Замещения реакции

Замеще́ния реакции

Химические превращения, характеризующиеся тем, что «атакующая», частица вытесняет какой-либо атом или группу атомов из др. реагента:

Х + Y — S → X — S + Y.

В зависимости от характера Х З. р. подразделяют на нуклеофильные (s_n реакции; Х — анион или молекула, несущая неподелённую электронную пару), электрофильные (s_e реакции; Х — катион или иная частица, обладающая сродством к электронной паре) и радикальные (s_r реакции; Х — частица с неспаренным электроном). Различают мономолекулярные и бимолекулярные З. р. По механизму нуклеофильного мономолекулярного замещения (S_N1) протекает, например, гидролиз трет-бутилхлорида, при этом на первой стадии происходит медленная диссоциация на ион карбония и хлорид-ион, на второй — быстрая реакция карбониевого иона с водой с образованием трет-бутилового спирта:

(CH₃)₃C—Cl → (CH₃)₃C⁺ + Cl^-,

(CH₃)₃C⁺ + H₂O → (CH₃)₃C—OH + H⁺.

Для первичных и вторичных алкилгалогенидов более характерен одностадийный гидролиз, при котором разрыв связи С — галоген и образование связи С—ОН происходит синхронно (нуклеофильное бимолекулярное замещение, S_N2):

Кинетика процесса в первом случае отвечает первому, во втором — второму порядку (см. Кинетика химическая). Электрофильное замещение наиболее характерно для ароматических соединений, например:

Пример радикального замещения — металепсия (радикально-цепное хлорирование парафинов):

Cl₂ → Cl^∙ + Cl^∙; Cl^∙ + CH₄ → CH₃^∙ + HCl;

CH₃^∙ + Cl₂ → CH₃Cl и т.д.

Частным видом З. р. являются реакции двойного обмена:

X—Y + Z—W → X—W + Y—Z

и вытеснения:

Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu.

Б. Л. Дяткин.