Органическая химия. Алина 17вариант. 1. На примере реакций этилена и бензола с бромом сравните механизм электрофильного присоединения у алкенов с механизмом электрофильного замещения в ароматическом ряду. На какой стадии наблюдается различие и почему
 Скачать 58.73 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Новомосковский институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева» Кафедра «Химическая технология органических веществ и полимерных материалов» ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «Органическая химия» Вариант № 17 Преподаватель: Горохова М.Н. Студент: Никишина А.В. Группа: ХТН-20 г. Новомосковск 2021г. 1. На примере реакций этилена и бензола с бромом сравните механизм электрофильного присоединения у алкенов с механизмом электрофильного замещения в ароматическом ряду. На какой стадии наблюдается различие и почему?    На третьей стадии происходит различие в механизме. В механизме электрофильного замещения происходит перегруппировка в π- комплексе. Одна группа замещает другую с образованием ϭ-комплекса.2. Установите строение углеводорода С5Н8, который вступает в реакцию Дильса – Альдера с акролеином ( СН2=СН-СНО), а при присоединении 1 моль хлороводорода образует единственный продукт. Напишите реакции и назовите найденное соединение по систематической номенклатуре.  3. Дайте определение энергии резонанса (сопряжения). Приведите примеры соединений, для которых характерно сопряжение. Какое влияние сопряжение оказывает на свойства соединений? Как можно определить энергию резонанса? Сопряжение-делокализация электронов, осуществляемая за счет бокового перекрывания π- или р- орбиталей заместителя с π-орбиталями связей цепи или ароматического кольца. Различают два основных вида сопряжения: 1) π-π сопряженная система – это система с чередующимися одинарными и двойными связями. Например:  2) р-π сопряженная система – это система, в которой рядом с π –связью имеется атом с неподеленной электронной парой  Для органических соединений образование сопряженной системы является энергетически выгодным процессом, тк из-за этого увеличивается степень перекрывания орбиталей, что в свою очередь приводит к делокализации р-электронов. По этой причине сопряженные системы имеют более низкий энергетический уровень, что обуславливает их повышенную термодинамическую устойчивость.  Влияние заместителя, передаваемое по системе сопряженных связей: в сопряжённой электронной системе мезомерный эффект не затухает. Перераспределение электронных эффектов в молекуле способствует появлению частичных зарядов на отдельных атомах, что определяет реакционную способность молекулы. Энергию резонанса можно измерить и смоделировать, используя теорию молекулярных орбиталей, а также количественную теорию валентных связей. Также зная эффекты: индуктивный, мезомерный и гиперконьюгации. 4. В ряде случаев удается выделить стабильные ϭ-комплексы, благодаря электронным эффектам заместителей в бензольном кольце. Какое из нижеперечисленных соединений образует наиболее стабильный ϭ-комплекс в реакции электрофильного галогенирования: а) толуол; б)нитробензол; в) N,N,N,N- тетраметил-м-фенилендиамин; г) 1,3,5 – триметилбензол; д) бензолсульфокислота? Приведите объяснения.  Наиболее стабильный комплекс образует N,N,N,N-тетраметил-м-фенилендиамин.N.N.N.N-тетраметил-м-фенилендиамин - соединение с согласованной ориентацией и сильными электронодонорными заместителями. Метильный радикал - слабый электронодонор, ориентант первого рода, направляет замещение в орто- и пара- положения. Активирует бензольное кольцо (облегчает последующую атаку электрофила). Аминогруппа - сильный электронодор, активирует бензольное кольцо, повышает активность бензольного кольца в реакциях электрофильного замещения. Сульфогруппа- электроноакцептор, ориентант второго рода, направляет замещение в мета- положения. Уменьшает электронную плотность в бензольном кольце, а также снижает его активность в реакциях Sе. Нитрогруппа - сильный электроноакцептор, следовательно, снижает активность бензольного кольца в реакциях электрофильного галогенирования. 5. На примере реакции п-нитробромбензола с метилатом натрия в метиловом спирте изложите механизм нуклеофильного замещения у активированных галогенаренов (механизм SN2Ar). Объясните активирующее действие нитрогруппы.  Список использованных источников 1. Лекции по органической химии Гороховой Марины Николаевны. 2. Травень В. Ф. Органическая химия: Учебник для вузов: В 2 т. / В.Ф. Травень. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2004.-ISBN 5-94628-068-6. Том 2. стр. 73-76; 96-97. |