Этилен br2 ccl4 уравнение реакции

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

В уравнениях приведите структурные формулы органических веществ.

Ответ включает в себя пять уравнений реакций, соответствующих схеме превращений:

Примечание. Допустимо использование структурных формул разного вида (развёрнутой, сокращённой, скелетной), однозначно отражающих порядок связи атомов и взаимное расположение заместителей и функциональных групп в молекуле органического вещества.

Видео:Химические уравнения // Как Составлять Уравнения Реакций // Химия 9 классСкачать

Этилен br2 ccl4 уравнение реакции

4.4. Радикальные реакции алкенов

4.4.а. Радикальное присоединение бромистого водорода, катализируемое перекисями и родственные реакции

Присоединение бромистого водорода к алкенам резко отличается от присоединения остальных галогеноводородов — HF, HCl и HI. В зависимости от условий при присоединении HBr к несимметричным алкенам образуются продукты присоединения или в соответствии с правилом Марковникова, или против правила Марковникова. Было установлено, что при полном отсутствии кислорода или пероксидов гидробромирование алкенов строго подчиняется правилу Марковникова. Однако в присутствии кислорода или каталитических количеств пероксидов присоединение HBr осуществляется против правила Марковникова (анти-марковниковское присоединение). Наиболее эффективными инициаторами анти-марковниковского присоединения HBr к алкенам оказались пероксиды, такие как перекись бензоила (C₆H₅COO)₂, трет-бутилгидропероксид (CH₃)₃COOH и др. Рациональное объяснение этого явления было дано М. Харашем (1933 г). Он показал, что механизм реакции изменяется с электрофильного на радикальный., что в свою очередь приводит к полному изменению региоселективности гидробромирования алкена.

Присоединение бромистого водорода, инициируемое кислородом или перекисями, осуществляется по цепному радикальному механизму. Инициирование радикальной цепи заключается в образовании атома брома, который вызывает развитие радикальной цепи.

Образование радикала Br . при зарождении цепи происходит в результате взаимодействия перекисного радикала или кислорода с бромистым водородом. С чисто энергетической точки зрения образование С₆H₅COOH и Br . гораздо выгоднее, чем образование С₆H₅COOBr и H . , поскольку энергия связи О-Н значительно превышает энергию связи О-Br и, следовательно, в радикальном процессе образование С₆H₅COOН и Br . предпочтительнее. Обе стадии развития цепи экзотермичны и характеризуются низкой энергией активации, что обеспечивает развитие цепного процесса. Атом брома присоединяется к концевому атому углерода алкена с образованием более замещенного вторичного радикала. Аналогично карбокатионам, вторичные алкильные радикалы стабильнее первичных. Поэтому на первой стадии развития цепи образуется только вторичный радикал RCH . CH₂Br, а не первичный радикал RCHBrСН_{2 .} . В конечном итоге это приводит к анти-марковниковскому продукту радикального гидробромирования RCH₂CH₂Br.

Аномальное гидрогалогенирование, инициируемое перекисями, характерно для присоединения НBr, но не HCl, HI или HF. Энергия связи С-I настолько мала, что присоединение радикала I . к двойной связи в первой стадии развития цепи эндотермично и требует высокой энергии активации:

хотя вторая стадия развития цепи экзотермична

При радикальном присоединении HCl и особенно HF к двойной связи, напротив, вторая стадия развития цепи характеризуется поглощением тепла, поскольку энергия связи HCl очень высока (103,1 ккал/моль).

Цепные радикальные процессы осуществляются легко только в том случае, когда обе стадии развития цепи экзотермичны. Наличие эндотермичной стадии соответствует медленной реакции с быстрым обрывом цепи. Поэтому радикальное присоединение HF, HCl и HI к двойной связи не происходит.

Целый ряд других соединение с подходящей энергией связи могут присоединяться к двойной связи по радикальному механизму, подобному радикальному присоединению HBr к алкенам. Известны многочисленные примеры присоединения к алкенам сероводорода, тиолов, дисульфидов, четыреххлористого и четырехбромистого углерода, бромтрихлорметана:

CCl₄ и CBr₄ легко реагируют с алкенами в присутствии перекисей, инициирующих радикальные процессы, с образованием аддуктов состава 1:1.

4.4.б. Аллильное бромирование алкенов N-бромсукцинимидом по К. Циглеру

В 1942 г. К. Циглер обнаружил, что реакция алкенов с N-бромсукцинимидом в CCl₄, инициированная перекисями, является общим методом бромирования алкенов в так называемое аллильное положение (аллильным называется атом углерода в -положении по отношению к двойной связи). N-Бромсукцинимид (NBS) получается при взаимодействии сукцинимида (имида янтарной кислоты) с бромом в щелочной среде:

NBS селективно бромирует и циклические алкены только по аллильному атому углерода:

Как можно объяснить бромирование исключительно в аллильное положение и как объяснить образование при бромировании октена-1 сразу двух продуктов, из которых в одном произошло изменение положения двойной связи? Ответ на этот вопрос сводится к рассмотрению особой стабильности аллил-радикала. Бромирование алкенов по Циглеру с NBS представляет собой цепной радикальный процесс с участием атома брома. Атом брома образуется при фотолизе или термической гомолитической диссоциации молекулярного брома, образующегося в очень низкой концентрации из NBS и следов HBr.

Направление радикального галогенирования NBS или хлорсукцинимидом определяется относительной стабильностью радикала, образующегося в качестве интермедиата. Радикальное галогенирование алкенов в аллильное положение обусловлено более низкой энергией С-Н-связи в аллильном положении по сравнению с энергией других C-H-связей. Эти данные для большей наглядности удобно рассмотреть на примере 4-метилциклогексена:

Из них следует, что аллильный радикал стабильнее вторичного алкильного радикала на

8 ккал/моль, на 11 ккал/моль стабильнее первичного алкильного радикала и на 20 ккал/моль стабильнее винильного радикала.

4.4.в. Стабильность аллил-радикала

Рассмотрим строение аллил-радикала CH₂=CHCH_{2 .} . Все атомы углерода в аллил-радикале находятся в sp 2 -гибридном состоянии, а не спаренный электрон располагается на р-орбитали, которая параллельна р-орбиталям двойной связи. Электронная структура незамещенного аллил-радикала характеризуется полной симметрией и р-орбиталь центрального атома углерода в равной степени перекрывается с р-орбиталями обоих соседних атомов углерода и длина связи С₁-С₂ равна длине связи С₂-С₃. Другими словами, стабильность аллил-радикала обусловлена резонансной делокализацией не спаренного электрона по единой -электронной системе.

В теории резонанса реальная структура молекулы или интермедиата вообще не может быть выражена графически с помощью одной формулы, а является наложением нескольких резонансных форм. Для незамещенного аллил-радикала обе резонансные формы эквивалентны, в других случаях они не эквивалентны. Один из самых важных постулатов концепции резонанса заключается в том, что чем больше для данного соединения или интермедиата можно записать резонансных форм, тем выше его термодинамическая стабильность. Другой постулат связывает стабильность с различием в резонансных формах. Эквивалентность резонансных форм, как например для аллил-радикала, аллил-катиона, аллил-аниона, карбоксилат-иона и т. д. повышает стабильность данной частицы по сравнению с другой, для которой резонансные формы неэквивалентны.

С другой стороны, строение аллил-радикала наглядно может быть выражено с помощью молекулярных -орбиталей этой простейшей сопряженной системы. Для того, чтобы построить молекулярные -орбитали аллильного радикала, катиона или аниона, необходимо прежде всего построить -орбитали простейшей молекулы с -связью — этилена.

Молекулярные орбитали этилена.

Молекулярные -орбитали этилена можно построить с помощью метода возмущения молекулярных орбиталей (ВМО) из двух атомных р_Z-орбиталей двух атомов углерода. Согласно теории возмущения при сближении двух атомных р-орбиталей происходит перекрывание этих орбиталей и из двух атомных 2р_Z-орбиталей образуются две новые «возмущенные» молекулярные орбитали и *, одна из которых лежит ниже, а вторая выше базисных атомных 2р-орбиталей. Нижняя возмущенная -молекулярная орбиталь образуется сложением волновых функций y ₁ и y ₂ (y ₁+y ₂), т. е. их перекрывание в фазе (положительная интерференция) и амплитуда волновой функции в пространстве между ядрами возрастает. Эта -МО называется связывающей и обозначается . Верхняя возмущенная МО образуется вычитанием волновых функций базисных орбиталей y ₁ и y ₂ (y ₁-y ₂), т. е. они перекрываются в противофазе (отрицательная интерфереция). Эта МО называется разрыхляющей или антисвязывающей и обозначается *. Связывающая и разрыхляющая -орбитали этилена образуются при взаимодействии двух р_Z-орбиталей одинаковой энергии, поэтому реализуется возмущение первого порядка, т. е. уровень энергии связывающей орбитали лежит настолько же ниже уровня энергии атомных орбиталей р_Z насколько уровень энергии разрыхляющей орбитали * лежит выше уровня р_Z-орбиталей. Другими словами, в рамках возмущения первого порядка связывающая орбиталь в той же степени «связывает», в какой разрыхляющая «антисвязывает» атомные орбитали р_Z (рис. 4).

-Орбитали аллильной системы.

По аналогии с этиленом строятся -молекулярные орбитали простейшей сопряженной системы — аллильной. Для этого рассматриваются возмущения, возникающие при объединении связывающей и разрыхляющей орбиталей и * этилена и одиночной р-атомной орбитали. Возмущения при образовании аллильной системы изображены на рис. 5.

В результате возмущения второго порядка орбиталь , взаимодействуя с атомной р-орбиталью в фазе, дает орбиталь y ₁, а в противофазе — орбиталь y ₂`. Орбиталь *, взаимодействуя с р-орбиталью в фазе, дает орбиталь y <sub>2</sub>«, а в противофазе — орбиталь y <sub>3</sub>. Таким образом из этих трех базисных орбиталей получилось четыре возмущенные МО, хотя согласно теории из трех базисных атомных орбиталей должно образоваться три молекулярные орбитали. Обратим внимание на форму и способ образования орбиталей y <sub>2</sub>` и y ₂«. Несвязывающий уровень р под влиянием возмущения со стороны -орбитали этилена повышаются до y ₂`, а под влиянием возмущения со стороны орбитали * понижается до y <sub>2</sub>«, причем по энергии орбиталь y <sub>2</sub>` настолько же выше несвязывающего уровня р-орбитали, насколько ниже этого уровня лежит орбиталь y ₂«. Это означает, что несвязывающий р-уровень практически не изменился. Другими словами, орбитали y ₂` и y <sub>2</sub>« следует заменить одной несвязывающей орбиталью y <sub>2</sub> (рис. 5 справа). Несвязывающая орбиталь y <sub>2</sub> по энергии эквивалентна атомной орбитали базиса. Рассмотрим теперь симметрию несвязывающей орбитали y <sub>2</sub> аллильной системы. Для этого необходимо сравнить диаграммы некорректных y <sub>2</sub>` и y ₂«. Правые и левые составляющие р-АО для обеих орбиталей y ₂` и y <sub>2</sub>« выглядят одинаково, но средняя АО орбитали y <sub>2</sub>` имеет относительные знаки верхней и нижней долей противоположные относительным знакам верхней и нижней долей средней части y ₂«. Значит, несвязывающая орбиталь y ₂ должна иметь нулевой вклад от центрального атома углерода аллильной системы, т. е. на диаграмме несвязывающей орбитали y ₂ вклад центральной р-АО отсутствует, т. е. центральный атом углерода в орбитали y ₂ является узловым. Таким образом три -орбитали аллильной системы y ₁, y ₂ и y ₃ имеют симметрию, показанную на рис. 5.

Из рисунка 5 следует, что сопряжение понижает энергию -электронов в аллильной системе по сравнению с изолированной двойной связью и изолированной р-орбиталью. Отметим также, что разрыхляющая орбиталь y ₃ аллильной системы лежит выше разрыхляющей орбитали * этилена. Нижняя y ₁ не имеет узлов (область, где волновая функция изменяет знак), орбиталь y ₂ имеет один узел, совпадающий с атомом С₂ аллильной системы, а орбиталь y ₃ имеет два узла. Орбиталь y ₁ симметрична относительно зеркальной плоскости , проходящей через центральный атом С₂ перпендикулярно цепи атомов углерода. Орбиталь y ₂ антисимметрична относительно зеркальной плоскости , а третья орбиталь y ₃ снова симметрична. В аллил-катионе СН₂=СНСН₂ + два -электрона размещаются на орбитали y ₁, а орбитали y ₂ и y ₃ не заняты электронами. В аллил-радикале СН₂=СНСН_{2 .} два -электрона размещаются на орбитали y ₁, а третий неспаренный электрон на орбитали y ₂ на атоме С₁ или С₃, но не на С₂. В аллил-анионе СН₂=СНСН₂ — две пары -электронов находятся на орбиталях y ₁ и y ₂. Для всех трех частиц разрыхляющая орбиталь y ₃ не занята электронами.

Оба способа описания строения аллильного радикала сводятся в конечном итоге к делокализации неспаренного электрона между атомами С₁ и С₃ аллильной системы.

Делокализация неспаренного электрона в аллил-радикале находит отражение и в его реакционной способности. Как уже было отмечено ранее, радикальное бромирование октена-1 и других алкенов-1 с помощью NBS приводит к образованию двух изомерных аллильных бромидов, содержащих атом брома у первого и третьего атома углерода аллильной системы. Это означает, что при радикальном бромировании несимметричных алкенов образуется смесь бромидов с преобладанием более стабильного из них дизамещенного при двойной связи изомера (изомер RCH=CHCH₂Br более стабилен, чем изомер RCHBrCH=CH₂). Вместо NBS в качестве галогенирующего агента можно применять N-хлорсукцинимид, который хлорирует алкены в аллильное положение. Реакцией, родственной аллильному галогенированию по Циглеру, является газофазное галогенирование (хлорирование и бромирование) пропилена при 400-500 0 С (галогенирование по Львову).

В настоящее время именно этим способом получают аллилхлорид и аллилбромид в большом масштабе в промышленности. При высокой температуре присоединение галогена к двойной связи становится обратимой реакцией, где равновесие сильно смещено в сторону исходных реагентов. С этой реакцией успешно конкурирует прямое радикальное замещение водорода в аллильном положении.

Таким образом, реакции радикального замещения водорода в аллильном положении, также как и реакции радикального присоединения по двойной связи являются столь же типичными для алкенов как и процессы электрофильного присоединения по кратной связи.

Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору

Видео:Составление уравнений реакций горения. 11 класс.Скачать

Acetyl

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

Растворимые (>1%)

Нерастворимые ( Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время. Вы можете также связаться с преподавателем напрямую: 8(906)72 3-11-5 2 Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса » » на другом сайте. Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши. Если вы считаете, что результат запроса » » содержит ошибку, нажмите на кнопку «Отправить». Этим вы поможете сделать сайт лучше. К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна. На сайте есть сноски двух типов: Подсказки — помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего. Дополнительная информация — такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения. Здесь вы можете выбрать параметры отображения органических соединений. 📽️ Видео Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать Химия | Тепловой эффект химической реакции (энтальпия)Скачать Химические уравнения - Как составлять уравнения реакций // Составление Уравнений Химических РеакцийСкачать Расстановка Коэффициентов в Химических Реакциях // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать Как расставлять коэффициенты в уравнении реакции? Химия с нуля 7-8 класс | TutorOnlineСкачать 25. Схема реакции и химическое уравнениеСкачать Как расставлять коэффициенты в уравнениях реакций? #shorts #youtubeshortsСкачать Решение задач по уравнениям реакций, если одно из реагирующих веществ взято в избытке. 2 ч. 9 класс.Скачать РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать Расчеты по уравнениям химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать Решение задач по уравнениям реакций, если одно из реагирующих веществ взято в избытке. 3 ч. 9 класс.Скачать Реакция ВюрцаСкачать ДВИ по химии. Термохимия. Уравнение Аррениуса, закон Гесса, задачи на теплоемкостьСкачать Качественные реакции на двойную связьСкачать ЛЕКЦИЯ №4 || Химическая кинетика || Методы определения порядка реакцииСкачать Самые красивые химические реакции - образование Сu(OH)₂Скачать Реакции разложения. Как понять?Скачать Химия | Cкорость химической реакцииСкачать Поделиться или сохранить к себе: Смотрите также Сера — химические свойства, получение, соединения. Нитрат кальция: способы получения и химические свойства Кальций: способы получения и химические свойства Гидроксид натрия: способы получения и химические свойства Гидроксид кальция: способы получения и химические свойства Получение бензола Разница между глюкозой и сахарозой Гидроксид калия: способы получения и химические свойства