Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Основы органической химии

Содержание

Взаимное влияние атомовВзаимное влияние атомов в молекуле, ионе, радикале осуществляется под влиянием электронных и пространственных эффектов.Это позволяет определить реакционную способность органических соединений.
Основы органической химииСеминар-4. Взаимное влияние атомовE-mail: irkrav66@gmail.comлектор:  проф. Рохин Александр Взаимное влияние атомовВзаимное влияние атомов в молекуле, ионе, радикале осуществляется под влиянием Заместители - любой атом (кроме водорода), который непосредственно не участвует в реакции, Электронные эффектыСмещение электронной плотности в молекуле, ионе, радикале под влияние заместителей, подразделяются на:- электронодонорные;- электроноакцепторные. Электронодонорные заместителиатомная группировка (или атом), повышающая электронную плотность на остальной части молекулы Электроноакцепторные заместителиатомная группировка (или атом), понижающая электронную плотность на связанном с ним углеводородном фрагменте Электроноакцепторные заместителиДва вида влияний заместителей:индуктивный эффект (±I);мезомерный эффект (±M).В зависимости от смещения Индуктивный эффектПередача по цепи сигма-связей электронного влияния заместителей, которое обусловлено различиями в электроотрицательности атомов Индуктивный эффектНаправление смещения электронной плотности σ-связей обозначается стрелками и символами частичных зарядов (δ+ или δ-) Индуктивный эффектИз-за слабой поляризуемости σ-связей I-эффект быстро ослабевает с удалением заместителя и -I-эффектПроявляет заместитель, уменьшающий электронную плотностьЗаместитель приобретает частичный отрицательный заряд, атом углерода – положительный. Определение -I-эффекта +I-эффектПроявляет заместитель, увеличива-ющий электронную плотностьЗаместитель приобретает частичный положительный заряд, атом углерода – отрицательный. Определение +I-эффекта Мезомерный эффектПередача электронного влияния заместителей по сопряжённой π-системе.Благодаря подвижности π-электронов передаётся по цепи без затухания Мезомерный эффектГрафически изображают изогнутыми стрелками.В зависимости от направления смещения электронной плотности различают Правила определения величины и знака М-эффекта Правило 1.Величина М-эффекта растет с увеличением заряда заместителя. Ионы проявляют наиболее сильный М-эффект: Правило 2-М-эффект заместителей тем сильнее, чем больше электроотрицательность имеющихся в заместителе элементов: Правило 3-М-эффект заместителей тем сильнее, чем меньше их внутренняя мезомерия (делокализация электронов), например: Правило 3Группа С=О в этом случае связана с группировками, +М-эффект которых в Правило 3В хлорацильной группе -С(О)Cl атом хлора проявляет +М-эффект, однако он значительно Правило 4+М-эффект заместителя тем сильнее, чем меньше электроотрицательность гетероатома, входящего в его состав: Правило 4Исключение составляют галогены: Правило 4Причина этого явления заключается в том, что эффективность перекрывания 2р-АО sp2-гибридизованного +М-эффектХарактерен для групп:-OH, -NH2, -OR.В молекуле фенола C6H5-OH группа ОН проявляет +М-эффект -М-эффектХарактерен для групп СOH, СООН, NО2.В молекуле фенола C6H5-СOH пи-орбиталь расположена перпендикулярно Суммарный электронный эффектВ случае противоположной направленности индуктивного и мезомерного эффектов общее действие Суммарный электронный эффектв молекуле анилина аминогруппа NH2 одновременно проявляет -I-эффект (за счет Суммарный электронный эффектаминогруппа является электроно-донорным заместителем, т.к. преобладает более сильный +М-эффект. отрицательный I-эффект относительно слаб: Суммарный электронный эффектАналогичная ситуация (+М > -I) характерна для групп: -NHR, -NR2, Суммарный электронный эффектВ случае галогенов, напротив, преобладает -I-эффект, поскольку, кроме максимально электроотрицательного Суммарный электронный эффект Пространственные эффекты(стерические) эффекты определяют доступность реакционных центров в молекуле.Объёмные группы могут блокировать Пространственные эффектыСкорость реакции присоединения по С=О-группе снижается в ряду: Эффект сверхсопряженияГруппа метил CH3 (в меньшей степени, CH2R и СHR2), связанная с Эффект сверхсопряженияс π-молекулярной орбиталью кратной связи (σ, π-сопряжение): Эффект сверхсопряженияс р-атомной орбиталью (σ, р-сопряжение): Эффект сверхсопряженияГрафически эффект сверхсопряжения обозначается изогнутой стрелкой, охватывающей С-Н связи и направленной Эффект сверхсопряженияНаправление стрелки показывает смещение σ-электронов связи С-Н в сторону кратной связи Эффект сверхсопряжениясверхсопряжение является слабым эффектом, но его роль в стабилизации вторичных и, Эффект сверхсопряженияИменно этим фактором, в частности, объясняется увеличение устойчивости свободных радикалов в ряду: Эффект сверхсопряженияВ той же последовательности возрастает устойчивость карбокатионов, которая обусловлена как +I-эффектом Эффект сверхсопряженияНаибольшая стабильность трет-бутил-катиона +C(CH3)3 объясняется не только действием +I-эффекта, но и 1.Контрольная работа 2. Контрольная работа1    2    3     4 3.Контрольная работа 4. Контрольная работа 5. Контрольная работаК какому типу органических соединений относится хлоропрен (вещество для получения 6. Контрольная работаФункциональной группой фенолов является . . .Ответ 1: группа -NH2 7. Контрольная работаКакие из приведенных соединений относятся к классу: а) спиртов;   б) карбоновых
Слайды презентации

Слайд 2 Взаимное влияние атомов
Взаимное влияние атомов в молекуле, ионе,

Взаимное влияние атомовВзаимное влияние атомов в молекуле, ионе, радикале осуществляется под

радикале осуществляется под влиянием электронных и пространственных эффектов.
Это позволяет

определить реакционную способность органических соединений.

Слайд 3 Заместители -
любой атом (кроме водорода), который непосредственно

Заместители - любой атом (кроме водорода), который непосредственно не участвует в

не участвует в реакции, но оказывает влияние на реагирующую

часть молекулы: на положение и активность реагирующего центра.

Слайд 4 Электронные эффекты
Смещение электронной плотности в молекуле, ионе, радикале

Электронные эффектыСмещение электронной плотности в молекуле, ионе, радикале под влияние заместителей, подразделяются на:- электронодонорные;- электроноакцепторные.

под влияние заместителей, подразделяются на:
- электронодонорные;
- электроноакцепторные.


Слайд 5 Электронодонорные заместители
атомная группировка (или атом), повышающая электронную плотность

Электронодонорные заместителиатомная группировка (или атом), повышающая электронную плотность на остальной части молекулы

на остальной части молекулы


Слайд 6 Электроноакцепторные заместители
атомная группировка (или атом), понижающая электронную плотность

Электроноакцепторные заместителиатомная группировка (или атом), понижающая электронную плотность на связанном с ним углеводородном фрагменте

на связанном с ним углеводородном фрагменте


Слайд 7 Электроноакцепторные заместители
Два вида влияний заместителей:
индуктивный эффект (±I);
мезомерный эффект

Электроноакцепторные заместителиДва вида влияний заместителей:индуктивный эффект (±I);мезомерный эффект (±M).В зависимости от

(±M).
В зависимости от смещения плотности различают положительные и отрицательные

эффекты.

Слайд 8 Индуктивный эффект
Передача по цепи сигма-связей электронного влияния заместителей,

Индуктивный эффектПередача по цепи сигма-связей электронного влияния заместителей, которое обусловлено различиями в электроотрицательности атомов

которое обусловлено различиями в электроотрицательности атомов


Слайд 9 Индуктивный эффект
Направление смещения электронной плотности σ-связей обозначается стрелками

Индуктивный эффектНаправление смещения электронной плотности σ-связей обозначается стрелками и символами частичных зарядов (δ+ или δ-)

и символами частичных зарядов (δ+ или δ-)


Слайд 10 Индуктивный эффект
Из-за слабой поляризуемости σ-связей I-эффект быстро ослабевает

Индуктивный эффектИз-за слабой поляризуемости σ-связей I-эффект быстро ослабевает с удалением заместителя

с удалением заместителя и через 3-4 связи практически равен

нулю.
В зависимости от смещения наблюдают положительные +I-эффекты и отрицательные -I-эффекты.
I-эффект водорода равен нулю.

Слайд 11 -I-эффект
Проявляет заместитель, уменьшающий электронную плотность
Заместитель приобретает частичный отрицательный

-I-эффектПроявляет заместитель, уменьшающий электронную плотностьЗаместитель приобретает частичный отрицательный заряд, атом углерода – положительный.

заряд, атом углерода – положительный.


Слайд 12 Определение -I-эффекта

Определение -I-эффекта

Слайд 13 +I-эффект
Проявляет заместитель, увеличива-ющий электронную плотность
Заместитель приобретает частичный положительный

+I-эффектПроявляет заместитель, увеличива-ющий электронную плотностьЗаместитель приобретает частичный положительный заряд, атом углерода – отрицательный.

заряд, атом углерода – отрицательный.


Слайд 14 Определение +I-эффекта

Определение +I-эффекта

Слайд 15 Мезомерный эффект
Передача электронного влияния заместителей по сопряжённой π-системе.
Благодаря

Мезомерный эффектПередача электронного влияния заместителей по сопряжённой π-системе.Благодаря подвижности π-электронов передаётся по цепи без затухания

подвижности π-электронов передаётся по цепи без затухания


Слайд 16 Мезомерный эффект
Графически изображают изогнутыми стрелками.
В зависимости от направления

Мезомерный эффектГрафически изображают изогнутыми стрелками.В зависимости от направления смещения электронной плотности

смещения электронной плотности различают отрицательный (-М) и положительный (+М)

мезомерный эффект.
Величина эффекта определяется рядом правил.

Слайд 17 Правила определения величины и знака М-эффекта

Правила определения величины и знака М-эффекта

Слайд 18 Правило 1.
Величина М-эффекта растет с увеличением заряда заместителя.

Правило 1.Величина М-эффекта растет с увеличением заряда заместителя. Ионы проявляют наиболее сильный М-эффект:


Ионы проявляют наиболее сильный М-эффект:


Слайд 19 Правило 2
-М-эффект заместителей тем сильнее, чем больше электроотрицательность

Правило 2-М-эффект заместителей тем сильнее, чем больше электроотрицательность имеющихся в заместителе элементов:

имеющихся в заместителе элементов:


Слайд 20 Правило 3
-М-эффект заместителей тем сильнее, чем меньше их

Правило 3-М-эффект заместителей тем сильнее, чем меньше их внутренняя мезомерия (делокализация электронов), например:

внутренняя мезомерия (делокализация электронов), например:


Слайд 21 Правило 3
Группа С=О в этом случае связана с

Правило 3Группа С=О в этом случае связана с группировками, +М-эффект которых

группировками, +М-эффект которых в ряду O-, NH2, OH, OR

уменьшается и, наконец, для CH3 и Н – равен нулю.

Слайд 22 Правило 3
В хлорацильной группе -С(О)Cl атом хлора проявляет

Правило 3В хлорацильной группе -С(О)Cl атом хлора проявляет +М-эффект, однако он

+М-эффект, однако он значительно слабее -I-эффекта
мезомерное взаимодействие невелико

вследствие относительно малой степени перекрывания существенно различаю-щихся орбиталей – 2р-АО sp2-гибридизованного атома углерода и 3р-АО хлора

Слайд 23 Правило 4
+М-эффект заместителя тем сильнее, чем меньше электроотрицательность

Правило 4+М-эффект заместителя тем сильнее, чем меньше электроотрицательность гетероатома, входящего в его состав:

гетероатома, входящего в его состав:


Слайд 24 Правило 4
Исключение составляют галогены:

Правило 4Исключение составляют галогены:

Слайд 25 Правило 4
Причина этого явления заключается в том, что

Правило 4Причина этого явления заключается в том, что эффективность перекрывания 2р-АО

эффективность перекрывания 2р-АО sp2-гибридизованного атома углерода с р-орбиталями галогенов

уменьшается с увеличением их различий в энергетических уровнях:

Слайд 26 +М-эффект
Характерен для групп:-OH, -NH2, -OR.
В молекуле фенола C6H5-OH

+М-эффектХарактерен для групп:-OH, -NH2, -OR.В молекуле фенола C6H5-OH группа ОН проявляет

группа ОН проявляет +М-эффект за счёт неподелённых пар кислорода:



Слайд 27 -М-эффект
Характерен для групп СOH, СООН, NО2.
В молекуле фенола

-М-эффектХарактерен для групп СOH, СООН, NО2.В молекуле фенола C6H5-СOH пи-орбиталь расположена перпендикулярно

C6H5-СOH пи-орбиталь расположена перпендикулярно


Слайд 28 Суммарный электронный эффект
В случае противоположной направленности индуктивного и

Суммарный электронный эффектВ случае противоположной направленности индуктивного и мезомерного эффектов общее

мезомерного эффектов общее действие заместителя определяется более сильным эффектом.



Слайд 29 Суммарный электронный эффект
в молекуле анилина аминогруппа NH2 одновременно

Суммарный электронный эффектв молекуле анилина аминогруппа NH2 одновременно проявляет -I-эффект (за

проявляет -I-эффект (за счет большей электроотрицательности атома азота по

сравнению с углеродом) и +М-эффект (за счет участия неподеленной пары электронов в системе p-сопряжения):

Слайд 30 Суммарный электронный эффект
аминогруппа является электроно-донорным заместителем, т.к. преобладает

Суммарный электронный эффектаминогруппа является электроно-донорным заместителем, т.к. преобладает более сильный +М-эффект. отрицательный I-эффект относительно слаб:

более сильный +М-эффект.
отрицательный I-эффект относительно слаб:


Слайд 31 Суммарный электронный эффект
Аналогичная ситуация (+М > -I) характерна

Суммарный электронный эффектАналогичная ситуация (+М > -I) характерна для групп: -NHR,

для групп:
-NHR, -NR2, -OH, -OR, связанных с sp2-

или sp-атомом сопряженной системы.

Слайд 32 Суммарный электронный эффект
В случае галогенов, напротив, преобладает -I-эффект,

Суммарный электронный эффектВ случае галогенов, напротив, преобладает -I-эффект, поскольку, кроме максимально

поскольку, кроме максимально электроотрицательного фтора (очень сильный -I-эффект), р-АО

других атомов этой группы не способны к эффективному взаимодействию с р-АО углерода.

Слайд 33 Суммарный электронный эффект

Суммарный электронный эффект

Слайд 34 Пространственные эффекты
(стерические) эффекты определяют доступность реакционных центров в

Пространственные эффекты(стерические) эффекты определяют доступность реакционных центров в молекуле.Объёмные группы могут

молекуле.
Объёмные группы могут блокировать центры в молекуле и снижать

её реакционную способность.

Слайд 35 Пространственные эффекты
Скорость реакции присоединения по С=О-группе снижается в

Пространственные эффектыСкорость реакции присоединения по С=О-группе снижается в ряду:

ряду:


Слайд 36 Эффект сверхсопряжения
Группа метил CH3 (в меньшей степени, CH2R

Эффект сверхсопряженияГруппа метил CH3 (в меньшей степени, CH2R и СHR2), связанная

и СHR2), связанная с sp2 или sp-атомом, проявляет слабый

эффект электронной делокализации, называемый эффектом сверхсопряжения (или гиперконъюгации).
Этот эффект обусловлен перекрыванием s-молекулярной орбитали связи С-Н .

Слайд 37 Эффект сверхсопряжения
с π-молекулярной орбиталью кратной связи (σ, π-сопряжение):

Эффект сверхсопряженияс π-молекулярной орбиталью кратной связи (σ, π-сопряжение):

Слайд 38 Эффект сверхсопряжения
с р-атомной орбиталью (σ, р-сопряжение):

Эффект сверхсопряженияс р-атомной орбиталью (σ, р-сопряжение):

Слайд 39 Эффект сверхсопряжения
Графически эффект сверхсопряжения обозначается изогнутой стрелкой, охватывающей

Эффект сверхсопряженияГрафически эффект сверхсопряжения обозначается изогнутой стрелкой, охватывающей С-Н связи и

С-Н связи и направленной в сторону π-связи или к

атому с р-АО:

Слайд 40 Эффект сверхсопряжения
Направление стрелки показывает смещение σ-электронов связи С-Н

Эффект сверхсопряженияНаправление стрелки показывает смещение σ-электронов связи С-Н в сторону кратной

в сторону кратной связи или р-АО.
метильная группа при sp2-

(или sp-) атоме проявляет электронодонорные свойства не только за счет +I-эффекта, но и в результате сверхсопряжения.

Слайд 41 Эффект сверхсопряжения
сверхсопряжение является слабым эффектом,
но его роль

Эффект сверхсопряжениясверхсопряжение является слабым эффектом, но его роль в стабилизации вторичных

в стабилизации вторичных и, тем более, третичных свободных радикалов

и катионов вследствие делокализации электронов весьма значительна.

Слайд 42 Эффект сверхсопряжения
Именно этим фактором, в частности, объясняется увеличение

Эффект сверхсопряженияИменно этим фактором, в частности, объясняется увеличение устойчивости свободных радикалов в ряду:

устойчивости свободных радикалов в ряду:


Слайд 43 Эффект сверхсопряжения
В той же последовательности возрастает устойчивость карбокатионов,

Эффект сверхсопряженияВ той же последовательности возрастает устойчивость карбокатионов, которая обусловлена как

которая обусловлена как +I-эффектом алкильных групп, так и эффектом

сверхсопряжения:

Слайд 44 Эффект сверхсопряжения
Наибольшая стабильность трет-бутил-катиона +C(CH3)3 объясняется не только

Эффект сверхсопряженияНаибольшая стабильность трет-бутил-катиона +C(CH3)3 объясняется не только действием +I-эффекта, но

действием +I-эффекта, но и делокализацией положительного заряда в результате

сверхсопряжения:

Слайд 45 1.Контрольная работа

1.Контрольная работа

Слайд 46 2. Контрольная работа
1 2

2. Контрольная работа1  2  3   4

3 4


Слайд 47 3.Контрольная работа

3.Контрольная работа

Слайд 48 4. Контрольная работа

4. Контрольная работа

Слайд 49 5. Контрольная работа
К какому типу органических соединений относится

5. Контрольная работаК какому типу органических соединений относится хлоропрен (вещество для

хлоропрен (вещество для получения синтетического каучука):

Ответ 1: к непредельным

алициклическим Ответ 2: к непредельным ациклическим Ответ 3: к предельным алифатическим Ответ 4: к непредельным гетероциклическим

Слайд 50 6. Контрольная работа
Функциональной группой фенолов является . .

6. Контрольная работаФункциональной группой фенолов является . . .Ответ 1: группа

.
Ответ 1: группа -NH2 Ответ 2: группа -COOH Ответ 3: группа

-OH Ответ 4: группа -NO2

  • Имя файла: osnovy-organicheskoy-himii.pptx
  • Количество просмотров: 85
  • Количество скачиваний: 0