المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
احكام الاسارى
2024-11-24
الخرشوف Artichoke (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-24
ميعاد زراعة الجزر
2024-11-24
أثر التأثير الاسترجاعي على المناخ The Effects of Feedback on Climate
2024-11-24
عمليات الخدمة اللازمة للجزر
2024-11-24
العوامل الجوية المناسبة لزراعة الجزر
2024-11-24

عدم صحة الصوم من الحائض.
22-1-2016
Thomas Bradwardine
25-10-2015
المعرفة الحسية والتجربية والتعبدية والكشفية
2024-11-09
التلقيح الصناعي في الماشية
2024-10-31
طريقة " بارنيت" Barnett method
21-12-2017
التراب مصدر نشوء الانسان
9-05-2015

Elimination-Addition Mechanism of Nucleophilic Aromatic Substitution. Arynes  
  
1226   03:14 مساءً   date: 1-9-2019
Author : ..................
Book or Source : LibreTexts Project
Page and Part : .................


Read More
Date: 28-7-2018 747
Date: 16-10-2020 1734
Date: 29-7-2018 1947

Elimination-Addition Mechanism of Nucleophilic Aromatic Substitution. Arynes

The reactivities of aryl halides, such as the halobenzenes, are exceedingly low toward nucleophilic reagents that normally effect displacements with alkyl halides and activated aryl halides. Substitutions do occur under forcing conditions of either high temperatures or very strong bases. For example, chlorobenzene reacts with sodium hydroxide solution at temperatures around 340o

and this reaction was once an important commercial process for the production of benzenol (phenol):

In addition, aryl chlorides, bromides, and iodides can be converted to areneamines ArNH2 by the conjugate bases of amines. In fact, the reaction of potassium amide with bromobenzene is extremely rapid, even at temperatures as low as −33o with liquid ammonia as solvent:

However, displacement reactions of this type differ from the previously discussed displacements of activated aryl halides in that rearrangement often occurs. That is, the entering group does not always occupy the same position on the ring as that vacated by the halogen substituent. For example, the hydrolysis of 4-chloromethylbenzene at 340o

gives an equimolar mixture of 3- and 4-methylbenzenols:

Even more striking is the exclusive formation of 3-methoxybenzenamine in the amination of 2-chloromethoxybenzene. Notice that this result is a violation of the principle of least structural change (Section 1-1H):

The mechanism of this type of reaction has been studied extensively, and much evidence has accumulated in support of a stepwise process, which proceeds first by base-catalyzed elimination of hydrogen halide (HX)

from the aryl halide - as illustrated below for the amination of bromobenzene:

Elimination

The product of the elimination reaction is a highly reactive intermediate 9

called benzyne, or dehydrobenzene, which differs from benzene in having two less hydrogen and an extra bond between two ortho carbons. Benzyne reacts rapidly with any available nucleophile, in this case the solvent, ammonia, to give an addition product:

Addition

The rearrangements in these reactions result from the attack of the nucleophile at one or the other of the carbons of the extra bond in the intermediate. With benzyne the symmetry is such that no rearrangement would be detected. With substituted benzynes isomeric products may result. Thus 4-methylbenzyne, 10

, from the reaction of hydroxide ion with 4-chloro-1-methylbenzene gives both 3- and 4-methylbenzenols:

In the foregoing benzyne reactions the base that produces the benzyne in the elimination step is derived from the nucleophile that adds in the addition step. This need not always be so, depending on the reaction conditions. In fact, the synthetic utility of aryne reactions depends in large part of the success with which the aryne can be generated by one reagent but captured by another. One such method will be discussed in Section 14-10C and involves organometallic compounds derived from aryl halides. Another method is to generate the aryne by thermal decomposition of a 1,2-disubstituted arene compound such as 11, in which both substituents are leaving groups - one leaving with an electron pair, the other leaving without:

When 11 decomposes in the presence of an added nucleophile, the benzyne intermediate is trapped by the nucleophile as it is formed. Or, if a conjugated diene is present, benzyne will react with it by a [4 + 2] cycloaddition. In the absence of other compounds with which it can react, benzyne will undergo [2 + 2] cycloaddition to itself:




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .