Конформация кресла конформация ванны (лодки)

Наиболее выгодной является конформация «кресла», так как в ней полностью отсутствует угловое напряжение.

Каждый атом углерода в циклогексановом кольце может иметь два заместителя: в аксиальном (а) и экваториальном (е) положениях.

Аксиальные заместители (а) располагаются вверх и вниз параллельно оси симметрии.

Экваториальные заместители (е) расположены под углом 109º28´ к оси симметрии в направлении к периферии от молекулы.

 

 

Наиболее энергетически выгодным является экваториальное расположение заместителей в циклогексановом кольце, так как при этом отсутствует торсионное напряжение.

При аксиальном расположении заместителей возникают 1,3 диаксиальные взаимодействия, что ведет к возникновению торсионного напряжения и образованию термодинамически менее устойчивых соединений.

1.8. Классификация реагентов и органических реакций.

Реакционная способность – способность вещества вступать в ту или иную химическую реакцию и реагировать с большей или меньшей скоростью.

Реакционный центр – атом или группа атомов в молекуле, непосредственно участвующие в химической реакции.

Субстрат – вещество, подвергающееся изменениям в результате химической реакции.

Реагент – партнер субстрата и более простое вещество.

Типы реагентов и характер изменения связей
в реакционном центре субстрата

Кислотные реагенты (кислоты) – доноры протона по отношению к реакционному партнеру: частично или нацело ионизированные в водных растворах нейтральные молекулы (HCl, CH₃COOH) или положительно заряженные частицы (NH₄⁺, H₃O⁺).

Основные реагенты (основания) – акцепторы протона по отношению к реакционному партнеру. Отрывают протон от кислотного центра:

отрицательно заряженные частицы B(ASE)^- HO^-, CH₃O^-

или нейтральные молекулы B: – NH₃ , H₂O.

Нуклеофильные реагенты (нуклеофилы) – частицы, образующие новую ковалентную связь за счет своей электронной пары.

Свойства:

- обладают повышенной электронной плотностью, взаимодействуют с любым атомом (кроме водорода), несущим частичный или полный положительный заряд;

- нуклеофил заряжен отрицательно (Nu^-, Cl^-, HO^-, CH₃O^-, R₃C^- - карбоанион) или имеет неподеленную пару электронов (Nu, NH₃ , H₂O) или π-связь CH₂= CH₂, C₆H₆.

Электрофильные реагенты (электрофилы) – частицы, образующие новую ковалентную связь за счет пары электронов партнера.

Свойства:

- взаимодействуют с реакционным центром партнера с повышенной электронной плотностью;

- имеют атом, несущий частичный или полный положительный заряд или обладают вакантной орбиталью.

 

Радикальные реагенты (радикалы) – свободные атомы или частицы с неспаренным электроном (парамагнитные частицы).

R• – Cl•, Br•, HOO•, R•, •O–O• (бирадикал)

Окислители – нейтральные молекулы или ионы, принимающие электроны или атомы водорода от органического субстрата. [O] (или Ox) – O2, Fe3+, органические окислители

Восстановители – нейтральные молекулы или ионы, отдающие электроны или атомы водорода органическому субстрату. [H] (или Red) – Р2, Fe2+, Н-, органические восстановители

 

реакционный центр кислотный, реагент основный

реакционный центр основный, реагент кислотный

 

Способы разрыва ковалентной связи

Гомолитический (свободнорадикальный)

 

 

Гомолиз связи

v Образующиеся промежуточные частицы – свободные радикалы

Гетеролитический (ионный)

 

 

Гетеролиз связи

v Образующиеся органические промежуточные частицы

- карбокатионы (с положительным зарядом на атоме углерода) или

- карбоанионы (с отрицательным зарядом на атоме углерода)

 

Классификация реакций

1. По характеру изменения связей в субстрате и реагенте

(а) Гомолитические реакции

 

(б) Гетеролитические реакции

 

2. По направлению (конечному результату)

 

v Изменение степени окисления углерода, выступающего в роли
реакционного центра

3. По числу молекул (частиц), участвующих в стадии, определяющей общую скорость реакции

 

Методики выполнения общих качественных реакций
на функциональные группы

Реакции идентификации кратной связи (двойной, тройной)