Реакции присоединения

Реакции присоединения

Реакции присоединения (англ. addition reaction) — в органической химии так называются химические реакции, в которых одни химические соединения присоединяются к кратным (двойным или тройным) связям другого химического соединения. Присоединение может осуществляться как по связи углерод-углерод, так и по связи углерод-гетероатом. Реакции присоединения обозначают английскими буквами «Ad».

Общий вид реакций присоединения по связи углерод-углерод:

\mathsf{-\stackrel{|}{C}\!\!=\!\!\stackrel{|}{C}\!\!-+\ X\!\!-\!\!Y}\rightarrow\mathsf{-\stackrel{|\ }{CX}\!\!-\!\!\stackrel{|\ }{CY}\!\!-}


\mathsf{-C}\!\!\equiv\!\mathsf{\!C\!\!-+\ X\!\!-\!\!Y}\rightarrow\mathsf{-CX\!\!=\!\!CY\!\!-}


Общий вид реакций присоединения по связи углерод-кислород:

\mathsf{-\stackrel{|}{C}\!\!=\!\!\mathsf{O}+\ X\!\!-\!\!Y}\rightarrow\mathsf{-\stackrel{|\ }{CY}\!\!-\!\!\mathsf{OX}}


Обычно, реагент, к которому происходит присоединение называют субстратом, а другой («Х-Y») — атакующим реагентом.

Примером реакции присоединения может служить бромирование этилена:

AlkeneAndBr2Reaction.png

Реакции присоединения часто являются обратимыми, составляя пару с реакциями отщепления, поэтому следует иметь в виду, что механизм для такой «парной» реакции присоединения-отщепления является общим[1].

В зависимости от природы атакующей частицы и механизма реакции различают нуклеофильное, электрофильное, радикальное или синхронное присоединение.

Содержание

Реакции нуклеофильного присоединения

В реакциях нуклеофильного присоединения атакующей частицей является нуклеофил, то есть отрицательно заряженная частица или частица со свободной электронной парой.

Общий вид реакций нуклеофильного присоединения:

\mathsf{R'\!\!-\!\!CR''\!\!=\!\!CR'''\!\!-\!\!R''''+Y^-}\rightarrow\mathsf{R'\!\!-\!\!CR''^-\!\!-\!\!CR'''Y\!\!-\!\!R''''+X^+}\rightarrow\mathsf{R'\!\!-\!\!CR''X\!\!-\!\!CR'''Y\!\!-\!\!R''''}

Реакции нуклеофильного присоединения обозначаются «AdN».

Реакции нуклеофильного присоединения по связи С=С достаточно редки, наибольшее распространение и практическое значение имеет присоединение по связи С=O[2]:

Присоединение к карбонильным соединениям

Среди реакций нуклеофильного присоединения наиболее распространен приведенный выше двухстадийный бимолекулярный механизм AdN2 : вначале нуклеофил медленно присоединяется по кратной связи с образованием карбаниона, который на второй стадии быстро атакует электрофильная частица[3].

Реакции электрофильного присоединения

В реакциях электрофильного присоединения атакующей частицей является электрофил, то есть положительно заряженная частица, чаще всего протон H+, или частица с дефицитом электронов.

Общий вид реакций электрофильного присоединения:

\mathsf{R'\!\!-\!\!CR''\!\!=\!\!CR'''\!\!-\!\!R''''+X^+}\rightarrow\mathsf{R'\!\!-\!\!CR''^+\!\!-\!\!CR'''X\!\!-\!\!R''''+Y^-}\rightarrow\mathsf{R'\!\!-\!\!CR''Y\!\!-\!\!CR'''X\!\!-\!\!R''''}

Реакции электрофильного присоединения обозначаются «AdE».

Реакции электрофильного присоединения широко распространены среди реакций непредельных углеводородов: алкенов, алкинов и диенов[4].

Примером таких реакций служит гидратация алкенов:

Присоединение воды к алкенам

Электрофильное присоединение по связи углерод-гетероатом также достаточно распространено, причем чаще всего такой связью является С=O:

Halbacetalbildung1.svg

Halbacetalbildung2.svg

Halbacetalbildung3.svg

Среди реакций электрофильного присоединения наиболее распространен приведенный выше двухстадийный бимолекулярный механизм AdE2 : вначале электрофил медленно присоединяется по кратной связи с образованием карбкатиона, который на второй стадии подвергается нуклеофильной атаке[3].

Реакции радикального присоединения

В реакциях радикального присоединения атакующей частицей являются свободные радикалы.

Реакции радикального присоединения обозначаются «AdR».

Реакции радикального присоединения обычно протекают вместо реакций электрофильного присоединения в присутствии источника свободных радикалов[3]:

Radical-addition.png

Реакции синхронного присоединения

В некоторых случаях присоединение по кратной связи происходит с одновременной атакой обеих атомов, что не позволяет определить приоритет атаки. Такой механизм называется синхронным присоединением. Реакции синхронного присоединения приводят к образованию циклических продуктов, поэтому они часто носят название циклоприсоединение.

Примечания

  1. Керри Ф, Сандберг Р. Углубленный курс органической химии: пер. с англ., в 2-х томах. — М.: Химия, 1981.
  2. Химическая энциклопедия./ Нуклеофильные реакции. // Главный редактор И. Л. Кнунянц. — М.: «Советская энциклопедия», 1988 год. — Т. 3.
  3. 1 2 3 Mарч Дж. Органическая химия, пер. с англ., т. 3, — M.: Мир, 1988
  4. Химическая энциклопедия./ Электрофильные реакции. // Главный редактор И. Л. Кнунянц. — М.: «Советская энциклопедия», 1988 год. — Т. 5.

Wikimedia Foundation. 2010.

Нужна курсовая?

Полезное


Смотреть что такое "Реакции присоединения" в других словарях:

  • полимер, полученный в результате реакции присоединения — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN addition polymer A polymer formed by the chain addition of unsaturated monomer molecules, such as olefins, with one another without the formation of a by product, as water;… …   Справочник технического переводчика

  • Реакции электрофильного присоединения — (англ. addition electrophilic reaction)  реакции присоединения, в которых атаку на начальной стадии осуществляет электрофил  частица, заряженная положительно или имеющая дефицит электронов. На конечной стадии образующийся… …   Википедия

  • Реакции нуклеофильного присоединения — (англ. addition nucleophilic reaction)  реакции присоединения, в которых атаку на начальной стадии осуществляет нуклеофил  частица, заряженная отрицательно или имеющая свободную электронную пару. На конечной стадии образующийся… …   Википедия

  • Реакции радикального присоединения — (англ. addition radical reaction)  реакции присоединения, в которых атаку осуществляют свободные радикалы  частицы, содержащие один или несколько неспаренных электронов. При этом радикалы могут атаковать как другие радикалы, так и… …   Википедия

  • Реакции синхронного присоединения — реакции присоединения, в которых атака на оба атома кратной связи осуществляется одновременно. Другое название реакций этого типа реакции циклоприсоединения, так как конечным продуктом таких реакций являются циклические субстраты. Существует две… …   Википедия

  • Реакции нуклеофильного замещения — (англ. nucleophilic substitution reaction)  реакции замещения, в которых атаку осуществляет нуклеофил  реагент, несущий неподеленную электронную пару.[1] Уходящая группа в реакциях нуклеофильного замещения называется нуклеофуг. Все …   Википедия

  • Реакции замещения — (англ. substitution reaction)  химические реакции, в которых одни функциональные группы, входящие в состав химического соединения, меняются на другие группы. Реакции замещения обозначают английской буквой «S». Общий вид реакций… …   Википедия

  • Реакции электрофильного замещения — (англ. substitution electrophilic reaction)  реакции замещения, в которых атаку осуществляет электрофил  частица, заряженная положительно или имеющая дефицит электронов. При образовании новой связи уходящая частица  электрофуг …   Википедия

  • Реакции радикального замещения — (англ. substitution radical reaction)  реакции замещения, в которых атаку осуществляют свободные радикалы  частицы, содержащие один или несколько неспаренных электронов. Реакции радикального замещения обозначают SR. Содержание 1… …   Википедия

  • ПРИСОЕДИНЕНИЯ РЕАКЦИИ — ПРИСОЕДИНЕНИЯ РЕАКЦИИ, химические реакции, в ходе которых из двух или более веществ образуется новое сложное вещество (см. СЛОЖНОЕ ВЕЩЕСТВО): CaO + CO2 ® CaCO3. Различают гомолитическое (см. ГОМОЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ) и гетеролитическое (см.… …   Энциклопедический словарь


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»