Addició electròfila en Química Orgànica

Per reaccions d'addició que es caracteritzen per la formació de compostos químics de dos o més materials de partida. Penseu el mecanisme d'addició electròfila a l'exemple convenient d'alquens - hidrocarburs acíclics insaturats amb un doble enllaç. A més d'ells, en aquestes transformacions tenen altres hidrocarburs que tenen enllaços múltiples, incloent cíclic.

Etapes reaccionar l'molècules de partida

addició electrofílica es porta a terme en diverses etapes. Electròfil que té una càrrega positiva actua com un acceptor d'electrons, i el doble enllaç d'una molècula d'alquè - com un donador d'electrons. Els dos compostos formen un primer complex p volàtil. Llavors comença la transformació de π-complexa en ϭ complex. formació de carbocations en aquesta etapa i la seva estabilitat determinen la taxa d'interacció en general. A partir de llavors carbocatió reacciona ràpidament amb parcial nucleòfil carregat negativament i el producte de conversió final format.

Efecte dels substituents en la velocitat de reacció

Càrrega deslocalització (ϭ +) en carbocatió que depèn de l'estructura molecular inicial. Positiu efecte inductiu que es manifesta grup llogo, condueix a una disminució en l'àtom de carboni adjacent càrrega. Com a resultat, en la molècula amb donant d'electrons substituent augmenta l'estabilitat relativa de la densitat de cations π-electró cal i reactivitat de la molècula com un tot. Efecte de la reactivitat de acceptors d'electrons serà oposat.

El mecanisme de connexió halògens

Examinem amb més detall el mecanisme de l'addició electrofílica del alquè a un exemple d'interacció i halogen.

1. molècula halògena s'acosta al doble enllaç entre àtoms de carboni i polaritzada. A causa de la càrrega parcialment positiva en un extrem de la molècula d'halogen tira de la electrons π-bond. Atès que hi ha una formació d'un π-complex inestable.
2. En el següent pas de partícules electròfil connectat a dos àtoms de carboni, formant un anell. Hi ha un ió cíclic "oni".
3. El halogen partícula carregada restant (nucleòfil carregat positivament) es fa reaccionar amb l'ió oni i s'uneix a la banda oposada de les partícules anterior halogen. Apareix producte final - trans-1,2-digalogenalkan. De la mateixa manera, la unió es produeix per cicloalquenilo halogen.

Els àcids hidràcids halogenats mecanisme de fixació

A més electròfila d'halurs d'hidrogen i àcid sulfúric es produeix el contrari. En un ambient àcid es dissocia en un catió i anió reactiu. ió amb càrrega positiva (electròfil) ataca el π-enllaç acoblat a un dels àtoms de carboni. Carbocatió es forma, en el qual l'àtom de carboni adjacent està carregat positivament. Següent carbocatió reacciona amb l'anió per formar el producte final de la reacció.

La direcció de la reacció entre els reactius i generalment asimètrica Markovnikov

A més electrofílica entre les dues molècules asimètriques es produeix regioselectivamente. Això vol dir que els dos isòmers possibles es forma preferiblement només un. Regioselectivitat descriu la regla de Markovnikov, segons la qual l'hidrogen està unit a un àtom de carboni connectat amb un gran nombre d'altres àtoms d'hidrogen (més hidrogenat).

Per entendre aquesta regla, cal recordar que la velocitat de reacció depèn de l'estabilitat del carbocatió intermedi. Efecte de donadors d'electrons i acceptor de substituents esmentats anteriorment. Per tant, l'addició electrofílica d'àcid bromhídric al propè condueixen a la formació de 2-bromopropano. El catió intermedi amb una càrrega positiva en l'àtom de carboni central carbocatió més estable amb una càrrega positiva en l'àtom d'extrem. Com a resultat, un àtom de brom es fa reaccionar amb un segon àtom de carboni.

Efecte dels substituents captadors d'electrons en el curs de la interacció

Si la molècula principal té substituent captador d'electrons que té una inductiu negatiu i / o d'efecte mesòmer, addició electròfila està en contra de les regles anteriors. Exemples de tals substituents: CF _3, COOH, CN. En aquest cas, com més gran és la distància de la càrrega positiva del grup d'extracció d'electró primària fa un carbocatió més estable. Com a resultat, l'hidrogen connectat a l'àtom de carboni menys hidrogenat.

versió Universal de les regles s'assemblarà a això: la interacció d'un alquè asimètric i un asimètrics avança la reacció de reactiu per mitjà de la formació del carbocatió més estable.