Тема 4. Реакции sn. Свойства соединений с σ – связью…
Унылая, безрадостная тема. Много непонятных, бессмысленных вопросов.
Типичные вопросы:
Алкилирующий реагент
Пример:
Вот она – унылость в полный рост.
Как с этим бороться:
Определение, как всегда, есть в методичке. Алкилирующими могут быть или галогеналканы типа СН3-Cl,C2H5-Brили триметилсульфониевая хрень (не пугайтесь, вы почти наверняка знакомы) [(CH3)3S+]Cl- илиBr-. Ну, очень изредка, алкилирующим может быть СН3-О-SO2-СН3, но что-то я ее не встречал пока. В биохимии, конечно, свои акилирующие реагенты, но это у вас будет уж точно в следующей серии.
Уходящая группа.
Пример:
И кто же ты, уходящая группа? Куда же ты уходишь?
Как с этим бороться:
Уходящая группа, как правило, уходит от алкилирующего реагента, хотя и не всегда. В этом случае уходящая группа это галоген Cl,Brили диметилсульфид (CH3)2Sдля триметилсульфония. В более запущенных случаях уходящая группа может быть Н2О, в еще более запущенныхN=N-O, но, надеюсь, до этого не дойдет.
Ряды увеличения/уменьшения нуклеофильности
Пример:
Тоже классика, но уже не школьная
Как с этим бороться:
Легко. Сила нуклеофилов увеличивается в ряду S<O<N. То есть СН3SH<CH3OH<CH3NH2. При одинаковых атомах-нуклеофилах ЭД заместители усиливают нуклеофильность, а ЭА-понижают.
Реакции дезаминирования.
Пример:
Опять номенклатура все портит. Кстати, очередной косяк. В реакции (СН3)2СН-СН2-NH2 + HNO2 → (СН3)2СН-СН2-ОН + N2 + Н2О, продукт называется 2-метилпропанол-1, а не бутанол. Прикиньте, исходное вещество изобутил = 4 атома С, а продукт метил бутан = 5 атомов С, возможно ли такое?
Как с этим бороться:
Для успешной борьбы с этим видом реакций надо осознать, что: амин + азотистая кислота = спирт. Все бы ничего, но иногда вопрос с названием может быть нерешаемым (как в примере).
Реакции спирт + галогеноводород.
Пример:
И опять номенклатура.
Как с этим бороться:
Аналогично предыдущему пункту, нужно осознать, что: спирт + галогеноводород (HCl,HBr) = галогеноалкан. Хотя опять же, номенклатуру никто не отменял. Вот если СН3-СН(ОН)-СН3 + НСl= СН3-СН(Сl)-СН3 + Н2О в виде реакции выглядит еще более менее приемлемо, хотя бы можно увидеть, что куда делось, то если сказать, что из изопропилового спирта получился 2-хлорпропан – то это уже просто можно мозг вывихнуть. Особенно в этом примере умиляет, что название исходного вещества дано по радикально-функциональной номенклатуре, а продукта – по заместительной (см. пример). Такие дела.
Реакция элиминирования галогеналкан + спиртовой раствор щелочи.
Пример:
И опять названия. Зато алкен в ответах единственный.
Как с этим бороться:
Шаблон реакции такой: галогеналкан + щелочи спиртовой раствор = алкен + хлорид натрия + вода. Целевой продукт – алкен, его и ищем в вариантах. Если повезет, он там даже один будет.
Реакция обмена галогеналкан + водный раствор щелочи.
Пример:
Опять глюки с номенклатурой, нужно понять, что такое 2-бромо, 2-метилбутан. Из него получится 2метил…ол-2, а не 1.
Как с этим бороться:
Опять шаблон: галогеналкан + щелочи водный (сравн. С п. 6!) раствор = спирт + натрия хлорид, целевой продукт – спирт, ищем его среди ответов.
Реакция обмена галогеналкан + какая то хрень с натрием.
Пример:
Да, получится тиол, но вот какой еще поди догадайся. (Спойлер – пропантиол-2)
Как с этим бороться:
На самом деле это то же самое принципиально, что и п. 7, та же самая реакция обмена (замещения), а отличия – косметические, с целью запутать. Вместо NaOH–NaOCH3 (продукт будет простой эфир),NaSH(продукт тиол),NaSCH3 (продукт сульфид). Суть такова же:R-галоген +Na-хрень =R-хрень +Na-галоген, уж простите за размытость формулировки. Ну, например CH3-Cl + Na-SCH3 = CH3-S-CH3 + NaCl.
Дегидратация.
Пример:
Как раз пример с правилом Зайцева, довольно сложный. Тут получится бутен-2.
Как с этим бороться:
Очередной шаблончик: спирт = алкен + вода. Вот и выбирайте алкен, и будет вам счастье. Бойтесь, если в вариантах два алкена, там уже думать надо, правило Зайцева вспоминать (если вкратце и примитивно – образуется алкен с двойной связью в середине цепи)
Алкилирование аминов/аммиака
Пример:
Зловещий вопрос, что-то не то вам досталось. Спойлер – ответ этиламин.
Как с этим бороться:
Смиритесь, никак. Всегда происходит присоединение радикала к атому азота, хоть он в амине, хоть в аммиаке. Если азот один и нет каких то других подозрительных штук типа температуры, щелочей NaOH/KOH– то наверняка получится аммоний, если есть два азота и прочие подозрительные штуки, то получится амин, а уж какой – угадать весьма сложно, а в этом то и есть загвоздка. Надо очень хорошо разобраться, сколько каких радикалов тут будет.