பதிலீட்டு எதிர்வினைகள்: விளக்கம், சமன்பாடு உதாரணங்கள்

பல பதிலீட்டு எதிர்வினை பயன்பாடு பயன்பாடு கொண்ட பல்வேறு கலவைகளை தயாரிப்பு வழி திறக்கிறது. இரசாயன அறிவியல் மற்றும் தொழில்துறைகளில் ஒரு பெரிய பங்கு எலக்ட்ரோபிலிக் அணுக்கரு பதிலீட்டு வழங்கப்படுகிறது. கரிம தொகுப்பு, இந்த செயல்கள் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும் என்று அம்சங்கள் உள்ளன.

இரசாயன நிகழ்வுகள் பல்வேறு. பதிலீட்டு எதிர்வினை

இரசாயனத் மாற்றங்கள் விஷயம் மாற்றம், பல்வேறு அம்சங்கள் பலவற்றுடன் இணைந்துள்ளன. வெவ்வேறுவிதமான விளைவுகளாக, வெப்ப விளைவுகள் இருக்கலாம்; சில செயல்முறைகள், முடிக்க போகிறோம் அது மற்ற வருகிறது இரசாயன சமநிலை. மேம்படுத்தும் உட்பொருட்கள் அது பெரும்பாலும் அதிகரித்து அல்லது விஷத்தன்மை அளவு குறைந்து அனுசரிக்கப்படுகிறது. தங்கள் இறுதி முடிவுகளில் இரசாயன நிகழ்வுகள் வகையீட்டில் பொருட்களில் இருந்து வினைபொருட்களுக்கிடையில் ஏற்படும் தரம் மற்றும் அளவு வேறுபாடுகள் காரணமாக கவனத்தை ஈர்க்கிறது. ஒரு-பி-சி ஏ + சி + பி இரசாயன நிகழ்வுகளின் ஒரு முழு வர்க்கத்தின் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட பதிவு துவக்க பொருட்கள் மத்தியில் என்று அழைக்கப்படும் "தாக்குபவர் என்று ஒரு யோசனை கொடுக்கிறது: இந்த அம்சங்கள் தொடர்வதற்கு திட்டத்தின் அடிப்படையில், பதிலீட்டு உட்பட இரசாயன எதிர்வினைகள், புகழ்பெற்ற 7 வகையான இருக்க முடியும் வினைப்பொருள் அணுவிலும் "துகள் பதிலி அயன் செயல்பாட்டுக் குழுவின். பதிலீட்டு எதிர்வினை நிறைவுற்ற மற்றும் தன்மையாகும் நறுமண ஹைட்ரோகார்பன்கள்.

ஒரு-பி-சி + E ஐ சி + ஏ-பி-ஈ: பதிலீட்டு எதிர்வினை இரட்டை பரிவர்த்தனை வடிவத்தில் ஏற்படலாம். ஒரு கிளையினங்கள் - இடப்பெயர்ச்சி, எ.கா., தாமிரம், இரும்பு செம்பு சல்பேட் ஒரு தீர்வு: _{CuSO: 4} + ஃபே = _{FeSO: 4} + வெட். "தாக்குதல்" துகள்கள் அணுக்கள், அயனி அல்லது செயல்பாட்டு குழுக்கள் செயல்பட முடியும் என

Homolytic பதிலீட்டு (தீவிரவாத எஸ்ஆர்)

விகிதத்தில் மூலக்கூறின் "துண்டுகள்" இடையே வழங்கப்படுகிறது தீவிரவாத முறிவு சகப் எலக்ட்ரான் ஜோடி பொறிமுறையை வெவ்வேறு தனிமங்களின் பொதுவானது போது. இலவச தீவிரவாதிகள் உருவாக்கம். இந்த நிலையற்ற துகள் நிலைப்படுத்துவதற்கு அடுத்தடுத்த எதிர்வினைகள் விளைவாக ஏற்படும். எடுத்துக்காட்டாக, மீதேன் இருந்து ஈத்தேன் தயாரிப்பில் பதிலீட்டு எதிர்வினை ஈடுபட்டு இலவச தீவிரவாதிகள் உற்பத்தி: சிஎச் ₄ சிஎச் ₃ • + • எச்; சிஎச் ₃ • + • சிஎச் ₃ → C2H5; எச் • + • எச் → H2 ஆனது. பதிலீட்டு இயக்க முறைமைகளின் மீது Homolytic பத்திர பிளவு ஆல்கேகளை பண்பாகும், எதிர்வினை ஒரு சங்கிலி பாத்திரம் ஆகும். மீத்தேன் எச் அணுக்கள் வெற்றிகரமாக குளோரின் கொண்டு மாற்றப்படலாம். இதேபோல் புரோமின், அயோடின் செயல் படும் ஆனால் ஹைட்ரஜன் ஆல்க்கேன்களைக் நேரடியாக பதிலாக நடக்க முடியாததால், ஃப்ளோரின் அவர்களுடன் மிகவும் தீவிரமாக செயல்படுகிறது.

Heterolytic பத்திர பிளவு முறை

அயன் ஓட்டம் பதிலீட்டு வினைகளின் பொறிமுறையை, எலக்ட்ரான்கள் சீரற்றத்தன்மையில் துகள்கள் மத்தியில் விநியோகிக்கப்பட்ட போது புதிதாக எழுந்துள்ளன. எலக்ட்ரான்கள் பிணைப்பு ஜோடி அனைத்து வழி "துண்டுகள்" ஒன்றான, பெரும்பாலும், தகவல் தொடர்பு பங்குதாரர், துருவ மூலக்கூறில் உள்ள எதிர்மறை அடர்த்தி ஆப்செட் இருந்த பக்க நீட்டிக்கப்படுகிறது. பதிலீடு செய்கையில் எதிர்வினைகள் மெத்தில் ஆல்கஹால் சிஎச் ₃ OH உருவாக்கம் எதிர்வினை அடங்கும். இல் brommetane CH3Br இடைவெளி மூலக்கூறு heterolytic பாத்திரம் ஆகும் வசூலிக்கப்படும் துகள்கள் நிலையில்லாமல் போகின்றன. மெத்தில் ஒரு நேர்மறையான கட்டணம், மற்றும் Bromo கையகப்படுத்தும் - நெகட்டிவ்: சிஎச் ₃ Br → சிஎச் ₃ ⁺ Br ^-; NaOH → நா ⁺ OH ^-; சிஎச் ₃ ⁺ OH ^- → சிஎச் ₃ ஆ, நா ⁺ Br ^- ↔ NaBr.

Electrophiles மற்றும் nucleophiles

எலக்ட்ரான்கள் குறைபாட்டைக் அவர்களை ஏற்றுக்கொள்ள முடியும் துகள்கள், "electrophiles." என்று அழைக்கப்படுகின்றன இந்த ஆலோஆல்கேன்ஸ் உள்ள Halogens கொண்டு பிணைக்கப்பட்ட கார்பன் அணுக்கள் உள்ளன. Nucleophiles அவர்கள் சகப்பிணைப்பை உருவாக்க எலக்ட்ரான்கள் ஒரு ஜோடி "பாதிக்கப்பட்டவர்கள்" இருக்கும் உயர் எலக்ட்ரான் அடர்த்தி வேண்டும். பதிலீட்டு எதிர்வினைகள் பணக்கார எதிர்மறை குற்றச்சாட்டுக்களை nucleophiles electrophiles எலக்ட்ரான்கள் பற்றாக்குறை தாக்கப்பட்டார். குழு விட்டு - இந்த நிகழ்வு அணுக்கள் அல்லது மற்ற துகள்கள் இயக்கம் தொடர்புடையதாக உள்ளது. பதிலீட்டு எதிர்வினைகள் மற்றொரு பல்வேறு - electrophile நியூக்ளோபைல் தாக்குகின்றன. கீழிடுதல் மற்றும் எந்த - - வினைப்பொருள் இரண்டு செயல்முறைகள் வேறுபடுத்தி சில நேரங்களில் கடினமாக, அது மூலக்கூறின் சரியாக என்ன மாதிரியான குறிப்பிட கடினம் என்பதால், ஒரு பதிலாக அல்லது மற்ற வகை குறிப்பிடப்படுகிறது. பொதுவாக இது போன்ற சந்தர்ப்பங்களில், பின்வரும் காரணிகள் கருதப்படுகின்றன:

• விடுபடு தொகுதி இயல்பு;
• நியூக்ளோபைல் வினைத்திறனில்;
• கரைப்பான் இயல்பு;
• அமைப்பு ஆல்கைல் பகுதியை.

நியூக்ளியோபிலிக் பதிலீட்டு (எஸ்என்)

கரிம மூலக்கூறில் உள்ள தொடர்பு செயல்பாட்டில் உள்ளது முனைவாக்கம் அதிகரித்து வருகிறது. பகுதி நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை கட்டணம் சமன்பாடுகளில் கிரேக்கம் எழுத்துக்கள் கடிதம் மூலம் சுட்டிக்காட்டப்படுகிறது. முனைவாக்க தொடர்பு அதன் முறிவு இயல்பு மேலும் அதன் மூலக்கூறு "துண்டுகள்" எதிர்கால நடத்தை அறிவிப்பை தருகிறது. உதாரணமாக, iodomethane போக்கின் கார்பன் அணுவும் ஒரு பகுதி நேர்மறை பொறுப்பேற்றிருக்கும் அது ஒரு எலக்ட்ரோபிலிக் மையமாகும். நீர், ஆக்சிஜன் எலக்ட்ரான்கள் அதிகப்படியான எங்கே இருதுருவ கவர்கிறது. நியூக்ளோபைல் கொண்டு electrophile எதிர்வினை உருவாகிறது மெத்தனால்: சிஎச் ₃ I + எச் ₂ ஓ → சிஎச் ₃ OH + ஹாய். நியூக்ளியோபிலிக் பதிலீட்டு எதிர்வினைகள் எதிர்மறையாக விதிக்கப்படும் அயன் அல்லது மூலக்கூறு ஒரு இரசாயன பத்திர உருவாக்கத்தில் பங்கேற்க இல்லை, இது ஒரு கட்டற்ற எலக்ட்ரான் ஜோடி, கொண்ட பங்கேற்புடன் நடைபெறும். காரணமாக நியூக்ளியோபிலிக் தாக்குதல் மற்றும் அயோடின் நகர்வுநிலை அதன் திறந்த நிலைக்கும் எஸ்என் _{2-வினையில்} iodomethane செயல்மிகுப் பங்கு.

எலக்ட்ரோபிலிக் பதிலீட்டு (SE) ல்

உயிரின மூலக்கூறு எலக்ட்ரான் அடர்த்தி அதிகப்படியான வகைப்படுத்தப்படும் இது தற்போது நியூக்ளியோபிலிக் சென்டர், இருக்கலாம். அது எதிர்மறை குற்றச்சாட்டுக்களை எலக்ட்ரோபிலிக் வினைப்பொருள் பற்றாக்குறை வினைபுரிந்து. இத்தகைய துகள்கள் குறைந்த எலக்ட்ரான் அடர்த்தி பகுதிகளை இலவச சுற்றுப்பாதை மூலக்கூறு கொண்ட அணுக்கள் உள்ளன. சோடியம் ஃபார்மேட் பொறுப்பான கொண்ட கார்பன் "-" நீர் இருதுருவ ஒரு நேர்மறையான பகுதியாக கொண்டு நடந்து உள்ளது - ஹைட்ரஜன்: சிஎச் ₃ நா + H ₂ O _ஐ → _{சிஎச்: 4} + NaOH. இந்த விளைவின் தயாரிப்பு, எலக்ட்ரோபிலிக் பதிலீட்டு - மீத்தேன். heterolytic எதிர்வினைகள் தொடர்புபடும்போது எதிரெதிர் கரிம மூலக்கூறுகள் மையங்கள் விதிக்கப்படும், அவர்கள் கனிம பொருட்கள் வேதியியலில் அயனிகளுடன் இணக்கத்தை கொடுக்கிறது. அது கரிம சேர்மங்கள் மாற்றம் அரிதாக இந்த எதிரயனிகள் நேர்மின்துகள்கள் உருவாக்கம் சேர்ந்து என்று கண்காணிக்கவில்லை கூடாது.

ஒற்றை மூலக்கூற்று மற்றும் இருமூலக்கூறு எதிர்வினைகள்

நியூக்ளியோபிலிக் பதிலீட்டு monomolecular (SN1) ஆகும். மூன்றாம் நிலை ப்யூட்டைல் குளோரைடு - இந்த பொறிமுறையை மூலம், ஒரு முக்கியமான தயாரிப்பு உயிர்ம கூட்டுச்சேர்க்கையில் நீர்ப்பகுப்பிலிருந்து பாய்கிறது. முதல் நிலை அது carbonium எதிர்மின் ஒரு முற்போக்கான விலகல் மற்றும் ஒரு குளோரைடு எதிரயன் இணைந்தது என்றும், மெதுவாக உள்ளது. இரண்டாம் நிலை ஒரு வேகமான எதிர்வினை காபோனியமயன் மற்றும் நீர் ஏற்படுகிறது. வினையின் சமன்பாடு ஆல்கேனின் உள்ள ஆலசன் பதிலீடு இன் ஹைட்ராக்ஸி மற்றும் முதன்மை ஆல்கஹால் பெற: (சிஎச் _{3) 3} சி க்ளோரின் → (சிஎச் _{3) 3} சி ^{+ +} க்ளோரின் ^-; (சிஎச் _{3) 3} சி ^{+ +} எச் ₂ ஓ → (சிஎச் _{3) 3} சி ஓ ⁺ H + ^ஐ. காரணமாக ஆலசன் கார்பன் ஒரே நேரத்தில் அழிவு வகைப்படுத்தப்படும் முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை அற்கைலுப்பினம் ஒன்று படி நீர்ப்பகுப்பிலிருந்து மற்றும் ஜோடி சி ஓ அமைக்கப்பட வேண்டும் என்றோம். இந்த நியூக்ளியோபிலிக் இருமூலக்கூறு பதிலீட்டு வகைமுறை (SN2).

பதிலீட்டு Heterolytic பொறிமுறையை

பதிலீட்டு பொறிமுறையை எலக்ட்ரான் பரிமாற்ற, இடைநிலை வளாகங்களில் உருவாக்குவதிலுள்ளது. எதிர்வினை, மிகவும் வேகமாக ஆராய்கிறார் எளிதாக அது அவரது வழக்கமான இடைநிலைகள் உள்ளது. பெரும்பாலும் செயல்முறை ஒரே நேரத்தில் பல திசைகளில் போகிறது. நன்மை பொதுவாக அதன் உருவாக்கம் ஆற்றல் குறைந்தது செலவு தேவைப்படும் துகள்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன இதில் வழியில் எடுப்பதாகக் கூறினார். உதாரணமாக, ஒரு இரட்டைப் பிணைப்பு முன்னிலையில் ஒரு அல்லைல் எதிர்மின் வாய்ப்பு அதிகரிக்கிறது சிஎச் 2 = சிஎச்-சிஎச் ₂ ⁺ _CH3 ⁺ அயன் ஒப்பிடும்போது. காரணம் முழு மூலக்கூறு சிதறுண்டுள்ளனர், நேர் மின்சுமையால் delocalization பாதிக்கும் பல பத்திர, மின்னணு அடர்த்தியைப் உள்ளது.

பென்ஸின் பதிலீட்டு எதிர்வினை

குழு கரிம கூட்டுப்பொருட்களின் எலக்ட்ரோபிலிக் பதிலீட்டு வகைப்படுத்தப்படுகின்றன இது - அரங்கில். பென்சீன் மோதிரம் - எலக்ட்ரோபிலிக் தாக்குதல் ஒரு வசதியான பொருள். சீர்குலைத்து அதன் மூலம் பென்ஸின் மோதிரம் electrophile எலக்ட்ரான் மேகம் உருவாக்கும் அடுத்தடுத்த, இரண்டாவது முனைவாக்கம் வினைப்பொருள் தொடர்பு தொடங்குகிறது. விளைவாக ஒரு சிக்கலான நிலைமாற்றமாக் இருக்கிறது. கார்பன் அணுக்கள் ஒன்று மதிப்புமிக்க தொடர்பு எலக்ட்ரோபிலிக் துகள்கள் இன்னும், அது முழு எதிர்மறை சுமையை "நறுமண ஆறு" எலக்ட்ரான்கள் கவர்ந்து. செயல்முறை electrophile மற்றும் ஒரு மோதிரம் கார்பன் அணுவின் மூன்றாவது படியில் எலக்ட்ரான்கள் ஒரு பொதுவான ஜோடி (சகப்பிணைப்பை) இணைக்கும். ஆனால் இந்த வழக்கில், "நறுமண ஆறு" அழிப்பு ஒரு ஸ்திரமான நிலையான ஆற்றல் நிலை அடைவதற்கு அடிப்படையில் தீமைகளை இது. ஒரு அழைக்க முடியும் என்று ஒரு நிகழ்வு உள்ளது "ஒரு புரோட்டான் வெளியீடு." அது ஒரு நிலையான தகவல்தொடர்பு அமைப்பு, வழக்கமான arenes ^{மீண்டு,} ஆஃப் H ⁺ ஐ பிரித்து தரப்படுகிறது. சைட் பொருள் ஒரு பென்ஸின் மோதிரம் மற்றும் இரண்டாவது வினைப்பொருள் இருந்து எதிரயன் ஹைட்ரஜன் எதிர்மின் கொண்டுள்ளது.

கரிம வேதியியல் பதிலீடு எதிர்வினைகள் எடுத்துக்காட்டுகள்

ஆல்க்கேன்களைக் குறிப்பாக வழக்கமான பதிலீட்டு வினையின். எலக்ட்ரோபிலிக் அணுக்கரு வினைகளின் எடுத்துக்காட்டுகள் cycloalkanes மற்றும் arenes ஏற்படலாம். ஆர்கானிக் உட்பொருட்கள் மூலக்கூறுகளில் இதே வினைகள் சாதாரண நிலைமைகளில், ஆனால் - மற்றும் வினையூக்கிகளுல் முன்னிலையில் சூடு படுத்தி. பொதுவான மற்றும் நன்கு ஆராயப்பட்ட செயல்முறைகள் மூலம் எலக்ட்ரோபிலிக் நறுமண பதிலீட்டு அடங்கும். இந்த வகை மிக முக்கியமான எதிர்வினை:

1. பென்சீனை நைட்ரேஷன் நைட்ரிக் அமிலம் சி ₆ எச் ₆ → சி ₆ எச் ₅ -இல்லை _2: - எச் ₂ எனவே ₄ முன்னிலையில் திட்டம் _{பின்வருமாறு.}
2. பென்ஜீன், குறிப்பாக குளோரின், சமன்பாடுகளை எவ்வாறு வினையூக்கத் halogenation: சி ₆ எச் ₆ + க்ளோரின் ₂ → சி ₆ எச் ₅ க்ளோரின் + ஹைட்ரோகுளோரிக்கமிலம்.
3. கந்தக அமிலம் "ஃபூமிங்" உடன் பென்ஸின் வருமானங்களில் நறுமண sulfonation, benzenesulfonic அமிலம் உருவாகின்றன.
4. அல்க்கைல் ஏற்றம் - பென்ஸின் வளையத்தில் இருந்து ஹைட்ரஜன் அணுவின் மாற்று ஆல்கைல் வேண்டும்.
5. அஸிலேஷன் - கீற்றோன்கள் உருவாவது தடுக்கப்படுகிறது.
6. Formylation - ஒரு குழு சோ மற்றும் ஆல்டிஹைடுகள் உருவாக்கம் ஒரு ஹைட்ரஜன் பதிலாக.

பதிலீடு செய்கையில் எதிர்வினைகள் Halogens தாக்க அங்குதான் கிடைக்க சி எச் பத்திர ஆல்க்கேன்களைக் மற்றும் cycloalkanes உள்ள எதிர்வினை அடங்கும். Derivatization ஒன்று, இரண்டு அல்லது நிறைவுற்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள் மற்றும் cycloparaffins ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் அனைத்தையும் பதிலாக்கத்தைக் கொண்டு இணைந்ததாக இருக்கலாம். குறைந்த மூலக்கூறு எடை galogenoalkanov பல வேறுபட்ட வகைகளும் சேர்ந்தவர்களையே சிக்கலான தனிமங்களின் உற்பத்தி பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பதிலீட்டு எதிர்வினைகள் இயங்குமுறையின் ஆய்வில் அடைய வெற்றிகள், ஆல்க்கேன்களைக், நீர் நீங்கி கட்ட மற்றும் halogenated ஹைட்ரோகார்பன்கள் அடிப்படையில் கூட்டிணைப்பு வளர்ச்சிக்கு ஒரு சக்திவாய்ந்த ஊக்கத்தைக் கொடுத்தது.