Условие:
Эталоны решения задач
Пример 1. Какой продукт преимуцественно образуется в результате реакции бромирования изооктана?
Решение. Насыщенный углеводород изооктан (2,2,4триметилпентан) принят за стандарт моторного топлива с октановым числом 100. Bce атомы углерода в этом соединении находятся в состоянии sp3-гибридизации. В молекуле изооктана имеются только неполярные C-C и малополярные C-H σ-связи. Это обусловливает участие их в реакциях радикального замещения SR. Реакционными центрами, как правило, служат пространственно более доступные связи C -Н. Атомы водорода в молекуле изооктана связаны с первичным, вторичным и третичным атомами углерода. Неравноценность этих связей определяет региоселективность процесса бромирования: при наличии первичных, вторичных и третичных атомов углерода бромирование проходит преимущественно у третичного атома.
Взаимодействие изооктана с бромом по свободнорадикальному механизму можно представить в виде трех стадий:
Инициирование.
Происходит
гемолитическое расщепление молекулы брома (реагента) на два свободных радикала либо при высокой температуре (термолиз), либо облучении УФ-светом (фотолиз).
Pocm иепи. Радикал брома атакует третичный атом углерода в молекуле изооктана (субстрата).
Образовавшийся алкильный свободный радикал взаимодействует с молекулой брома, что приводит к появлению продукта реакции замещения - 2-бромо-2,4,4триметилпентана - и радикала брома.
Стадия роста цепи повторяется многократно. Процесс имеет цепной характер. Достаточно небольшого первоначального количества свободных радикалов, чтобы реакция замещения прошла полностью. В результате в реакционной смеси накапливаются свободнорадикальные частицы.
Обрыв цепи. Прекращается цепная реакция за счет соединения между собой любых свободнорадикальных частиц. Одна из реакций осуществляется между третичным алкильным радикалом и радикалом брома.
Таким образом, вследствие региоселективнести процесса бронирования преимущественным продуктом реакции является 2 -бромо-2,4,4-триметилпентан.