Plus electrofil in Organic Chemistry

Pentru reacțiile de adiție caracterizate prin formarea de compuși chimici din două sau mai multe materii prime. Luați în considerare mecanismul de plus electrofil la exemplul convenabil alchenelor - hidrocarburi aciclice nesaturate, cu o dublă legătură. În plus față de acestea, în astfel de transformări ia alte hidrocarburi cu legături multiple, inclusiv ciclic.

Etapele reacționând moleculelor inițiale

plus electrofila are loc în mai multe etape. Electrofil având acționează un Pozitivă ca un acceptor de electroni, iar legătura dublă a unei molecule alchene - ca un donor de electroni. Cei doi compuși formează un prim complex p volatil. Apoi, începe transformarea π-complex-ϭ complex. Formarea carbocationului în acest stadiu și stabilitatea acesteia determină rata de interacțiune în general. După aceea carbocationului reacționează rapid cu nucleofil parțial încărcată negativ, iar produsul final conversia format.

Efectul substituenților asupra vitezei de reacție

Încărcați delocalizarea (ϭ +) în carbocationului depinde de structura moleculară inițială. efect inductiv pozitiv care se manifestă o grupă alchil, conduce la o scădere a atomului de carbon adiacent de încărcare. Ca urmare, in molecula cu donor de electroni substituent mărește stabilitatea relativă a densității cation π-electron se datorează și reactivitatea moleculei ca întreg. Efectul asupra reactivitatii acceptori de electroni va fi opus.

Mecanismul de conectare halogeni

Să examinăm mai în detaliu mecanismul de adăugare electrofil alchenei la un exemplu de interacțiune și halogen.

1. molecula de halogen se apropie legătura dublă între atomii de carbon și polarizată. Datorită taxa parțial pozitivă la un capăt al moleculei halogen trage electroni π-legătura. Deoarece există o formare a unui instabil π-complex.
2. În etapa următoare particula electrofilă conectat la doi atomi de carbon, formând un inel. Există un ciclic „onium“ ion.
3. Halogenul particule încărcate rămasă (nucleofil încărcat pozitiv) reacționează cu ion onium și se alătură pe partea opusă de particule halogen anterior. Apare produsului final - trans-1,2-digalogenalkan. In mod similar, atașarea se produce prin halogen cicloalchenil.

Acizii halohidrici de atașare mecanism

adăugarea electrofilă de halogenuri de hidrogen și acid sulfuric au loc altfel. Într-un mediu acid este disociat într-un cation și anion reactiv. ion încărcat pozitiv (electrofil) ataca π-legătura cuplat la unul dintre atomii de carbon. Carbocationului este format, în care atomul de carbon adiacent este încărcat pozitiv. carbocationului Următorul reacționează cu anionul pentru a forma produsul final al reacției.

Direcția reacției dintre reactivii și de obicei asimetrice Markovnikov

plus electrofile între cele două molecule asimetrice are loc regioselectiv. Aceasta înseamnă că cei doi izomeri posibili este format de preferință doar unul. Regioselectivitate descrie regula lui markovnikov, potrivit căreia hidrogenul este atașat la un atom de carbon legat printr - un număr mare de alți atomi de hidrogen (mai hidrogenată).

Pentru a înțelege această regulă, este necesar să se reamintească faptul că viteza de reacție depinde de stabilitatea carbocationului intermediar. Efectul substituenților donor de electroni și acceptor menționat mai sus. Astfel, adiția electrofilă de acid bromhidric la propenă conduce la formarea de 2-brompropan. Cationul intermediar cu o sarcină pozitivă pe atomul de carbon central de mai carbocation stabil, cu o sarcină pozitivă în atom extremă. Ca rezultat, un atom de brom este reacționat cu un al doilea atom de carbon.

Efectul substituenților atrăgători de electroni pe parcursul interacțiunii

Dacă molecula originală conține substituentul electroatractor care are un inductiv negativ și / sau efect mezomeric, plus electrofil este împotriva regulilor de mai sus. Exemple de astfel de substituenți: _CF3, COOH, CN. În acest caz, mai mare distanta de sarcina pozitiva a grupului de electroni primar face o carbocation mai stabil. Ca rezultat, hidrogenul legat la atomul de carbon mai puțin hidrogenate.

Versiunea universală a regulilor va arata astfel: interacțiunea unei alchene asimetrice și asimetric reacția are reactiv prin modul de formare a carbocationului cele mai stabile.