|
Это самые основные изменения валентности в органических реакциях, и их побочные влияния являются существенным элементом в широком разнообразии химических реакций. Например, в дополнительных реакциях, переводящих олефиновые соединения в статус парафинов (например, дополнение HBr до акриловой кислоты), валентность углерода в положительном радикале увеличивается на две единицы: от +2 до +4. Одновременно атом водорода, обладавший валентностью +1 у HBr, уменьшает свою валентность на две единицы до уровня –1 в конечном продукте CH2Br • CH2 • CO • OH. Способу изменения валентности нет преград. Это просто вопрос переориентации - изменение направления вращения; и каждый атом свободен переориентироваться так, чтобы соответствовать своему окружению. Но у соединения должно сохраняться равновесие “положительный - отрицательный”. Изменение от положительного к отрицательному и наоборот у атома водорода является одним из самых известных способов компенсации увеличения или уменьшения валентности углерода. У углеводородов из-за тесной связи между отрицательным атомом водорода и соседней группой CH2 нейтральная группа СО может занимать положение рядом с комбинацией CH2 • H как альтернатива положению альдегида рядом с атомом водорода. В этом более удаленном положении она находится поблизости от предела стабильности, и это делает связь с положительным радикалом вероятнее, чем участие в отрицательной комбинации CO • CH2 • H. По этой причине одноосновные соединения этого семейства – кетоны - имеют кислород в положительном радикале COCH3, а не в отрицательном радикале как обычно. Первый член семейства - диметил кетон или ацетон - обладает структурой COCH3 • CH2 • H. Соответствующее двухосновное соединение – диметил дикетон COCH3 • CO • CH2 • H. Одноосновную кетоновую структуру можно выверить с помощью сравнения результатов простых реакций прибавления кетонов к альдегидам, изометрических соединений, в которых группа СО нейтральна. Прибавление водорода к альдегидам продолжается следующим образом: CH3 • CH2 • CO • H + H2 = CH3 • CH2 • CH2 • OH Конечный продукт - пропиловый спирт, - это обычное цепное соединение с радикалом CH3 в положительном положении, как и в самом альдегиде. Изменен лишь отрицательный конец молекулы. Если бы группа СО в соответствующем кетоне (метил этил кетоне или 2-бутаноне) обладала тем же статусом, что и в альдегиде (то есть, если соединение было бы CH3 • CH2 • CO • CH3), следовало ожидать того же результата. Мы бы ожидали, что положительный радикал CH3 останется пассивным, а первичным или, возможно, вторичным продуктом будет спирт. Но поскольку группа СО у кетона является частью радикала, у которого валентность углерода равна 4, а соединение, на самом деле, представляет собой COCH3 • CH2 • CH3, обе группы CH3 отрицательные. Прибавление атома водорода к нейтральной группе CH2 создает третью отрицательную группу CH3. Ввиду отсутствия положительного радикала СН, гидрогенизация выливается в третичный спирт, в котором группы CH3 отрицательные, как и в исходном кетоне: — 228 —
|