親電加成反應

親電加成反應,是不飽和鍵的加成反應,是π電子與試劑作用的結果。

基本介紹

  • 中文名:親電加成反應
  • 簡介:是π電子與試劑作用的結果
  • 機理:碳正離子機理、離子對機理
  • 加成種類:親電試劑與π鍵反應烯烴加成
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簡介

π鍵較弱,π電子受核 的束縛較小,結構較鬆散,因此的作為電子的來源,給別的反應物提供電子。反應時,把它作為反應底物,與它反應的試劑應是缺電子的化合物,俗稱親電試劑。這些物質中有酸的質子,極化的帶正電的鹵素,又叫馬氏加成,由馬爾科夫尼科夫規則而得名:“烯烴與氫鹵酸的加成,氫加在氫多的碳上”。(氫多加氫)廣義的親電加成反應是由任何親電試劑與底物發生的加成反應。

機理

親電加成有多種機理,包括:碳正離子機理、離子對機理、環鎓離子機理以及三中心過渡態機理.

加成種類

親電試劑與π鍵反應烯烴加成

親電試劑

試劑在進攻反應中心時,試劑的正電部分較活潑,總是先加在反應中心電子云密度大的原子上,即電子云密度較大的雙鍵碳上。常見的親電試劑 (Electrophiles)有鹵素(Cl2、Br2),無機酸(H2SO4、HCl、HBr、Hl、HOCl、HOBr),有機酸(F3C—COOH、CI3C—COOH)等。

烯烴加成

在烯烴的親電加成反應過程中,氫正離子首先進攻雙鍵(這一步是定速步驟),生成一個碳正離子,然後鹵素負離子再進攻碳正離子生成產物。立體化學研究發現,後續的鹵素負離子的進攻是從與氫離子相反的方向發生的,也就是反式加成。
如丙烯與HBr的加成:
CH3-CH=CH2+ HBr → CH3-CHBr-CH3第一步,HBr電離生成H和Br離子,氫離子作為親電試劑首先進攻C=C雙鍵,形成這樣的結構:
第二步,由於氫已經占據了一側的位置,溴只能從另外一邊進攻。根據馬氏規則,溴與2-碳成鍵,然後氫打向1-碳的一邊,反應完成。
馬氏規則的原因是,取代基越多的碳正離子越穩定也越容易形成。這樣占主導的取代基多的碳就優先被負離子進攻。

加成種類

主要的親電加成反應類型,對於烯烴,主要有:鹵素加成反應、加鹵化氫反應、水合反應氫化反應羥汞化反應硼氫化-氧化反應Prins反應,以及與硫酸、次鹵酸、有機酸、醇和的加成反應;對於炔烴,主要有:鹵素加成反應、加鹵化氫反應和水合反應。由於sp碳原子的電負性比sp2碳原子電負性強,與電子結合得更為緊密,故炔烴的親電加成反應一般比烯烴要慢。

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