If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Если вы используете веб-фильтр, пожалуйста, убедитесь, что домены *.kastatic.org и *.kasandbox.org разблокированы.

Основное содержание
Текущее время:0:00Общая продолжительность:10:12

Транскрипция к видео

реакции в бензильном положении имеет большое значение для процессов синтеза давайте разберем некоторые из них начнем со свободнорадикального бромирования алкилбензолов и так вот это мой алкилбензол то есть бензольное кольцо с присоединенной к нему алкильной группой и так вот это углерод и этот атом углерода будет находиться в бензильном положении вот это водород бензильной группы связанный с этим углеродом который непосредственно участвует в данной реакции также у этого углерода имеются две другие связи вот здесь и если мы добавим некоторое количество н брома сук сами да и немного нагреем это и будет свободно радикальный механизм и обычно вы добавляете что-то для инициации процесса что-то наподобие пероксида вы можете увидеть что в результате бром оказался в бензильном положении заместив вот этот водород и так давайте рассмотрим реакцию возьмем пропилбензола нарисуем его чтобы три атома углерода у него отходили вот так реакцию я дабы но gps и и слегка нагрею это можно сделать в растворе тетрахлорид углерода с небольшим количеством пероксида пероксид нужен чтобы запустить ваш радикальный механизм а здесь у нас расположены три атома углерода и так вот это 1 2 три атома углерода в алкильной группе пропилбензола однако единственным углеродом находящимся в бензильном положении несомненно является вот этот атом сюда мы должны будем добавить наш бром то есть когда я изображаю готовый продукт вы видите что у меня по-прежнему имеются три атома углерода однако бром встраивается только в бензильном положении примерно вот так и когда мы наблюдаем за атомами водорода которые соединились с этим углеродом то есть мы начали с двух атомов водорода соединенных с этим углеродом то мы видим что у нас остался всего лишь один из этих атомов водорода и так давайте я выделю этот атом водорода пурпурным цветом и если мы возвратимся к общей реакции то увидим этот бензил водород однако подразумевается что это может быть любой из этих двух фрагментов но мы продолжим и обозначим что это он теперь другой атом водорода соединяется с этим углеродом и он остается здесь же и в конечном продукте итак в бензильной группе произошло замещение атома водорода бромом и основной причиной того что реакция происходит только в бензильном положении является то что образуется радикал сейчас нарисую радикал для этой реакции и так вот это радикал для реакции с участием пропилбензола вот это наше бензольное кольцо у нас уже отсутствует водород который я выделял пурпурным цветом и теперь у нас остался только водород синего цвета вот здесь а тут у нас остается неспаренный электрон на этом углероде и поскольку это радикал дрон будет располагаться непосредственно за бензольным кольцом изобразим получившиеся резонансные структуры и так я могу взять вот этот электрон и показать как он перемещается сюда с помощью стрелки в виде рыболовного крючка и затем из этой пи-связи я забираю один из этих электронов и перемещая его и вот сюда а другой электрон может перейти к этому углероду и так я изобразил мое кольцо для резонансной структуры и теперь я могу отметить эти пи-связи вот здесь здесь двойная связь в этом положении по-прежнему сохраняется водород теперь отмечаю атомы углерода у этого атома углерода также есть электрон и в результате бензильный радикал резонансно стабилизирован и если у вас образовались радикалы двух других углеродов в кольцах не в бензольном кольце а в алкильной группе вот здесь то они не будут резонансно-стабилизированной поскольку они не расположены непосредственно за бензольным кольцом давайте немного подробнее разберем почему же реакция происходит только в бензильном положении это связано с резонансной стабилизацией бензильного радикала теперь рассмотрим другой тип реакций и речь пойдет о реакции замещения бензильного галогена так я добавляю бром вот здесь однако вы можете представить на его месте любой другой галоген и если вы добавите в раствор электронодонорной агент то в зависимости от классификации наши алкилгалогенид най части молекулы и раствора которые вы используете механизм реакции замещения может быть sn1 или sn2 типа но конечным результатом для нашего электронодонорная агента будет замещение галогена в бензильном положении и если вы посмотрите на эту реакцию давайте я покажу ее вам допустим мы начали с бромистого бензила и мы добавляем kobra местам у бензил и немного гидроксида натрия то есть натрий плюс и он минус пара электронов в они они гидроксида которые будут действовать в качестве нуклеофила и так вот это наш нуклеофил если вы посмотрите на структуру этого алкилгалогенида вот здесь то вы увидите как углерод связан с бромом связывается с другим углеродам то есть этот углерод является первичным и если речь идет о первичном алкилгалогениде снижении стерического несоответствия то наш механизм будет sn2 типа итак если вы предполагаете здесь механизм sn2 типа который является согласованным механизмом то нуклеофил будет воздействовать на углерод в то же самое время когда эти электроны соединятся с бромом с формированием аниона брома в качестве относительно стабильной замещаемой группы и все это является согласованным механизмом при реализации механизма sn2 типа все происходит в одно и тоже время и в результате у нас происходит замещение oh группой нашего брома и так в этой реакции мы получаем бензиловый спирт эта реакция sn2 типа давайте рассмотрим реакцию sn1 что получится начнем с третичного алкилгалогенида например вот такого вот рим размещение поделенные пара электронов на броне углерод связанный с бромом связан с одним двумя тремя другими атомами углерода и поэтому он называется третичным так рассмотрим механизм sn1 типа и мы знаем что при механизме sn1 типа давайте я просто запишу это здесь итак при механизме sn1 типа первым этапом будет диссоциация и так вы хотите чтобы эти электроны перешли к вашему галогену вашему брому чтобы образовался анион брома и поэтому вы захотите разорвать связь с этим углеродом в бензильном положении давайте я изображу карбокатион который получается в результате это мое бензольное кольцо вот эти две метильные группы отходят от этого углерода а вот здесь имеется положительный заряд получаем бензильный карбокатион и он резонансно стабилизирован рон и перемещаются сюда покажем резонансную структуру этого соединения как в данной резонансной структуре эти пи-электроны располагаются вот здесь а теперь между этими двумя атомами углерода образуется двойная связь давайте я отмечу эти электроны вот здесь итак электроны синего цвета перемещаются сюда и образуют пи-связь забирая связь у этого углерода в результате этот углерод получает положительный заряд и разумеется вы можете продолжить эту цепочку однако основная идея заключается в том что наличие бензольного кольца обеспечивает резонансную стабилизацию нашего бензильного карбокатиона что означает что замещение будет происходить в бензильном положении связи с наличием этой резонансной стабилизации и так давайте рассмотрим еще одну реакцию и это будет реакция окисления алкилбензолов вот алкилбензол итак опять вот это углерод с бензильном водородом и следом идут два других фрагмента связанных с нашим углеродом если я добавлю дихромат натрия в качестве источника протонов а также что-то вроде серной кислоты и затем нагрею раствор то произойдет окисление этой боковой алкильной цепи с преобразованием этой функциональной группы в карбоксильную кислоту и это будет разумеется молекула бензойной кислоты вы также можете провести эту реакцию окисления используя что-то наподобие перманганата и опять же нагревая раствор и так это будет другой вариант рассмотрим ещё один пример возьмем на этот раз бутилбензол и если я беру бутилбензол то у меня будут четыре атома углерода в алкильной группе переписывать все это еще раз я просто поставлю здесь кавычки итак мы добавляем некоторое количество дихромата натрия которая является источником протонов серную кислоту и нагреваем наш раствор так мы добиваемся окисления нашей боковой цепи на самом деле длина алкильной группы не имеет большого значения в данном случае у нас имеются четыре атома углерода и нам по-прежнему нужно получить карбоксильную кислоту реакция по-прежнему будет происходить в бензильном положении и в результате у нас получится карбоксильная кислота и опять механизм этот довольно сложен и поэтому я не буду углубляться в него однако я повторю что длина углеродной цепи не имеет никакого значения то есть вы можете добавить немного больше однако конечный продукт будет точно таким же а теперь давайте посмотрим что будет если провести реакцию с чем-то вроде трет-бутил бензола и так теперь вместо бутилбензол мы возьмем 3 бутилбензол и затем мы добавим в него дихромат натрия и серную кислоту и опять нагреем вот мы нагрели наш раствор пока что никакая реакция не происходит реакция не идет это потому что в нашей бензильной группе отсутствуют атомы водорода и так вот мы вернулись к нашей основной реакции вот это водород в бензильной группе если мы спустимся ниже то увидим метильную группу вот эта метильная группа и вот это тоже метильная группа и следом за ними идет углерод и так мы видим что в нашей бензильной группе отсутствуют атомы водорода с этим углеродом не соединены никакие атомы водорода а без них невозможен запуск реакции и в данном случае мы наблюдаем что никакая реакция не происходит вы просто должны держать эти реакции в уме когда решаете задачи связанные синтезом поскольку они могут вам пригодиться