2.2.2.1. Обзор реакций, их кинетика и механизм

Как уже отмечалось, рассмотренные в данном разделе реакции отличаются большим разнообразием:

1. ацилирование аминов, гидразинов, спиртов и фенолов:

2. синтез азометинов, гидразонов и оксимов:

3. присоединение нуклеофилов к карбонильной группе:

4. присоединение нуклеофилов к нитрильной группе:

4. присоединение нуклеофилов к гетероалленовым группировкам с получением производных мочевины, тиомочевины, тиокарбаминовых кислот:

Реакции, как правило, являются основно- или кислотно-каталитическими.

Механизм реакций. В кислотно-каталитическом процессе первой стадией является протонирование гетероатома, имеющего наивысшую электронную плотность. На второй стадии происходит присоединение основания ВН по двойной связи, третья стадия – отщепление протона и уходящей группировки. Рассмотрим это на примере реакции этерификации (ВН = R¹OH):

С помощью меченых атомов показано, что при гидролизе сложных эфиров атом кислорода уходит вместе с алкильной группой.

При основном катализе на первой стадии происходит присоединение основания по кратной связи. Это можно рассмотреть на примере образования азометинов (BH = R²NH-H):

Амин выступает в роли основного катализатора, лимитирующей стадией процесса является отщепление. В ряде случаев реакция останавливается на этой стадии. При общем кислотном или основном катализе уравнение кинетики бимолекулярной реакции включает в себя каталитическую константу и суммарную концентрацию всех сопряженных кислот. При образовании циангидринов и бисульфитных производных кислотный или основный катализ отсутствует.