Номер 8, страница 133 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

4.8. Почему в реакциях ацилирования в качестве оснований используют третичные амины и не используют первичные и вторичные амины?

Решение

В реакциях ацилирования, проводимых с использованием таких реагентов, как хлорангидриды карбоновых кислот ($RCOCl$) или их ангидриды ($(RCO)_2O$), в качестве побочного продукта часто образуется сильная кислота (например, $HCl$). Эта кислота может замедлять реакцию или вызывать нежелательные побочные процессы. Для ее нейтрализации и смещения равновесия в сторону образования целевого продукта в реакционную смесь добавляют основание.

Выбор основания имеет решающее значение. Первичные ($RNH_2$) и вторичные ($R_2NH$) амины не подходят для этой роли, несмотря на их основные свойства. Причина в том, что они сами являются сильными нуклеофилами из-за наличия атомов водорода, связанных с азотом. В результате они вступают в конкурирующую реакцию ацилирования с ацилирующим агентом, образуя соответствующие амиды:

$R'COCl + R_2NH \rightarrow R'CONR_2 + HCl$

Эта побочная реакция расходует исходные реагенты и снижает выход целевого продукта (например, сложного эфира при ацилировании спирта).

Третичные амины ($R_3N$), такие как триэтиламин или пиридин, являются идеальными основаниями для таких реакций. Они обладают неподеленной электронной парой на атоме азота и эффективно связывают выделяющуюся кислоту, образуя соль, например, гидрохлорид триалкиламмония:

$R_3N + HCl \rightarrow [R_3NH]^+Cl^-$

Ключевым преимуществом третичных аминов является отсутствие у них атомов водорода при атоме азота. Это делает невозможным их ацилирование с образованием стабильного продукта (амида). Таким образом, третичные амины выполняют исключительно функцию акцептора протона (основания), не конкурируя с основным субстратом за ацилирующий агент. Это обеспечивает чистоту реакции и высокий выход целевого продукта.

Ответ: Третичные амины используют в качестве оснований в реакциях ацилирования, так как они эффективно нейтрализуют выделяющуюся кислоту, но, в отличие от первичных и вторичных аминов, не могут сами вступать в реакцию ацилирования из-за отсутствия N-H связей. Первичные и вторичные амины не используют, потому что они являются сильными нуклеофилами и конкурируют с основным субстратом за ацилирующий агент, образуя побочные продукты (амиды) и снижая выход основной реакции.