Реакции нуклеофильного присоединения

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

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 карбанион подвергается электрофильной атаке.

Несмотря на общность механизма различают реакции присоединения по связи углерод-углерод и углерод-гетероатом.

Общий вид реакций присоединения по двойной связи углерод-углерод:

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

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

Реакции нуклеофильного присоединения более распространены для тройных, чем для двойных связей[1].

Реакции нуклеофильного присоединения по связи углерод-углерод[править | править вики-текст]

Механизм реакций нуклеофильного присоединения по связи углерод-углерод[править | править вики-текст]

Нуклеофильное присоединение по кратной связи обычно двухстадийный процесс AdN2 — реакция бимолекулярного нуклеофильного присоединения (англ. addition nucleophilic bimolecular)[2]:

Adn2.png

Нуклеофильное присоединение по связи С=C встречается достаточно редко, и, как правило, если в соединении имеются электроноакцепторные заместители[3]. Наибольшее значение имеет в этом классе реакция Михаэля[4]:

Michaeladdition.png

Присоединение по тройной связи аналогично присоединению по связи С=C:

Схема первой стадии реакции нуклеофильного присоединения

Реакции нуклеофильного присоединения по связи углерод-гетероатом[править | править вики-текст]

Механизм реакций нуклеофильного присоединения по связи углерод-гетероатом[править | править вики-текст]

Нуклеофильное присоединение по кратной связи углерод-гетероатом имеет механизм AdN2:

Adn2hetero.png

Как правило, лимитирующей стадией процесса является нуклеофильная атака, электрофильное присоединение происходит быстро[1].

Иногда продукты присоединения вступают в реакцию отщепления, тем самым совокупно давая реакцию замещения:

Adn2hetero2.png

Hуклеофильное присоединение по связи С=O очень распространено, что имеет большое практическое промышленное и лабораторное значение[3].

Типичные реакции нуклеофильного присоединения по связи C=O[править | править вики-текст]

1. Альдольная конденсация.

AldolcondensationGeneral.png

2. Сложноэфирная конденсация.

Claisen condensation overall.png

StobbeCondensation.svg

3. Реакция Гриньяра.

Grignard Reaction Scheme.png

4. Реакция Реформатского.

Reformatsky Reaction Scheme.png

5. Реакция Кнёвенагеля.

Knv-cond.png

6. Реакция Виттига.

Wittig Reaction Mechanism.png

7. Бензоиновая конденсация.

Benzoin condensation2.png

Типичные реакции нуклеофильного присоединения по связи C=N и С≡N[править | править вики-текст]

1. Реакция Торпа.

Thorpe Reaction Scheme.png

2. Присоединение циановодорода.

Hcnaddition.png

3. Реакция Уги.

Ugi Reaction Mechanism.png

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Mарч Дж. Органическая химия, пер. с англ., т. 3, — M.: Мир, 1988
  2. Сайкс П. Механизмы реакций в органической химии, 4-е изд. / Пер. с англ.,под редакцией В. Ф. Травеня — M.: Химия, 1991 — ISBN 5-7245-0191-0
  3. 1 2 Химическая энциклопедия./ Нуклеофильные реакции. // Главный редактор И. Л. Кнунянц. — М.: «Советская энциклопедия», 1988 год. — Т. 3.
  4. Ли Дж. Именные реакции. Механизмы органических реакций /Пер. с англ. В. М. Демьянович. — М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006 — ISBN 5-94774-368-X