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烯烃的亲电加成反应

分类:问答百科 2022-09-14
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烯烃的亲电加成反应

亲电加成反应(EA),简称亲电加成,是亲电试剂(带正电的基团)进攻不饱和键引起的加成反应。反应中,不饱和键(双键或三键)打开,并与另一个底物形成两个新的σ键。亲电加成中最常见的不饱和化合物是烯烃和炔烃。

有机化学中的概念,对进攻试剂而言,假如是获取电子倾向强烈的,如卤素、氯化氢中的H +等,与烯、炔加成反应时,先是由亲电的部分(H +、X +)进攻多电子的烯、炔的重键,称亲电加成。不饱和烃受亲电试剂进攻后,π键断裂,试剂的两部分分别加到重键两端的碳原子上。反应的决速步由亲电试剂进攻而引起的加成反应,故称为亲电加成反应,亲电加成中最常见的不饱和化合物是烯烃和炔烃。

亲电试剂(Electrophile)在进攻反应中央时,试剂的正电部分较活泼,总是先加在反应中央电子云密度大的原子上,即电子云密度较大的双键碳上。常见的亲电试剂有卤素(Cl 2、Br 2),无机酸(H 2SO 4、HCl、HBr、Hl、HOCl、HOBr),有机酸(F 3C—COOH、CI 3C—COOH)等。

反应机理

亲电加成有多种机理,包括:碳正离子机理、离子对机理、环鎓离子机理以及三中央过渡态机理。

反应采取哪种机理进行与亲电试剂和不饱和化合物的性质、溶剂的极性和过渡态的稳定性等都有很大关系,一般来说,在卤素加成反应中,溴与烯烃的加成反应主要按照环鎓离子中间体机理进行,而氯与烯烃的加成反应主要按照前两种机理进行(有时也经过环状氯正原子)。这主要是因为两种卤素原子电负性和原子半径不同,溴的孤电子对轻易和碳正离子p轨道重叠,发生电子云的离域,而氯则不然。

不同的机理也会产生立体选择性不同的产物。碳正离子机理得到顺式加成和反式加成产物的混合物,离子对机理得到的是顺式加成产物,而环鎓离子机理得到反式加成产物。

对于不对称的亲电加成反应来讲,反应一般符合马氏规则,产物具有区域选择性。但双键碳上连有吸电子基团或以有机硼化合物作亲电试剂时,产物是反马氏规则的,例如烯烃与乙硼烷生成烷基硼的反应。

主要的亲电加成反应类型,对于烯烃,主要有:卤素加成反应、加卤化氢反应、水合反应、氢化反应、羟汞化反应、 硼氢化-氧化反应 、 Prins反应 ,以及与硫酸、次卤酸、有机酸、醇和酚的加成反应;对于炔烃,主要有:卤素加成反应、加卤化氢反应和水合反应。由于 sp 碳原子的电负性比 sp 2碳原子电负性强,与电子结合得更为紧密,故炔烃的亲电加成反应一般比烯烃要慢。

亲电试剂进攻芳香环时,主要发生的不是亲电加成反应,而是亲电芳香取代反应。其他的加成反应主要机理还有亲核加成反应、自由基加成反应和环加成反应。

相关文章:马氏规则

但是当双键碳上连有OH、OR、OCOR、NR2,NHR、NHCOR基团,符合马氏规则的中间体碳正离子可以和上述基团的孤对电子共轭更加稳定,加成速率更快。(给电子共轭效应大于吸电子诱导效应,卤代烯烃则相反,加成速率比烯烃慢)

本文编辑自:

一、高等有机化学课件,谢斌教授。(如涉及版权问题,请联系本号删除)

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