Карбонові кислоти як протонoвмісні нуклеофіли в реакції з хлорметилоксираном

Abstract

Методами хімічної кінетики та кореляційного аналізу вивчено вплив структури карбонових кислот лінійної та циклічної/розгалуженої будови на нуклеофільне розкриття оксиранового циклу в реакційній серії «хлорметилоксиран–карбонова кислота (протоновмісний нуклеофіл)–галогенід тетраалкіламонію». Дослідження здійснені в інтервалі температур 313–353 К для гексанової та циклогексанової кислот, що мають сумірні значення кислотності, стеричних (E0s) та індукційних (*) параметрів. Кінетичні закономірності реакції встановлено при варіюванні концентрації кислотного реагенту та каталізатора – йодиду тетра-н-бутиламонію, оцінено активаційні параметри реакції. Співставлення отриманих даних і результатів попередніх досліджень дало змогу довести, що збільшення стеричного фактора у -атома Карбону кислотного реагенту сприяє процесу нуклеофільного розкриття оксиранового циклу. Отримано кореляційні рівняння, що встановлюють взаємозв’язок між просторовою будовою карбонових кислот і швидкістю розкриття циклу хлорметилоксирану в присутності галогенідів тетраалкіламонію. Розраховано індекс топологічного стеричного ефекту для карбоксилат-аніонів. Встановлено, що зростання величин топологічного стеричного ефекту карбоксилатів відповідає більш високій реакційній здатності відповідних карбонових кислот, що узгоджується із гіпотезою про утворення in situ у ході реакції інтермедіату – карбоксилату тетраалкіламонію, що є істинним каталізатором процесу. Показано, що в досліджуваній серії карбонові кислоти виявляють себе як протоновмісні нуклеофіли.