Типы реакций и их классификация в органической химии (стр. 2 из 2)
Что делает радикал менее реакционноспособным и более селективным. Эффект такого типа не наблюдается в тех случаях, когда разница в способности отрывать уходящую группувызвана. В этих случаях ароматические растворители не вызывают заметных изменений.
Комплекс
Представляет собой короткоживущую частицу, которую удалось обнаружить с помощью видимого спектра при импульсном радиолизе.
Некоторые аномальные результаты получаются при хлорировании боковых цепей ароматических соединений, это можно объяснить образованием комплексов, но не с растворителем, а с реагирующей частицей.
7. Реакции замещения по радикальному типу с переносом электрона; замещения с участием свободных арильных радикалов
Возможно, что наиболее полезным применением реакций ароматического замещения, протекающих по радикальному механизму, является синтез бифенилов:
Арильный радикал генерируется в присутствии избытка второго ароматического соединения, которое подвергается замещению. Можно использовать любой из нескольких способов получения арильных радикалов. Наиболее общим является разложение диазониевого иона, но возможно также и термическое разложение N – нитрозоацетаинилидов или ароилпероксидов:
Ориентирующие влияния заместителей в реакциях радикального замещения невелики. При радикальном замещении заместители слабо влияют на стабильность переходных состояний. В результате гомолитическое ароматическое замещение обычно приводит к смеси всех возможных продуктов замещения в сравнимых количествах:
Арильные радикалы можно использовать для введения алькильных заместителей в ароматическое ядро. Арильный радикал генерируется при разложении арилдиазониевого иона, катализируемого медью, и затем атакует алкен. Образующийся радикал окисляется Cu (II) с образованием карбениевого иона, который превращается в алкен или галогенид:
Эту реакцию называют реакцией арилирования по Мирвейну.
Арилирование алкенов:
Гомолитическое ароматическое замещение может также происходить как реакция с переносом электрона, даже в отсутствие катализаторов переходных металлов. Например, облучение раствора еномета ацетона в жидком аммиаке с любым гамогенбензолом приводит к фенилацетону.
Предложенный механизм включает перенос электрона, разложение образовавшегося ароматического радикал – аниона и комбинацию фенильного радикала с енометом:
Реакция имеет цепной характер, так как радикал-анион фенилацетона может переносить электрон к бромбензолу:
Аналогичная реакция происходит при использовании
a-цианокарбанионов, но выходы продукта алкилирования сильно уменьшаются вследствие образования побочных продуктов в результате выброса цианид - иона из радикал – аниона:
8. Реакция Зандмейера в присутствии Cu – содержащих соединений
Существует ряд путей образования радикалов из нейтральных молекул. Наиболее важными из них являются: фотолиз, термолиз и окислительно-восстановительные реакции с переносом одного электрона при участии неорганических ионов, металлов или в ходе электролиза.
Генерирование радикалов при окислительно-восстановительных реакциях происходит путем одноэлектронного переноса; в них могут принимать участие такие ионы, как Fe 2+ и Fe 3+, а также Cu + и Cu 2+. Найдено, что ионы Cu + сильно ускоряют разложение арилпероксидов, например:
Эту реакцию можно использовать для генерирования радикалов так как при термолизе арилпероксидов возможно разложение радикала до
Ионы Cu + участвуют также в разложении солей диазония ArN2+Cl - до ArCl + N2 (реакция Зандмейера), при котором весьма вероятно образование
в качестве промежуточного соединения: 
Первая стадия заключается в восстановлении иона диазония ионом меди (I), в результате чего образуется арильный радикал. Во второй стадии этот радикал отрывает галоген от хлорида меди (II), восстанавливая его до CuX.
Галогенид меди (I) регенерируется и по существу служит катализатором. Также CuX (I) является переносчиком электрона, так как медь имеет свободную орбиталь.
Механизм реакции Зандмейера, протекающий по радикальному типу с переносом электрона, можно представить следующим образом:
Кинетически реакция Зандмейера описываются следующим образом:
Реакция Зандмейера широко применяется для получения различных ароматических хлоридов и бромидов и по всей вероятности является лучшим введения хлора или брома в ароматическое кольцо, однако она не непригодна для получения фторидов и иодидов.
Под действием солей меди (I) диазонивая группа может быть замещена на нитро-, циано-, серосодержащие группы:
При наличии в субстрате электроноакцепторных групп катализатор не требуется.
Литература
1. Кери «Углубленный курс органической химии», М., «Химия», 1981г.
2. Нейланд «Органическая химия». 425 – 427.
3. Несмеянов А.Н. «Химия», 1974г. 98-99.
4. О.А. Реутов «Теоретические основы органической химии», М., 1964г., 327-333.
5. П. Сайкс «Механизмы реакций в органической химии», М., «Химия», 470 – 472, 242, 1991г.
6. Дж. Марч « Органическая химия», М., 1980., стр. 39-45, 62-70.