Ароматты көмірсутектердегі электрофильді орынбасу реакциясының механизмі

Ароматты көмірсутектегі электрофильді орынбасу механизмі

Орындаған: Бейсенбай Э. С.

Тексерген: Акимбаева Н. О.

Ароматты көмірсутектер дегеніміз не?

Ароматты қосылыстар” деген атау органикалық химияның дамуының алғашқы дәуіріндедәуірінде пайда болды. Ароматты қосылыстар , бальзамнан, эфир майларынан алынатын жағымды ароматтыиісі бар заттарды жатқызады. Кейінірек , бұл қосылыстардың барлығының құрамында бензол ядросының бар екені анықталды. Соған сәйкес, молекула құрамында бензол ядросы бар қосылыстардыңбарлығын (ароматты иісі болмаса да) ароматты көмірсутектернемесе арендер деп атады. Ароматты көмірсутектер (ядросының) санына және олардың арасындағыбайланыстың сипатына қарай бірнеше топқа бөлінеді. Олардыңішіндегі ең қарапайымы молекуласында бір бензол ядросы барқосылыстар. Бұл топқа бензол және оның гомологтері мен әртүрлі кластарға қарайтын туындылары (галоген туындылар, спирттер, альдегидтер, кетондар, қышқылдар жөне т. б. ) жатады. Бұларды бензол қатарындағы көмірсутектер деп те атайды.

Бензол

Ароматты көмірсутектердің басты өкілі бензол С, Нь. Оны 1825 жылы М. Фарадей жарық газын зерттей отырып, соның құрамынан тапқан, ал Э. Митчерлих 1834 ж. бензойқышқылын құрғақ айдау арқылы алған. Кекуле 1865 ж. бензолдың циклді формуласын ұсынды.

Электрофильді орынбасу реакциялары механизмі

Ароматты көмірсутектердегі электрофильді орынбасуреакциясының механизмі этиленді қосылу реакциясының механизміне ұқсаскеледі. Электрофильді орынбасу реакциясының біріншісатысында оң зарядты электрофильді бөлшек бензолсақинасындағы п-электрондармен әрекеттесіп, секілді п-комплекс түзеді: х-у ->x+ y комплекс.

Бұл жағдайда электрофильді бөлшек сақинадағы барлықалты п-электрондармен байланысады.

Екінші сатысы

Екінші сатыда п-комплекс сигма-комплекске өтеді. Бұлжағдайда электрофильді бөлшек алты п-электронды системаданжаңа ковалентті сигма-байланыс түзу үшін екі электронды бөліпалады:

Қалған төрт п-электрон сақинадағы бескөміртек атомдарының арасында таралады. Түзілгенароматтылық қасиеті жоқ тұрақсыз карбокатион. Оның алтыкөміртек атомдары әр түрлі валенттік күйде болады: біреуі -қаныққан sp³-гибридті күйде, ал қалған бесеуі бензолға тән екінші валенттік күйде, яғни sp²-гибридтену болады. Қаныққан көміртектегі орынбасушы X және сутек атомы сақинажазықтығына перпендикуляр жазықтықта жатады.

Үшінші саты

Үшінші сатыда Сигма -комплекс протондар бөліп жіберіп, тұрақты реакция өнімін яғни, бензол туындысын түзеді

Бұл жағдайда көміртек атомы sp³-күйден sp²-күйгеауысып, қайтадан ароматтылық қасиетке ие болады, яғнимолекула алты п-электронды системаға өтеді. Бөлініп шыққанпротон реакцияға қатысып жүрген анионмен Қосылып, қосымша өнім түзеді:

Осы үшінші саты электрофильді орынбасу қосылу реакциясынан . Электрофильді қосылу реакциясында үшінші сатыдареакция өнімі карбокатионның (о-комплекстің) анионмен қосылуынан түзіледі. Енді электрофильді орынбасу реакциясына нақты мысал келтірейік. Ол үшін бензолдың алкилдену . Бұл реакцияда катализатор галогеналканның поляризациясын күшейтіп, оң зарядты электрофильді бөлшек түзеді: