Interested Article - Реакция перегруппировки

Реакция перегруппировки ( молекулярная перегруппировка ) — химическая реакция , в результате которой происходит изменение взаимного расположения атомов в молекуле , места кратных связей и их кратности; могут осуществляться с сохранением атомного состава молекулы ( изомеризация ) или с его изменением.

Механизм реакций

Реакции перегруппировки являются одним из типов органических реакций. Существует два возможных механизма протекания этих реакций:

свободно-радикальный, при котором под воздействием излучения или температуры происходит гомологический разрыв связей (преимущественно малополярных) с образованием частиц, содержащих неспаренные электроны . Эти частицы называются свободными радикалами .
Ионный, при котором происходит гетеролитический разрыв связей с образованием карбкатионов и карбанионов . Атакующий реагент , взаимодействующий с субстратом, может быть двух типов:
- нуклеофильный (отдающий электронную пару субстрату);
- электрофильный (принимающий электронную пару у субстрата).

Карбкатионы проявляют электрофильные свойства, а карбанионы — нуклеофильные.

Классификация реакций перегруппировок

Молекулярные перегруппировки классифицируют по следующим признакам:

по насыщенности систем, в которых протекает перегруппировка на протекающие в ароматических системах и протекающие в алифатических системах ;
в соответствии с природой уходящей группы на анионотропные , катионотропные , прототропные , сигматропные ;
по стереоспецифичности перегруппировок на стереоспецифичные и нестереоспецифичные ;
в соответствии природой мигрирующей группы на нуклеофильные и электрофильные ;
по изменениям, происходящими в структуре исходного соединения: на реакции, сопровождающиеся изомеризацией и не сопровождающиеся изомеризацией ;
в соответствии миграцией от определенного атома к другому атому на C-C, N-C, C-N, O-C, C-O;
по характеру взаимодействий в ходе перегруппировок на внутримолекулярные ( интро- ) и межмолекулярные ( интер- );
по дополнительными реакциями, протекающими в ходе перегруппировок, на реакции, сопровождающиеся побочными реакциями и проходящие без побочных реакций .

Практическое значение

Изучение молекулярных перегруппировок имеет большое значение для установления механизмов химических реакций и осуществления направленного органического синтеза . Многие перегруппировки используются в промышленно важных процессах, таких как изомеризация углеводородов нефти для получения высокооктанового моторного топлива , превращение циклогексаноноксима в капролактам , синтезы полупродуктов и красителей .