Аренная схема замены

Arene Схемы замены являются частью органической химии номенклатуры IUPAC и определяют положение заместителей , кроме водорода по отношению друг к другу на ароматическом углеводорожном .

Орто , мета и пара замена

Основные модели замены Арен

См. Также: Электрофильная ароматическая замещение

• В Ortho -Substituration два заместителя занимают позиции рядом друг с другом, которые могут быть пронумерованы 1 и 2. На диаграмме эти позиции отмечены R и Ortho .
• В мета -подстановке заместители занимают позиции 1 и 3 (соответствующие R и Meta на диаграмме).
• В пункте -подстановке заместители занимают противоположные концы (позиции 1 и 4, соответствующие r и par на диаграмме).

Толуидины . служат примером для этих трех типов замещения

Синтез

Группы пожертвований электронов, например , амино , гидроксил , алкил и фенильные группы, как правило, являются орто / пара -директорами, а группы снятия электронов, такие как нитро , нитрил и кетоновые группы, имеют тенденцию быть мета -директорами.

Характеристики

Хотя специфики варьируются в зависимости от соединения, в простых разрешенных аренах, три изомера, как правило, имеют довольно похожие точки кипения. Тем не менее, Para Isomer обычно имеет самую высокую температуру плавления и самую низкую растворимость в данном растворителе трех изомеров.

Разделение орто и пара -изомеров

Поскольку группы пожертвований электронов являются как орто , так и режиссерами PARA , разделение этих изомеров является распространенной проблемой в синтетической химии. Существует несколько методов, чтобы разделить эти изомеры:

• Колоночная хроматография часто отделяет эти изомеры, так как орто более полярно, чем пара в целом.
• Фракционная кристаллизация может использоваться для получения чистого парара -продукта, полагаясь на принцип, что он менее растворим, чем орто, и, таким образом, будет кристаллизоваться первым. Следует заботиться, чтобы избежать кокристаллизации орто -изомера .
• Многие нитро -соединения и Ortho Para Isomers имеют совершенно разные точки кипения . Эти изомеры часто могут быть разделены дистилляцией. Эти разделенные изомеры могут быть преобразованы в соли диазония и используются для приготовления других чистых орто или пара . соединений

IPSO , MESO и PERI Замена

• 
  IPSO - замена.
• 
  Мезо - замена.
• 
  Пери - замена.

• IPSO -Substitution описывает два заместителя, разделяющие одно и то же кольцо в промежуточном соединении в электрофильном ароматическом замене . Тримитилсилил , трет -бутил и изопропильные группы могут образовывать стабильные карбокации , следовательно, являются IPSO Directing Groups.
• Мезо -подстановка относится к заместителям, занимающим бензиловую позицию. Это наблюдается в таких соединениях, как Calixarenes и Acridines .
• Пери -подставление происходит в нафтальенах для заместителей в 1 и 8 положениях.

кишечника и телеканала Замены

• В Cine -Substitution входящая группа занимает должность, прилегающую к тому, что занято уходящей группой . Например, Cine -Substitution наблюдается в Aryne . химии
• Телеопстатация происходит , когда новая позиция находится на кольце более одного атома.

Происхождение

Префиксы Ortho , Meta и Para получают от греческого, что означает правильное , следуя и кроме , соответственно. Отношение к текущему значению, возможно, не очевидно. Описание Ortho исторически использовалось для обозначения оригинального соединения, и изомер часто называли мета -соединением. Например, тривиальные названия ортофосфорной кислоты и триметафосфорной кислоты не имеют ничего общего с ароматикой вообще. Аналогичным образом, описание, пара, было зарезервировано для близко связанных соединений. Таким образом, Jakob Berzelius изначально назвал расическую форму татарной кислоты «паратартариновой кислоты» (еще один устаревший термин: расическая кислота . Использование орто , мета и пара префиксов Jöns ) в 1830 году , хотя он применил префикс Ortho к 1,4-изомеру и мета - префикс до 1,2-изомера. Это был немецкий химик Карл Грабе сначала использовал префиксы орто -мета , который в 1869 году -пара -для обозначения конкретных относительных местоположений заместителей на дисенью ароматическом кольце (а именно нафтален ). В 1870 году немецкий химик Виктор Мейер впервые применил номенклатуру Грэбе к бензолу . Нынешняя номенклатура была введена Химическим обществом в 1879 году.

Примеры

Примеры использования этой номенклатуры приведены для изомеров Cresol ( , C ₆ H ₄ OH) (Ch ₃ ):

• 
  o -cresol
• 
  М -Крезол
• 
  P -CRRESOL

Есть три изомеры замены Arene дигидроксибензола (C ₆ H ₄ (OH) ₂ - Ortho Isomer Catechol , метазомер ) Resorcinol и Para Isomer гидрохинон :

• 
  катехол
• 
  Резорцинол
• 
  Гидрохинон

There are three arene substitution isomers of benzenedicarboxylic acid (C ₆ H ₄ (COOH) ₂ ) – the ortho isomer phthalic acid , the meta isomer isophthalic acid , and the para isomer terephthalic acid :

• 
  фталевая кислота
• 
  изофталевая кислота
• 
  терефталевая кислота

Эти термины также могут использоваться в шестицелевых гетероциклических ароматических системах, таких как пиридин , где атом азота считается одним из заместителей. Например, никотинамид и ниацин , показанные мета -замены на пиридиновом кольце, в то время как пралидокса является катион изомером орто .

• 
  ниацин
• 
  никотинамид
• 
  Пралидоксим

Смотрите также

• Дескриптор (химия)
• Изомер
• Структурный изомеризм