei jis pradeda kalbėti apie kailinius žvėris ir darbo organizavimą, tyliai. Rašytojo mokslas, Azimovo mokslo populiarinimas (1920-1992 m.) Fig. Šaltinis: http: // vaizdai. Yandex. Ru.

1. Haloening reakcijos chloravimas: RH + CL 2 HV RCL + HCl Brominacija: RH + BR 2 HV RBR + HBR, pavyzdžiui, metano chloravimas: CH4 + CL2 CH 3 CL + HCl

Laisvų radikalų reakcijos schemos etapai: CH4 + CL2 CH 3 CL + HCl reakcijos mechanizmas: I. grandinės inicijavimas - laisvųjų radikalų branduolio etapas. CL CL 2 CL radikalas yra aktyvi dalelė, reakcijos iniciatorius. - - scenoje reikia energijos šildymo ar apšvietimo forma. Vėlesni etapai gali atsirasti tamsoje, be šildymo.

Laisvo radikalų mechanizmo etapai II. Grandinės augimas yra pagrindinis etapas. CH4 + CL HCl + CH 3 + CL2 CH 3 CL + CL etapas gali apimti keletą subbodų, kurių kiekvienas suformavo naują radikalą, bet ne H !!! II, pagrindiniame etape pagrindinis produktas nebūtinai sudarytas!

Laisvo radikalų mechanizmo etapai III. Grandinės pertrauka - radikalų rekombinacija. Cl + CL CL 2 CH + CH3 CH3 CH3 + CH3CH 3-CH3-CH3 3 Du yra prijungti bet kokie radikalai.

Selektyvumo selektyvumo selektyvumas - selektyvumas. Regiono selektyvumas - selektyvumas tam tikroje reakcijų srityje. Pavyzdžiui, halogeninimo selektyvumas: 45% 3% išvados? 55% 97%

Halogenencijos selektyvumas priklauso nuo šių veiksnių: reakcijos sąlygos. Esant žemai temperatūrai, yra daugiau pasirinktinai. Gamtos halogenas. Aktyvesnis halogenas, tuo mažiau reakcija yra. F 2 reaguoja labai energingai, su C-C-nuorodų sunaikinimo. I 2 nereaguoja su alkanais tam tikromis sąlygomis. ALKAN struktūra.

Alkano struktūros įtaka pakaitinio selektyvumo. Jei anglies atomai Alkane yra nevienodas, tada pakaitalas kiekviename iš jų yra skirtingu greičiu. Santykinis. Reakcijos reakcijos viršenybės greitis. "Atom N" seka. Atom n tret. ATOM H chlorinimas 1 3, 9 5, 1 Bromizacija 1 82 1600 Išvada?

Dėl tretinio vandenilio atomo atskyrimo reikia mažiau energijos nei antrinio ir pirminio atskyrimo! Alkano formulė yra vienetų homolizės rezultatas, k. J / MOL CH4 CH3 + H 435 CH3 - CH3 C2H 5 + H 410 CH3 CH2 CH3 (CH3) 2 CH + H 395 (CH3) 3 CH (CH3) 3 C + N 377

Reakcijos srauto kryptis. Bet kokia reakcija vyksta daugiausia stabilios tarpinės dalelės susidarymo kryptimi!

Tarpinė dalelė radikaliomis reakcijomis - laisvosios radikalaus. Labiausiai lengvai suformuota labiausiai pastoviausias radikalas! Iš stabilumo radikalų skaičius: R3 C\u003e R2C\u003e Rch 2\u003e CH 3 alkilo grupės rodo elektronų vienodą efektą, dėl kurio radikalas stabilizuoti

Reakcija Sulfooling reakcijos schema: RH + CL 2 + SO 2 RSO 2 CL + HCl reakcijos mechanizmas: 1. Cl Cl 2 Cl 2. RH + CL R + HCl R + SO 2 RSO 2 + CL 2 RSO 2 Cl + Cl ir T . d. 3. 2 cl cl2 ir tt

Konovalovo reakcija D. P. Nutring apie Konovalovas atlieka praskiestos azoto rūgšties veikimu 140 o temperatūroje. S. Reakcijos schema: RH + HNO 3 RNO 2 + H 2 O

Kongovalovo HNO 3 n 2 o 4 1. N 2 O 4 2 NO 2 2. RH + NO 2 R + HNO 2 R + HNO 3 RNO 2 + OH RH + OH R + H 2 O ir tt . 3. Iškirpti grandinę.

Alkenes yra nesotieji angliavandeniliai su vienu C \u003d su CN ryšiu. H 2 N C \u003d C - funkcinė alkenes grupė

Alkenes cheminės savybės Alkenes charakteristikų - reaktyvios klasės junginių. Jie įveda daug reakcijų, kurių dauguma viršija mažiau patvarios PI ryšio plyšimo. E C-C (σ-) ~ 350 kJ / mol E C \u003d C (-) ~ 260 kJ / mol

Būdingos reakcijos. Priedas yra labiausiai būdingas reakcijos tipas. Dvigubas jungtis - elektronų donoras, todėl jis yra linkęs pridėti: e - elektrofilos, katijonų ar radikalų

Elektrofilinių ryšio reakcijų pavyzdžiai 1. Prisijunkite halogenas - ne visi halogenai yra sujungti, bet tik chloro ir bromo! - neutralios halogeno molekulės poliarizacija gali atsirasti po poliarinio tirpiklio veikimo arba pagal dvigubo jungties alkaną. Raudonojo rudos spalvos bromo tirpalas tampa bespalvis

Reakcijos elektrofilų papildymas kambario temperatūroje nereikalauja apšvietimo. Mechanizmas yra jonų. Reakcijos schema: XY \u003d Cl 2, BR 2, HCl, HBR, HI, H 2 O

Sigma - kompleksas yra karbocation - dalelė, turinti teigiamą įkrovimą anglies atomui. Jei reakcijos terpėje yra kitų anijonų, jie taip pat gali prisijungti prie karbocation.

Pavyzdžiui, bromo, ištirpinto vandenyje, pridėjimas. Ši aukštos kokybės reakcija į dvigubą c \u003d C komunikacijos vyksta su bromo tirpalu ir dviejų produktų susidarymu:

Prisijungimas prie asimetrinių alkenes regiono selektyvumo stojimo! Markovnikovo taisyklė (1869): rūgštys ir vanduo yra sujungtos asimetriniais alkenais taip, kad vandenilis būtų pritvirtintas prie hidrinto anglies atomo.

Markovnikovas Vladimiras Vasileich (1837 - 1904) Absolventas Kazanės universitete. Nuo 1869 m. - Chemijos katedros profesorius. Mokslinės mokyklos įkūrėjas. Fig. Šaltinis: http: // vaizdai. Yandex. Ru.

Markovnikov taisyklių paaiškinimas Reakcijos pajamos formuojant stabiliausią tarpinę dalelę - karbocation. pirminiai antriniai, stabilesni

Keletas sklidinėjimo stabilumo: tretinis antrinis pirminės metilo taisyklės Markovnikovas šiuolaikinėje formuluotėje: Protono pridėjimas į alkeną atsiranda su stabilesnio karbocation formavimu.

AntiMemarkovnikovsky Priedas CF 3 -CH \u003d CH2 + HBR CF 3-CH2 BR formaliai, reakcija ateina prieš Markovnikovo taisyklę. CF 3 - Elektronų elektronų pakaita Kita elektronika: NO 2, SO 3 H, Cooh, halogenas ir kt.

AntiMemknikovnikovskoye Priedas yra stabilesnis nestabilesnis CF 3 - Elektronų suvartojimas, destabilizuoja skulties reakciją tik formaliai prieš Markovnikovo taisyklę. Tiesą sakant, jis paklūsta, nes jis eina per stabilesnį karbocation.

Patch efektas Harašnas X CH 3 -CH \u003d CH2 + HBR CH3-CH2-CH2 BR X \u003d O 2, H2 O 2, ROOR NEMOKAMAI radikali mechanizmas: 1. H 2 O 2 2 OH + HBR H 2 O + BR 2 . CH3 -CH \u003d CH2 + BR CH3 -CH -CH2 BR yra stabilesnis radikalus CH3 -CH -CH2 BR + HBR CH3 -CH2 BR + BR ir tt 3. Dvi bet kokie radikalai yra prijungtas tarp savaitės.

Elektrofilų papildymas 3. Hidratacija - Vandens pridėjimas - Reakcijos pajamos, esant rūgšties katalizatoriams, dažniausiai tai yra sieros rūgštis. - Reakcija paklūsta Markovnikovo taisyklė. Pigūs alkoholių gavimo metodas

Tuo egzaminą, akademikas Ivanas Alekseevich Hellukov prašo studento pasakyti, kaip vandenilis gaunamas laboratorijoje. "Iš gyvsidabrio", - atsako jis. "Kaip tai yra" nuo gyvsidabrio "? ! Paprastai jie sako "nuo cinko", bet nuo gyvsidabrio yra kažkas originalo. Parašykite reakciją. " Studentas rašo: hg \u003d n + g ir sako: "gyvsidabris šildomas; Jis susilpnina N ir G. H - vandenilis, jis yra lengvas ir todėl skrenda, o g yra gravitacijos pagreitis, sunkūs, lieka. " "Dėl tokio atsakymo būtina įdėti" penkis ", sako kulniukai. - Paimkime mane. Taip pat šildysiu tik "penki". "Trys" muses "ir" dvi "lieka".

Du chemikai laboratorijoje: - Vasya, nuleiskite ranką į šį stiklą. - nuleista. - Ar jaučiatės kažką? - ne. - Taigi sieros rūgštis kitoje taurėje.

Aromatiniai angliavandeniliai Aromatiniai - kvapni? ? \\ T Aromatiniai junginiai yra benzenas ir medžiagos, panašios į cheminį elgesį!