Processing math: 100%
Справочник от Автор24
Найди эксперта для помощи в учебе
Найти эксперта
+2

Реакции замещения при α-углеродном атоме карбонильных соединений

Карбонильная группа заметно влияет на углеводный радикал. Как элекгроноакцепторный заместитель она увеличивает подвижность атомов водорода при α-атоме углерода и создает т.н. CH - кислотность:



Рисунок 1.

В группу реакций, которые проходят с участием α-атома углерода, принадлежат реакции галогенирования и нитрозования.

Особенности реакций замещения водорода у α-углеродного атома

Поляризация π-связи карбонильной группы и наличие на углеродном атоме карбонила частичного положительного заряда сказывается на поведении водорода у α-углеродных атомах альдегидов и кетонов. Естественно, что атомы водорода, которые находятся под влиянием соседнего δ+-заряда, удерживаются менее прочно, чем в углеводородах, и легче удаляются из молекулы в виде протонов:



Рисунок 2.

В приведенной выше системе связей HCC=Oπ- и σ-связи сопряжены, и система действует как единое целое: разрыв связи CH ведет к разрыву π-связи карбонильной группы и локализации π-пары электронов у атома кислорода, к которому присоединяется протон:



Рисунок 3.

Для значительного смещения равновесия в оксосоединениях необходимо наличие групп, что оттягивают электроны (например, C=O). Скорость многих реакций оксосоединений с замещением атома водорода в α-положении равна скорости енолизации и не зависит от концентрации реагента. Это подтверждено тем, что хлорирование и йодирование происходят с той же скоростью, что и бромирование.

«Реакции замещения при α-углеродном атоме карбонильных соединений» 👇
Помощь эксперта по теме работы
Найти эксперта
Решение задач от ИИ за 2 минуты
Решить задачу
Найди решение своей задачи среди 1 000 000 ответов
Найти

Реакции замещения водорода у α-углеродного атома относительно карбонильной группы (галогенирование, нитрозирование) являются реакциями электрофильного замещения Se:



Рисунок 4.

Реакция происходит чаще всего в кислой среде с образованием промежуточных енолов. При этом скорость процесса, например галогенирования, зависит не от концентрации галогена, а только от скорости образования енола:



Рисунок 5.

Часто при галогенировании реакция проходит до полного замещения атомов водорода в α-положении, и выделить промежуточные соединения не удается:



Рисунок 6.

В щелочной среде полученные соединения вроде трихлорацетона не устойчивы и легко расщепляются на галоформ и соль карбоновой кислоты (галоформне расщепление):



Рисунок 7.

Галоформную реакцию применяют для качественного определения метилкетонов.

С помощью реакции нитрозирования кетонов получают дикетоны, поскольку нитрозокетоны способны к нитрозо-оксимной таутомерии, и в ходе реакции легко гидролизуются до дикетонов:



Рисунок 8.

Реакция галогенирования альдегидов и кетонов

Альдегиды и кетоны как CH-кислоты легко вступают в реакции с галогенами с образованием α-галогенозамищених продуктов:



Рисунок 9.



Рисунок 10.

α-Галогенопроизводные альдегидов и кетонов имеют слезоточивое действие и называются лакриматорами (от лат. лакрима - слеза). α-моногалогенопроизводные оксосоединения получают в присутствии минеральной кислоты. В щелочной среде происходит дальнейшее замещение атомов водорода при α-атоме углерода, что позволяет получить ди- и тригалогенозамищенные альдегиды и кетоны.

Йодоформная проба

Реакцию образования йодоформа используют в аналитической практике под названием «йодоформная проба». Она применяется для открытия групп CH3CO и CH3CH(OH) . Спирты, содержащие группировки CH3CH(OH), в условиях реакции сначала окисляются до соответствующего альдегида или кетона и только затем подвергаются йодированию.

Третичные спирты окисляются почти моментально, вторичные - примерно за 5 мин, а первичные спирты при комнатной температуре практически не реагируют.

Спирты, имеющие в молекуле фрагмент CH3CH(OH), дают положительную пробу. Она заключается в обработке спирта йодом и натрий гидроксидом или натрий гипойодитом NaOI:



Рисунок 11.

В результате реакции образуется желтый осадок йодоформа CHI3, который имеет характерный запах. Йодоформная проба не строго специфическая реакция. Положительную йодоформную пробу также дают ацетальдегид, метилкетоны, β-дикетоны, оксимы, виниловые эфиры и тому подобное.

Дата последнего обновления статьи: 26.02.2025
Получи помощь с рефератом от ИИ-шки
ИИ ответит за 2 минуты
Все самое важное и интересное в Telegram

Все сервисы Справочника в твоем телефоне! Просто напиши Боту, что ты ищешь и он быстро найдет нужную статью, лекцию или пособие для тебя!

Перейти в Telegram Bot

Изучаешь тему "Реакции замещения при α-углеродном атоме карбонильных соединений"? Могу объяснить сложные моменты или помочь составить план для домашнего задания!

AI Assistant