204
puszczatnikach są lepszymi nukleofilami. ponieważ nie muszą wydostawać się z otoczki cząsteczek rozpuszczalnika. Zęby połączyć się z atomami węgla podczas podstawienia nukleofiiowego.
Klasyfikacja rozpuszczalników
Rozróżniamy rozpuszczalniki protonowe i aprotonowe (tabL 9.1). Rozpuszczalniki protonowe zawierają wiązania O-H lub N-H. dzięki czemu mogą tworzyć wiązania wodorowe z akceptorami protonów. Rozpuszczalniki aprotonowe nie zawierają wiązań O-H ani N-H i dlatego we wiązaniach wodorowych mogą uczestniczyć tylko jako akceptory protonów.
Tabela 9.1. Często spotykane rozpuszczalniki
Wzór |
Nazwa |
T.wrz.. °C |
Stała dielektryczna |
Rozpuszczalniki protonowe | |||
HrO |
woda |
100 |
80 |
CHjOH |
metanol |
65 |
34 |
CjHjOH |
etanol |
78 |
25 |
HCOOH |
kwas mrówkowy |
101 |
58 |
CHjCOOH |
kwas octowy |
118 |
6 |
NHi |
amoniak |
-33 |
17 |
Rozpuszczalniki aprotonowe | |||
CsH* |
benzen |
80 |
2 |
(CzHjjjO |
eter dietylowy |
35 |
4 |
CHC1, |
chloroform |
61 |
5 |
(CHjjjCO |
aceton |
56 |
21 |
HCON(CHj)j |
dimetyloformamid |
154 |
38 |
(CHrhSO |
dimetylosulfbtlenck |
189 |
45 |
Rozpuszczalniki protonowe so(watują zarówno kationy jak aniony. W sol-watacji kationów biorą udział wolne pary elektronów przy atomach tlenu lub azotu, które tworzą wiązania koordynacyjne z jonami metali Solwatacja anionów polega na tworzeniu wiązań wodorowych. Rozpuszczalniki aprotonowe zawierające tlen lub azot mogą solwatować kationy ale nie są zdolne do »o (watowania anionów.
8.8. Reakcje eliminacji
Nazwa „eliminacja" oznacza reakcje, które polegają na odłączeniu dwóch atomów lub grup atomów od cząsteczki związku organicznego. Najczęściej spotykamy reakcje p-eiiminacji. Reakcje tc przekształcają wiązania pojedyncze w podwójne.
Nazwa .^-eliminacja" nawiązuje do popularnego dawniej oznaczania kolejnych atomów węgla za pomocą liter greckiego alfabetu. W p-climinacji oprócz podstawnika X odłączony zostaje atom wodoru, znajdujący się w położeniu p względem X.
CHj-CHj-CHj-OC -- CHj-CH=CHj + HX
y p a
przykład (}-eliminicji
Eliminacja jest jedną z typowych reakcji halogenopochodnych
Eliminacja HX z halogenopochodnych wymaga oderwania protonu od atomu węgla, a więc nie może się odbywać bez udziału zasad. Zasady zawierają jednak pary elektronów, a więc są także nukleofilami. Wynika stąd konkurencja między podstawieniem nukleofilowym i eliminacją Jest regułą, że reakcjom podstawienia nukleofilowego w mniejszym lub większym stopniu towarzyszą reakcje eliminacji. Nawet w bardzo prostym przypadku reakcji bromku etylu z anionem etoksylanowym nie można reakcji poprowadzić tak. żeby zupełnie uniknąć powstawania małych ilości produktu eliminacji
CHjCHjBr + CHjCHjO" -*■ CH3CH,OCH,CHj + Br
anion eter dietylowy
etoksylanowy
reakcja podstawienia anion etoksylanowy reaguje jak nuklcofil