Алмаштыру реакцияләре

Алмаштыру реакцияләре (инглиз телендә: substitution reaction, рус телендә: Реакции замещения) — химик берләшмәне (химическое соединение) тәшкил иткән кайсыбер функциональ төркемнәр башка төркемнәргә үзгәрә, ягъни гади матдә белән катлаулы матдә арасында барган химик реакция вакытында гади матдәнең атомнары катлаулы матдә элементларының берсенең атомнарын алмаштырган химик реакция.
Алмаштыру реакцияләре инглиз хәрефе «S» белән билгеләнә.

Алмаштыру реакцияләренең гомуми төре:

${\mathsf {R\!\!-\!\!X+Y\!\!-\!\!Z}}\rightarrow {\mathsf {R\!\!-\!\!Y+X\!\!-\!\!Z}}$

Гадәттә, алмаштыру барган реагентларның берсе («R-X»), субстрат , ә икенчесен («Y-Z») — һөҗүм итүче реагент дип атыйлар. Төркем «X» китүче, ә төркем «Y» — керүче дип атала^[1].

Алмаштыру реакциясе мисалы булып метанның фотолитик хлорлавы торырга мөмкин :

Бәйләнешнең таркалу ысулына карап, алмаштыру реакцияләре түбәндәгеләргә бүленә: гомолитик (радикаль) һәм гетеролитик. Соңгыларын, үз чиратында, һөҗүм итүче реагент тибы аркасында нуклеофил яки электрофиль реакцияләргә кертәләр^[2]. Органик химиядә алмаштыру реакцияләре мөһим әһәмияткә ия. Реакциянең типик механизмын җентекле өйрәнү аның нәтиҗәсен билгеле реакторлар өчен алдан әйтеп кенә калмый, ә аның барышы өчен температураның оптималь шартларын сайлау, эретмәне яки мөмкин булган катализаторны сайлау турында мәгълүмат алырга да мөмкинлек бирә.

Нуклеофил алмаштыру реакцияләре

Нуклеофил алмаштыру реакцияларендә һөҗүм итүче кисәкчә булып нуклеофил тора, ягъни капма-каршы корылмалылы кисәкчә яки ирекле электрон парлы кисәкчә. Китүче төркем нуклеофуг исемен йөртә.

Нуклеофил алмаштыру реакцияләре алифатик системаларга хас. Нуклеофил алмаштыру реакцияләренең гомуми күренеше:

${\mathsf {R\!\!-\!\!X+Y^{-}}}\rightarrow {\mathsf {R\!\!-\!\!Y+X^{-}}}$

Нуклеофил алмаштыру реакцияләре билгеләнә «S_N». Гадәттә, алифатик (S_N һәм ароматик (S_NAr) нуклеофил алмаштыру реакцияләренә бүленә.

Нуклеофил алмаштыру реакцияләренең ике төре киң таралган^[3]:

S_N1 — мономолекуляр нуклеофил алмаштыру: ике стадияле процесс-беренче (әкрен) стадиядә аралаш карбкатион барлыкка килә, икенче (тиз) стадиядә ул нуклеофил белән реакциягә керә.
S_N2 — бимолекуляр нуклеофил алмаштыру: бер стадияле интермедиат. барлыкка китермәгән процесс

Алкил галогеннарының гидролизы нуклеофил алмаштыру реакциясе мисалы булып тора:

${\mathsf {C_{2}H_{5}\!\!-\!\!Br+OH^{-}}}\rightarrow {\mathsf {C_{2}H_{5}\!\!-\!\!OH+Br^{-}}}$

Иң киң таралган нуклеофил төркемнәр:

${\mathsf {HO^{-},RO^{-},RCOO^{-},NH_{2}^{-},RNH^{-},R_{2}N^{-},HS^{-},RS^{-},F^{-},Cl^{-},Br^{-},I^{-}.}}$

${\mathsf {H_{2}O,\ NH_{3},\ R_{3}N,\ R_{2}S,\ R_{3}P,\ ROH,\ RCOOH.}}$

Электрофил алмаштыру реакцияләре

Электрофил алмаштыру реакцияләрендә һөҗүм итүче кисәкчә электрофил, ягъни уңай корылмалы кисәкчә яки электроннарга кытлык булган кисәкчә. Китүче кисәкчә электрофуг дип йөртелә.

Электрофил алмаштыру реакцияләре ароматик системаларга күбрәк хас.

Электрофил алмаштыру реакциясенең гомуми күренеше:

${\mathsf {R\!\!-\!\!X+Y^{+}}}\rightarrow {\mathsf {R\!\!-\!\!Y+X^{+}}}$

Электрофил алмаштыру реакцияләре S_R" билгеләнә.

Ароматик системалар өчен электрофил алмаштыруның бер генә (төп) механизмы бар S_EAr, ул аралаш уңай колрылмалы интермедиат булдыруны үз эченә ала, икенче стадиядә аннан китүче төркем аерыла^[3].

Алифатик берләшмәләрнең механизмнар буларак очрый S_E1 , шулай ук S_E2 механизмнарга охшаш S_N1 һәм S_N2

Электрофил алмаштыру реакциясе мисалы:

Иң киң таралган электрофил төркемнәр:

${\mathsf {H^{+},RCO^{+},R^{+},RN_{2}^{+},R_{2}NH^{+},NO_{2}^{+},Li^{+},Cl^{+},Br^{+},I^{+}.}}$

Радикаль алмаштыру реакцияләре

Радикаль алмаштыру реакцияләрендә һөҗүм итүче кисәкчә булып ирекле радикаллар тора.

Радикал алмаштыру реакцияләренең гомуми төре:

${\mathsf {R\!\!-\!\!X+Y}}\cdot \rightarrow {\mathsf {R\!\!-\!\!Y+X}}\cdot$

Радикаль алмаштыру реакцияләре «S_R» билгеләнә.

Радикаль алмаштыру реакциясе мисалы итеп югарыда бирелгән метанны хлорлау реакциясе торырга мөмкин.

Искәрмәләр

↑ Травень В. Ф. Органическая химия, М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. — ISBN 5-94628-068-6.
↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/1559.html XuMuK.ru — ЗАМЕЩЕНИЯ РЕАКЦИИ — Химическая энциклопедия]
↑ ^3,0 ^3,1 Mарч Дж. Органическая химия, пер. с англ., т. 2, — M.: Мир, 1988

Сылтанмалар

Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман, «Химия /Органик булмаған химия» Урта мәктәптең 8-се класы өсөн. Башҡортса 2-се баҫмаһы, 1994 йыл

[traven-1] Травень В. Ф. Органическая химия, М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. — ISBN 5-94628-068-6.

[2] [www.xumuk.ru/encyklopedia/1559.html XuMuK.ru — ЗАМЕЩЕНИЯ РЕАКЦИИ — Химическая энциклопедия]

[march-3] 3,0 ^3,1 Mарч Дж. Органическая химия, пер. с англ., т. 2, — M.: Мир, 1988

[1]

[2]

[3]