Wéilt Reaktioune: Beschreiwung, Equatioun Beispiller

Vill wéilt eng Reaktioun mécht de Wee an d'Virbereedung vun verschiddenen awer Déngscht Applikatioun mussen. Eng grouss Roll an der chemescher Wëssenschaft an Industrie ass electrophilic an nucleophilic wéilt ginn. Am Bio Synthes, hunn dës Prozesser eng Rei vun Fonctiounen datt feststellen ginn soll.

A ville chemesche Phänomener. wéilt eng Reaktioun

Chemesche Ännerungen mat der Transformatioun vun egal assoziéiert, eng Rei vu verschiddene Fonctiounen. Mee verschidden Resultater, thermesch Effekter ginn; puer Prozesser virum vouse fir, et kënnt an anere chemesche Gläichgewiicht. Verbidden Agenten ass et oft duerch méi oder falender den Ofschloss vun oxydéiert begleet. An der Klassifikatioun vun de chemesche Phänomener verflaacht Finale Resultater molen Opmierksamkeet fir de qualitative a grouss Differenzen tëscht dem reactants aus Produiten. Dës Funktiounen kann ënnerscheeden 7 Zorte vu chemesche Reaktioune ginn, dorënner wéilt, ganz zefridde no de Schema: A-B-C A + C + B. D'vereinfacht Originalopnahm vun enger ganzer Klass vu chemesche Phänomener gëtt eng Iddi, dass ënnert de Start Material ass de sougenannten "Stiermer "ëm substituent am reagent Atom, Ion funktionell Grupp. De Wiessel Reaktioun ass charakteristesch vun Boverie an aromatesche hydrocarbons.

wéilt eng Reaktioun kënnt vun der Form vun double-Austausch geschéien: A-B-C + E C + A-B-E. One subspecies - Verleeen, e.g., Koffer, Eisen aus enger Léisung vun Koffer sulphate: CuSO ₄ + géréiert = FeSO ₄ + Cu. Als "konzentréiert" Deelchen kënnen Atomer, Protonen oder funktionell Gruppen Akt

Homolytic wéilt (radikal, SR)

Wann de Mechanismus vun radikal Broch covalent Elektronen hien huet misse bis de verschiddenen Elementer gemeinsam ass proportionally tëscht dem "Fragmenter" vun der Protein verdeelt ginn. Équipe vun fräi Radikaler fräigesat. Dëst onbestänneg ëm Stabiliséierung déi als Resultat vun Kierzunge Reaktioune existeiert. Zum Beispill, an der Virbereedung vun Ethan aus Methan produzéiere fräi Radikaler fräigesat am wéilt Reaktioun Équipe: CH ₄ CH ₃ + • • H; CH ₃ + • • CH ₃ → C2H5; H • + • H → H2. Homolytic Emissioun Rëss op der Betribssystemer Mechanismus vun wéilt charakteristesche vun alkanes ass, d'Reaktioun ass eng Kette Charakter. De Methan H Atomer ka agesaat vun Chlor ersat ginn. Den Zerfall mat Brom, Jod ze reagéieren, mä ass knapp un direkt Waasserstoff alkanes schounen, reagéiert Fluor ze kritesch mat hinnen.

Heterolytic Emissioun Rëss Method

Wann de Mechanismus vun Ion Flux wéilt Reaktioune, Elektronepueren ënnert Deelchen mec verdeelt sinn nei Kritiken. D'obligatoresch hien huet misse vum Elektronepueren Preventioun all de Wee fir ee vun de "Fragmenter", déi oft, zu der Kommunikatioun Partner, d'Säit déi negativ Dicht vun de Polarkreesser Protein amortiséiert haten. Duerch wéilt Reaktioune och d'Reaktioun vun Équipe vun Duerch Alkohol CH ₃ Kanner. An brommetane CH3Br Spalt Protein heterolytic Charakter ass, sinn déi zoustänneg Deelchen stabil. Duerch duerfir eng positiv Vitesse ass, an bromo - negativ: CH ₃ Bréissel → CH ₃ ^{+ +} BR ^-; NaOH → Na ^{+ +} Dat mengen ^-; CH ₃ ^{+ +} Dat mengen ^- → CH ₃ Dat mengen; Na ^{+ +} BR ^- ↔ NaBr.

Electrophiles an nucleophiles

Deelchen datt Elektronepueren opgepasst an kann se akzeptéieren, sinn "electrophiles." Genannt Dës si Kuelestoff Atomer Wiertche widdersprach mat halogens zu haloalkanes. Nucleophiles hunn héich Elektronen Dicht, si "Affer" vun engem hien huet misse vum Elektronepueren sinn e covalent Emissioun ze schafen. De Wiessel Reaktioune räich negativ Käschten sinn duerch nucleophiles electrophiles, Defizit vun Elektronepueren attackéiert. Dëse Phänomen ass mat der Bewegung vun Atomer oder aner Deelchen verbonne - Grupp verloosse. Anere ville wéilt Reaktioune - Ugrëff der electrophile nucleophile. Heiansdo schwéier tëscht deenen zwee Prozesser ze z'ënnerscheeden, zu Éieren ageholl vun eng oder déi aner Zort, well et schwiereg ass genee ze Wéieng vun der Protein - Realitéiten, a wat - de reagent. Normalerweis an esou Fäll, sinn déi folgend Fakteur'en als:

• der Natur vun der verloosse Grupp;
• der ofbaubar vun der nucleophile;
• der Natur vun der Léisungsmëttelbad;
• der alkyl Deel vun der Struktur.

Nucleophilic wéilt (SN)

Am Prozess vun der Interaktioun vun der Bio Protein ass waarden Polariséierung. Am Equatioune vun partiell positiv oder negativ Vitesse ass duerch de Bréif vun der griichescher Alphabet uginn. Polariséierung Kommunikatioun gëtt ën Hinweis vun der Natur vu senge Broch an der Zukunft Behuele vun "Fragmenter" vun der Protein. Zum Beispill, huet e Kuelestoff Atom an iodomethane eng partiell positiv Vitesse ass, et ass eng electrophilic Zentrum. Et lackelt de dipole vum Waasser, wou de Sauerstoff eng iwwerschësseg vun Elektronepueren huet. An der Reaktioun vun der electrophile mat engem nucleophile ass methanol gemaach: CH ₃ ech + H ₂ O → CH ₃ + Dat mengen Salut. nucleophilic wéilt Reaktioune statt mat der Participatioun vun enger negativ gelueden ioun oder Protein e gratis Elektronen hien huet misse mussen, déi an der Kreatioun vun engem chemesche Emissioun matmaachen net. Aktiv Participatioun vun iodomethane zu SN _2-Reaktioun wéinst hirer Oppenheet zu nucleophilic Attack an Jod Mobilitéit.

Electrophilic wéilt (SE)

D'Bio Protein kënne presentéieren nucleophilic Zentrum ginn, wat duerch eng iwwerschësseg vun Elektronen Dicht charakteriséiert ass. Et reagéiert mat der opgepasst negativ Käschten electrophilic reagent. Esou Deelchen sinn Atomer gratis Sonn Protein mat Portiounen vun reduzéiert Elektronen Dicht mussen. D' Natrium formate Kuelestoff mussen Vitesse "-" - Waasserstoff, ass mat engem positive Deel vum Waasser dipole reagéiert: CH ₃ Na + H ₂ O → CH ₄ + NaOH. De Produit vun dëser Reaktioun, electrophilic wéilt - Methan. Wann heterolytic Reaktioune zesummekomm oppositely Zentren vun Bio Molekülle reprochéiert, wat hinnen Affinitéit mat Protonen zu inorganic Substanzen Chimie gëtt. Et soll net präsentéieren ginn, datt d'Konversioun vun Bio awer selten duerch d'Équipe vun dësen signéieren an anions begleet ass.

Unimolecular an bimolecular Reaktioune

D'nucleophilic Wiessel ass monomolecular (SN1). Vun dësem Mechanismus, leeft eng wichteg Produit hydrolysis vun Bio Synthes - Secteur butyl Mord. Déi éischt Etapp ass lues, et ass verbonne mat II dissociation an carbonium cation an engem Mord anion. Déi zweet Etapp ass eng schnell Reaktioun carbonium Ion a Waasser existeiert. D'Equatioun vun der Reaktioun vun Wiessel vun halogen am alkane hydroxy an Primärschoul Alkohol ze kréien: (CH _{3) 3} C-Cl → (CH _{3) 3} C ^{+ +} Cl ^-; (CH _{3) 3} C ^{+ +} H ₂ O → (CH _{3) C-3} Dat mengen ⁺ H +. Fir eent-Schrëtt hydrolysis vun primären an sekundären alkyl halides vun simultan Zerstéierung vun Kuelestoff wéinst halogen an d'Équipe vun hien huet misse C-Dat mengen charakteriséiert. Dëst nucleophilic bimolecular wéilt Mechanismus (SN2).

Heterolytic Mechanismus vun wéilt

wéilt Mechanismus handelt der Elektronen Transfermaart, d'Kreatioun vun Mëttelstuf investéiert. D'Reaktioun Erléis méi séier, déi méi einfach ass et fir typesch intermediates fir hir. Oft de Prozess gläichzäiteg an e puer Richtungen fiert. De Virdeel kritt normalerweis de Wee an deem de Deelchen benotzt ginn, brauchen d'mannst Ausgaben vun Energie fir seng Équipe. Zum Beispill geet d'Präsenz vun enger duebel Emissioun d'Chancen vun enger allyl cation CH 2 = CH-CH ₂ ^+, am Verglach zu der _CH3 ⁺ Ion. De Grond läit an der Elektronen Dicht vun der MÉI Emissioun, déi de delocalization vun de positiven Effet Vitesse ass, de ganze Protein verspreet iwwer.

benzene wéilt eng Reaktioun

D'Grupp vun Bio awer déi vun electrophilic wéilt charakteriséiert sinn - Arena. Benzene Ring - praktesch Objet fir electrophilic Säiten ze probéieren. De Prozess fänkt Kommunikatioun mat der zweeter Polariséierung reagent, doduerch electrophile Elektronen Wollek nieft der benzene Ring grënnen. D'Resultat ass eng komplex Transitioun. Wäertvoll Kommunikatioun electrophilic Deelchen mat ee vun de Kuelestoff Atomer nach net, ass et fir déi ganz negativ Vitesse "aromatesche sechs" Elektronepueren ugezunn. An der drëtter Etapp vum Prozess electrophile an ee Rank Kuelestoff Atom bent eng gemeinsam hien huet misse vum Elektronepueren (covalent Emissioun). Mä an dësem Fall ass d'Zerstéierung vun der "aromatesche sechs", déi am Sënn vun erreechen eng stabil nohalteg Energie Staat héigen ass. Et ass e Phänomen, datt e genannt ginn "Verëffentlechung vun enger Proton." Et ass SPLIT ugefaangen H ^+, eng stabil Kommunikatioun System, typesch arenes erholl. Side Substanz regruppéiert Waasserstoff cation vun engem benzene Ring an der anion aus der zweeter reagent.

Beispiller vun wéilt Reaktioune vun organesch Chimie

Fir alkanes besonnesch typesch wéilt eng Reaktioun. Beispiller vun electrophilic an nucleophilic Reaktioune kann zu cycloalkanes an arenes a Féierung gaangen. Ähnlech Reaktiounen am Molekülle vun organesch Substanzen sinn ënner normale Konditiounen, mä normalerweis - an duerch Heizung an der Präsenz vun catalysts. Duerch gemeinsam a gutt studéiert Prozesser och electrophilic aromatesche wéilt eng Auswiesselung maachen. Déi wichtegst Reaktioun vun dësem Typ:

1. Nitration vun benzene mat nitric Seier an der Präsenz vun H ₂ Dofir ₄ - villméi d'Schema: C ₆ H ₆ → C ₆ H ₅ Keng _2.
2. De Katalysator halogenation vun benzene, besonnesch chlorination, vun der Equatioun: C ₆ H ₆ + Cl ₂ → C ₆ H ₅ Cl + HCl.
3. Aromatesche sulfonation vun benzene Erléis mat "fuming" Schwiewel Seier, benzenesulfonic sauerem si gemaach.
4. Alkylation - Ersatz vum Waasserstoff Atom vum benzene Rank ze alkyl.
5. Acylation - sech d'Équipe vun Keton.
6. Formylation - e Waasserstoff op engem Grupp CHO an d'Équipe vun aldehydes ersat.

Vun wéilt och Reaktioune der Reaktioun vun alkanes an cycloalkanes, Hellef der halogens sinn C-H Emissioun unzegräifen. Derivatization kann mat Ersatz vun engem, zwee oder all vum Waasserstoff Atomer an Boverie hydrocarbons an cycloparaffins verbonne ginn. Vill vun galogenoalkanov vun niddereg molekulare Gewiicht sinn an der Produktioun vun méi komplex Substanzen gehéiert zu verschiddene Klassen benotzt ginn. D'Erfolleger an der Etude vun Mechanismen vun wéilt Reaktioune erreecht, huet eng mächteg Elan op d'Entwécklung vun syntheses op der Basis vun alkanes, Cyclo-Etapp an halogenated hydrocarbons.