Реакции присоединения. 1.Присоединение водорода происходит при действии молекулярного водорода СН2=СН2 + Н2 Ni, Pt, Pd СН3-СН3

1.Присоединение водорода происходит при действии молекулярного водорода СН2=СН2 + Н2 Ni, Pt, Pd СН3-СН3. Эта реакция гетерогенного катализа протекает на поверхности твердого катализатора. включает в себя три этапа:

1) адсорбция молекул из газовой фазы на поверхности катализатора;

2) взаимодействие молекул в адсорбированном состоянии;

3) десорбция продуктов реакции с поверхности катализатора.

Катализаторы – металлы: Fe, Co, Ni, Pt, Pd, имеющие d-уровни, не полностью заполненные электронами. за счет чего могут обраховываться донорно-акцепторные связи с олефинами; происходит хемосорбция олефинов на поверхности катализатора. Молекулы водорода тоже хемосорбируются с металлами в виде свободных атомов.

Н СН2 СН2 Н

Ni

Скорость реакций зависит от поверхности катализатора, величины его частиц, а также от количества активных центров на поверхности катализатора (которыми являются дефекты кристаллической решетки), на них начинаетя реакция. Скорость гидрирования олефинов зависит от разветвленности цепи. Чем больше заместителей. тем труднее протекает реакция (т.к. слабее адсорбция).

2.Присоединение галогенов.

F2 – присоединяется со взрывом;

Cl – на рассеянном свету или при низкой температуре в присутствии катализатора FeCl3;

Br2 – при комнатной температуре в полярных растворителях;

I – медленно в полярных растворителях.

Механизм реакций может быть и электрофильным, и свободнорадикальым.

Электрофильное присоединение происходит под действием полярных растворителей. Молекула галогена поляризуется Brd+ Brd- под действием Н2О. При взаимодействии ее с олефинами наблюдается последовательноеобразование p-комплекса и d-комплекса.

 

CH2=CH2 + Brd+ Brd- CH2=CH2 CH2-CH2 + Br CH2-CH2

Brd+ Brd- Br Br Br

p-комплекс d-комплекс 1, 2-дибромэтан

p-комплекс образуется за счет захвата p-электронами положительного конца диполя молекулы галогена, затем образуется d-комплекс за счет обобщения атомом брома p-электронной пары с образованием d-связи. Одновременно происходит отщепление аниона брома. Затем карбокатион присоединяет анион брома. Таким образом, наблюдается ступенчатое присоединение двух атомов галогена.

Свободнорадикальное присоединение наблюдается при действии газообразного галогена в отсутствии растворителя на свету или при нагревании.

И: инициирование Cl2 2Cl

Ц: цепь CH2=CH2 + Cl. CH2-CH2.

Cl

CH2-CH2. + Cl2 CH2-CH2 + Cl.

Cl Cl Cl

О: обрыв цепи CH2-CH2. + Cl. CH2-CH2

Cl Cl Cl

3.Присоединение галогеноводородов

Легкость присоединения возрастает от НСl HI, т.к. увеличивается поляризуемость молекул реагента. НF вызывает реакции полимеризации, его присоединение наблюдается только при назких темпратурах. Механизм реакций – электрофильный. HCl H++ Cl-.

Молекула олефина легко захватывает электрофильный реагент Н+ p-электронами (образуется p-комплекс), затем происходит образование
d-связи с Н+ за счет p-электронов (образуется d-комплекс),

CH2=CH2 + H+ CH2=CH2 CH3-CH2+ CH3CH2Cl

H+

-комплекс -комплекс хлористый этил

(карбкатион)

который стабилизируется за счет присоединения аниона хлора.

Если молекула содержит при ненасыщенном углероде какой-либо заместитель СН2=СН-Х, то место присоединения Н+ определяется природой заместителя. Все заместители делятся на две группы: электронодонорные (несущие избыток электронов и подающие их в цепь) и электроноакцепторные (имеющие недостаток электронов и притягивающие к себе p-электроны двойной связи).

Все углеводородные радикалы: СН3, С2Н5 и т.д. являются группами электронодонорными,

 

H

С Н

H

и отталкивают подвижные p-электроны двойной связи.

Например:

CH2 -=СН + СН3

пропилен

В результате наиболее высокая электронная плотность создается у группы СН2; к ней и будет присоединяться протон.

CH2 -=СН СH3 + H+ CH3-CH+-CH3 CH3-CH-CH3

Cl

карбкатион хлористый изопропил

Таким образом, присоединение галогеноводородов к олефинам идет по правилу Марковникова: водород присоединяется к наиболее гидрированному атому углерода.








Дата добавления: 2014-12-24; просмотров: 1109;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.008 сек.