Участие в соседней группе

редактировать

Участие в соседней группе (NGP ) (также известное как анхимерная помощь ) в органической химии было определено IUPAC как взаимодействие реакционного центра с неподеленной парой электронов в атоме или электронами, присутствующими в атоме. сигма-связь или пи-связь, содержащиеся в исходной молекуле, но не конъюгированные с реакционным центром. Когда NGP работает, скорость реакции увеличивается - это нормально. Также возможно, что стереохимия реакции будет аномальной (или неожиданной) по сравнению с нормальной реакцией. Хотя соседние группы могут влиять на многие реакции в органической химии (например, реакция диена, такого как 1,3-циклогексадиен, с малеиновым ангидридом, обычно дает эндо изомер из-за вторичного эффекта (перекрытие π-орбиталей карбонильной группы с переходным состоянием в реакции Дильса-Альдера }) эта страница ограничена эффектами соседней группы, наблюдаемыми с карбокатионами и S N 2 реакции.

Содержание
  • 1 NGP по неподеленным парам гетероатомов
  • 2 NGP по алкену
  • 3 NGP по циклопропану, циклобутану или гомоаллильной группе
  • 4 NGP по ароматическому кольцу
  • 5 NGP по алифатические связи CC или CH
  • 6 Внешние ссылки
  • 7 Ссылки
NGP по неподеленным парам гетероатомов

Классическим примером NGP является реакция серы или азотный иприт с нуклеофилом, скорость реакции для серного иприта и нуклеофила намного выше, чем для первичного алкил хлорида без гетероатома.

Участие соседней группы A V1. svg

Ph-S-CH 2 -CH 2 -Cl реагирует с водой в 600 раз быстрее, чем CH 3 -CH 2 -CH 2 -Cl

NGP с помощью алкена

π-орбитали алкена могут стабилизировать переходное состояние, помогая делокализовать положительный заряд карбокатиона. Например, ненасыщенный тозилат будет реагировать быстрее (в 10 раз быстрее для водного сольволиза) с нуклеофилом, чем насыщенный тозилат.

Участие в соседней группе 1.svg

Карбокатионный промежуточный продукт будет стабилизирован посредством резонанса, при котором положительный заряд распространяется на несколько атомов. На схеме ниже это показано.

Участие в соседней группе 2.svg

Вот другой взгляд на те же промежуточные продукты.

Участие в соседней группе 3.svg

Даже если алкен находится дальше от реакционного центра, алкен все равно может действовать таким образом. Например, в следующем алкил бензолсульфонате алкен способен делокализовать карбокатион.

Участие в соседней группе 4.svg

Также увеличение скорости реакции SN2 аллил бромида с нуклеофилом по сравнению с реакцией н-пропилбромида обусловлено тем, что орбитали связи π перекрываются со связями переходного состояния . В аллильной системе алкеновые орбитали перекрываются с орбиталями переходного состояния S N 2.

NgroupP11.jpg
NGP по циклопропану, циклобутану или гомоаллильной группе

Если циклопропилметилхлорид взаимодействует с этанолом и водой, тогда смесь 48% циклопропилметил спирт, 47% циклобутанол и 5% спирт (бут-3-енол). Это связано с тем, что карбокатионный промежуточный продукт делокализован на многих различных атомах углерода через обратимое отверстие в кольце.

Участие в соседней группе 6.svg
NGP по ароматическому кольцу

В случае бензил галогенида реакционная способность выше, потому что переходное состояние S N 2 обладает аналогичным эффектом перекрытия, что и что в аллильной системе.

NGroupP10.jpg

ароматическое кольцо может способствовать образованию карбокатионного промежуточного соединения, называемого ионом фенония, путем делокализации положительного заряда.

Участие в соседней группе 7.svg

Когда следующий тозилат реагирует с уксусной кислотой в сольволизе, а не в простой реакции SN2 с образованием B, a 48: Была получена смесь 48: 4 A, B (которые являются энантиомерами) и C + D.

Участие в соседней группе 8.svg

Механизм, образующий A и B, показан ниже.

Участие в соседней группе 9.svg

..

NGP посредством алифатических связей C-C или C-H

Алифатические связи C-C или C-H могут приводить к делокализации заряда, если эти связи являются близкими и антиперипланарными по отношению к уходящей группе. Соответствующие промежуточные соединения относятся к неклассическим ионам, причем система 2-норборнил является наиболее известным случаем.

Внешние ссылки
Ссылки
  1. ^Продвинутая органическая химия, стр. 314, Джерри Марч (4-е изд.), Wiley-Interscience.
  2. ^Исследования в стереохимии. I. Стереоспецифическая перегруппировка Вагнера-Меервейна изомеров 3-фенил-2-бутанола Дональд Дж. Крам Дж. Am. Chem. Soc. ; 1949 ; 71 (12); 3863-3870. Реферат
  3. ^Исследования по стереохимии. V. Ионные пары сульфоната фенония как промежуточные соединения во внутримолекулярных перегруппировках и реакциях сольволиза, которые происходят в системе 3-фенил-2-бутанола Дональд Дж. Крам J. Am. Chem. Soc. ; 1952 ; 74 (9); 2129-2137 Резюме.
Последняя правка сделана 2021-05-31 13:55:02
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте