Elektrofil addiciós in Organic Chemistry

Az addíciós reakciók képződése jellemzi kémiai vegyületek két vagy több kiindulási anyagokat. Tekintsük a mechanizmusa elektrofil Amellett, hogy a kényelmes példáját alkének - telítetlen, aciklikus szénhidrogének egy kettős kötést. Amellett, hogy őket, az ilyen transzformációk hogy más szénhidrogénekből többszörös kötést, beleértve a ciklusos.

Szakaszai során a kiindulási molekulák

Elektrofil addíció játszódik több szakaszban. Elektrofil amelynek pozitív töltés működik, mint egy elektron akceptor, és a kettős kötés egy alkén molekula - például egy elektron donor. A két vegyület így egy első p-illékony komplexet. Ezután kezdődik az átalakulás π-komplex ϭ-komplexum. Szénkation képződést ebben a szakaszban, és stabilitását mértékének meghatározása a kölcsönhatás általában. Ezután szénkation gyorsan reagál részleges negatív töltésű nukleofil és a végső konverziós termék képződik.

Hatása szubsztituensek a reakció sebességét

Töltés delokalizáció (ϭ +) a karbokation ez függ a kezdeti molekuláris szerkezetét. Pozitív induktív hatás, amely megmutatkozó alkilcsoport, csökkenéséhez vezet a felelős szomszédos szénatommal. Ennek eredményeként, a molekulában elektrondonor szubsztituenst növeli a relatív stabilitását kation π-elektron sűrűség miatt és reakcióképesség a molekula egészének. Hatás a reaktivitása elektron akceptor lesz ellenkezője.

A mechanizmus a halogének kapcsolatot

Nézzük meg részletesebben a mechanizmus elektrofil addíciója Az alkén példát interakció és halogén.

1. Halogén-molekula közelít a kettős szénatom közötti kötés és polarizált. Mivel a részlegesen pozitív töltés egyik végén a molekula halogén húzza az elektronok π-kötés. Mivel van egy kialakulását egy instabil π-komplex.
2. A következő lépésben elektrofil részecske csatlakoztatott két szénatom, amely egy gyűrűt. Van egy ciklikus „onium” ion.
3. A fennmaradó töltött részecske halogénatom (pozitív töltésű nukleofil) reagáltatjuk ónium-ion, és csatlakozik a szemközti oldalon a korábbi részecskék halogénatom. Jelenik meg, a végtermék - transz-1,2-digalogenalkan. Hasonlóképpen, kötődés bekövetkezik halogénatommal cikloalkenilcsoport.

A mechanizmus mellékletet hidrogén-halogenidek

Elektrofil addiciós hidrogén-halogenidek és a kénsav előfordulhat más módon. A savas környezet disszociálnak egy kation és reagens anion. A pozitív töltésű ion (elektrofil) megtámadja a π-kötés van kötve egy a szénatomok. Szénkation képződik, ahol a szomszédos szénatommal pozitívan töltött. Következő szénkation reakcióba lép a anion, hogy kialakítsuk a végső termék a reakció.

Az irány a reakció a reagensek közötti, és általában aszimmetrikus Markovnyikov

Elektrofil addíciója a két aszimmetrikus molekulák bekövetkezik regioszelektív. Ez azt jelenti, hogy a két lehetséges izomer képződik előnyösen csak egy. Regioszelektivitása leírja Markovnyikov szabály, amely szerint a hidrogénatom kapcsolódik egy szénatomhoz kapcsolódik egy nagy számú egyéb hidrogénatomok (több hidrogénezett).

Ahhoz, hogy megértsük ezt a szabályt, szükséges emlékeztetni arra, hogy a reakció sebessége függ a stabilitást a közbenső szénkation. Hatása elektron donor és akceptor szubsztituensek a fent említett. Így, elektrofil hozzáadásával hidrogén-bromid-, hogy propén képződéséhez vezetnek a 2-bróm-propánt. A közbenső kation egy pozitív töltést központi szénatom több stabil karbokation egy pozitív töltés a szélsőséges atom. Ennek eredményeként, brómatom reagáltatunk egy második szénatom.

Hatása elektronszívó szubsztituenseket során a kölcsönhatás

Ha az eredeti molekula tartalmaz elektronszívó helyettesítő, amely egy negatív induktív és / vagy mezomorf hatást, elektrofil adagolás ellen a fenti szabályok. Ilyen szubsztituensek: CF _3, COOH, CN. Ebben az esetben, a nagyobb a távolság a pozitív töltés a primer elektronszívó csoport teszi egy stabil karbokation. Ennek eredményeként, kapcsolódó hidrogén szénatommal kevesebbel hidrogénezzük.

Univerzális változata a szabályok a következőképpen néz ki: a kölcsönhatás egy aszimmetrikus alkén és egy aszimmetrikus reagens reakció útján képződése a legstabilabb karbokation.