Elektrofilās papildinājums organiskajā ķīmijā

Papildināšanai reakcijām kas raksturīgs ar to veidošanās ķīmisko savienojumu no divām vai vairākām izejvielām. Aplūkosim mehānismu elektrofila papildus ērtu piemēru alkēnus - nepiesātināto aciklisko ogļūdeņražu ar vienu divkāršo saiti. Papildus tiem, kas šādas pārvērtības veikt citus ogļūdeņražus, kam vairākas saites, ieskaitot cikliskos.

Posmi reakcijai sākot molekulas

Elektrofilās papildinājums notiek vairākos posmos. Elektrofīlu ņemot pozitīvs lādiņš, kas darbojas kā elektronu akceptoru, un dubultsaiti kāda alkānu molekulas - kā elektronu donoru. Abi savienojumi veido pirmo p-gaistošs kompleksu. Tad sākas transformāciju π-kompleksa ϭ-kompleksu. Carbocation veidošanās šajā posmā, un tās stabilitāte likmi nosaka mijiedarbību kopumā. Pēc tam carbocation strauji reaģē ar daļēju negatīvi lādētu nukleofilu un gala konversijas produkts, kas izveidots.

Effect of aizvietotājiem par reakcijas ātruma

Charge ražošanas pārvietošanas (ϭ +) in carbocation tas ir atkarīgs no sākotnējā molekulāro struktūru. Positive inducējošais efekts, kas izpaužas alkilgrupu, noved pie samazināšanos lādiņa blakus oglekļa atomam. Tā rezultātā, molekula ar elektronu ziedojot aizvietotāju, kas palielina relatīvo stabilitāti katjonu π-elektronu blīvums ir saistīts un reaģētspēja molekulas kopumā. Ietekme uz reaģētspēju elektronu akceptoriem būs pretējs.

Mehānisms halogēnu savienojumu

Ļaujiet mums izpētīt sīkāk mehānismu elektrofila pievienojot alkānu līdz piemērs mijiedarbību un halogēnu.

1. Halogen molekula tuvojas divkāršu saiti starp oglekļa atomiem un polarizēta. Sakarā ar to, daļēji pozitīvu lādiņu vienā galā molekulā halogēna atvelk elektronus π-bond. Tā ir veidošanās nestabilu π-kompleksa.
2. Nākamajā solī Elektrofilās daļiņu savienots ar diviem oglekļa atomiem, veidojot gredzenu. Ir ciklisks "onium" ion.
3. Atlikušo uzlādēts daļiņu halogen (pozitīvi uzlādēts nukleofilu) tiek pakļauts reakcijai ar onium jonu un pievienojas pretējā pusē no iepriekšējā daļiņām halogen. Parādās gala produktu - trans-1,2-digalogenalkan. Līdzīgi, attachment notiek ar halogēna cikloalkenilgrupa.

The mehānisms stiprinājuma hydrohalic acids

Elektrofilās papildinājums no ūdeņraža halogenīdu un sērskābi notikt citādi. Skābā vidē ir atdalāma uz katjonu un reaģentu anjonu. Pozitīvi uzlādēts ion (elektrofīlu) uzbrukumiem π-saiti, kas savienota ar vienu no oglekļa atomiem. Carbocation veidojas, pie kam blakus oglekļa atoms ir pozitīvi uzlādēts. Nākamais carbocation reaģē ar anjonu, lai veidotu gala produktu reakcijas.

Virziens reakcija starp reaģentu un parasti asimetriskas Markovnikov

Elektrofilās papildinājums starp divām asimetriskām molekulām notiek regioselectively. Tas nozīmē, ka abi iespējamie izomēri veidojas vēlams tikai viens. Regioselectivity apraksta Markovnikov kārtulu, saskaņā ar kuru ūdeņradis ir pievienots pie oglekļa atoma, kas saistīts ar lielu skaitu citu ūdeņraža atomiem (vairāk hidrogenēts).

Lai saprastu šo noteikumu, ir nepieciešams atcerēties, ka reakcijas ātrums ir atkarīgs no stabilitātes starpposma carbocation. minēts iepriekš Effect of elektronu donoru un akceptora aizvietotājiem. Tādējādi, Elektrofilās pievienojot bromūdeņražskābes līdz propēns pārsvaru veidošanos 2-bromproprānu. Starpprodukts katjons ar pozitīvu lādiņu uz centrālo oglekļa atomu vairāk stabils carbocation ar pozitīvu lādiņu, kas galējās atoma. Tā rezultātā, broma atoms, reaģē ar otru oglekļa atomu.

Ietekme elektronu atņem aizvietotājiem par gaitā mijiedarbības

Ja sākotnējais molekula satur elektronu atņemšanas aizvietotājs, kas ir negatīvs induktīvais un / vai mesomeric efektu, Elektrofilās papildinājums ir pret iepriekš minētajiem noteikumiem. Piemēri aizvietotājiem: _CF3, COOH, CN. Šajā gadījumā, jo lielāks attālums no pozitīvā atbildīga par primāro elektronu izstājas grupu padara stabilāku carbocation. Tā rezultātā, ir ūdeņraža atoms savienots ar oglekļa atomu mazāk hidrogenēta.

Universal versija noteikumu izskatīsies šādi: mijiedarbību asimetrisku alkānu un asimetrisku reaģenta reakcija notiek pēc veidošanas veids visstabilākā carbocation.