Читайте также:
|
|
Реакция образования бромистого изопропила при взаимодействии изопропилового спирта с НВr проходит по механизму нуклеофильного замещения, катализируемого кислотами. Бромистый водород образуется в результате реакции:
KBr + H2SO4 = HBr + KHSO4
Чтобы образующийся бромистый водород как можно меньше улетал, в реакционную смесь добавляют воду, а саму реакционную смесь перед внесением в нее бромистого калия охлаждают.
Роль серной кислоты состоит также в протонировании изопропилового спирта:
(1) | |
изопропилоксоний-катион |
Изопропилоксоний-катион, будучи вторичным оксониевым ионом, может реагировать с нуклеофилом Вr- по двум маршрутам: по механизму SN2:
(2) |
или по SN1:
(3) (4) |
Наряду с бромид-анионом в качестве нуклеофила может выступать и гидросульфат-анион НSO4‑:
(5) | |
изопропилсульфат |
Изопропилсульфат, реагируя с бромид-анионом, также дает бромистый изопропил, а при высокой температуре (> 170 °С) способна к внутримолекулярному отщеплению Н2SО4 с образованием пропилена.
Образующийся бромистый изопропил отгоняется из реакционной смеси. Вместе с бромпроизводным частично улетает и изопропиловый спирт, некоторое количество которого присутствует в реакционной смеси в свободном виде, так как равновесие (1) не полностью сдвинуто вправо. В связи с этим установка снабжается дефлегматором, который позволяет частично отделить более высококипящий спирт от бромистого изопропила и вернуть его в зону реакции.
Взаимодействие изопропилсерной кислоты со спиртом приводит к образованию небольших количеств простого диизопропилового эфира:
(6) | ||
диизопропиловый эфир | ||
который может быть отделен от бромистого изопропила при обработке продукта концентрированной серной кислотой:
(7) |
Продукт кислотно-основного взаимодействия простого эфира и H2SO4 в отличие от галогенпроизводного хорошо растворим в концентрированной серной кислоте (см. примечание 2).
Контрольные вопросы
1. Зачем в реакционную смесь перед началом синтеза добавляют воду, хотя она не входит в уравнение основной реакции? Почему перед внесением бромида калия реакционную смесь необходимо как можно сильнее охладить?
2. Какую роль в синтезе выполняет серная кислота?
3. Зачем установка для синтеза бромистого изопропила снабжается дефлегматором? Почему продукт реакции рекомендуется собирать под слоем воды?
4. Напишите уравнения реакций, в которые может вступать изопропилсульфат в различных условиях. Каковы механизмы этих реакций?
5. Сравните между собой данные для изопропилового спирта и бромистого изопропила: а) температуры кипения, б) растворимости в воде. Какие особенности строения этих веществ объясняют наблюдаемые различия?
6. В результате каких операций и каких реакций происходит очистка “сырого” бромистого изопропила от содержащихся в нем примесей?
7. Сравните по данным из справочника физические свойства бромистого изопропила и бромистого н- пропила. Как практически можно отличить друг от друга эти изомеры?
8. Чем отличаются между собой механизмы SN2 и SN1? Перечислите условия, которые благоприятствуют протеканию реакций замещения по тому или иному механизму.
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 207 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Работа с рефрактометром | | | Ацетанилид (метод А) |