Реакция перегруппировки представляет собой широкий класс органических реакций , где углеродный скелет молекулы перестраиваются с образованием структурного изомера исходной молекулы. [1] Часто заместитель перемещается от одного атома к другому в той же молекуле. В приведенном ниже примере заместитель R перемещается от атома углерода 1 к атому углерода 2:
Также имеют место межмолекулярные перегруппировки.
Перегруппировка плохо представлена простыми и дискретными переносами электронов (в текстах по органической химии представлены изогнутыми стрелками). Фактический механизм движения алкильных групп, как в перегруппировке Вагнера-Меервейна , вероятно, включает перенос движущейся алкильной группы в текучей среде по связи, а не разрыв и образование ионной связи. В перициклических реакциях объяснение орбитальным взаимодействием дает лучшую картину, чем простой дискретный перенос электронов. Тем не менее, можно нарисовать изогнутые стрелки для последовательности дискретных переносов электронов, которые дают тот же результат, что и реакция перегруппировки, хотя они не обязательно реалистичны. При аллильной перегруппировке реакция действительно ионная.
Три ключевые реакции перегруппировки - это 1,2-перегруппировки , перициклические реакции и метатезис олефинов .
1,2-перегруппировки [ править ]
1,2-перегруппировка - это органическая реакция, при которой заместитель перемещается от одного атома к другому в химическом соединении. При сдвиге 1,2 в движение участвуют два соседних атома, но возможны перемещения на большие расстояния. Скелетная изомеризация обычно не встречается в лаборатории, но является основой большого применения на нефтеперерабатывающих заводах . Обычно алканы с прямой цепью превращаются в изомеры с разветвленной цепью путем нагревания в присутствии катализатора. Примеры включают изомеризацию н-бутана в изобутан и пентана в изопентан . Сильноразветвленные алканы имеют благоприятные характеристики сгорания для двигателей внутреннего сгорания. [2]
Дальнейшие примеры - перегруппировка Вагнера-Меервейна :
и перегруппировка Бекмана , [3] которая имеет отношение к производству определенных нейлонов : [4]
Перициклические реакции [ править ]
Перициклическая реакция - это тип реакции с образованием и разрывом нескольких углерод-углеродных связей, в которых переходное состояние молекулы имеет циклическую геометрию, и реакция протекает согласованным образом. Примеры - гидридные сдвиги.
Метатезис олефинов [ править ]
Метатезис олефинов - это формальный обмен алкилиденовых фрагментов в двух алкенах. Это каталитическая реакция с карбеном , или, точнее, с промежуточными соединениями карбенового комплекса переходного металла .
В этом примере ( этенолиз) пара виниловых соединений образует новый симметричный алкен с вытеснением этилена .
См. Также [ править ]
- Перестановка Бекмана
- Перестановка Курция
- Перегруппировка Гофмана
- Перестановка Лоссена
- Реакция Шмидта
- Перестановка Тимана
- Перестановка Вольфа
- Фотохимические перегруппировки
- Термическая перегруппировка ароматических углеводородов
Ссылки [ править ]
- Перейти ↑ March, Jerry (1985), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (3 ed.), New York: Wiley, ISBN 0-471-85472-7
- ^ Карл Грисбаум, Арно Бер, Дитер Биденкапп, Хайнц-Вернер Фогес, Доротея Гарбе, Кристиан Паец, Герд Коллин, Дитер Майер, Хартмут Хёке (2002). «Углеводороды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a13_227 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ Клейден, Джонатан; Гривс, Ник; Уоррен, Стюарт (2012). Органическая химия (2-е изд.). Издательство Оксфордского университета. п. 958. ISBN 978-0-19-927029-3.
- ^ Нуйкен, Оскар; Паск, Стивен (25 апреля 2013 г.). «Полимеризация с раскрытием кольца - вводный обзор» . Полимеры . 5 (2): 361–403. DOI : 10,3390 / polym5020361 .
- ↑ Зиглер, Фредерик Э. (декабрь 1988 г.). «Термическая, алифатическая перегруппировка Клейзена». Химические обзоры . 88 (8): 1423–1452. DOI : 10.1021 / cr00090a001 .
