유기 화학에서의 친전 성 첨가
부착 반응은2 종 이상의 출발 물질로부터 하나의 화학 화합물. 친 전자 성 첨가의 메카니즘이 하나의 이중 결합을 갖는 알켄 - 불포화 비 환식 탄화수소의 예에 대해 편리하다고 생각한다. 이 외에도, 순환 결합을 포함하여 다중 결합을 갖는 다른 탄화수소가 그러한 변형을 입력합니다.
초기 분자 상호 작용의 단계
친핵 결합은 여러 곳에서 일어난다.단계. 양전하를 띤 친전 자체는 전자 수용체의 역할을하고, 알켄 분자의 이중 결합은 전자 공여체의 역할을한다. 두 화합물은 모두 불안정한 p- 복합체를 형성합니다. 그러면 π- 복합체가 ϭ- 복합체로 변형됩니다. 이 단계에서 carbocation의 형성과 안정성은 상호 작용의 속도를 전체적으로 결정합니다. 그 후에, 카르 보 카보 네이트는 부분적으로 음으로 하전 된 친핵체와 빠르게 상호 작용하고, 최종 생성물이 형성된다.
반응 속도에 대한 치환체의 영향
carbocation의 전하 (ϭ +)의 비편 재화는원래 분자의 구조로부터 알킬기가 나타내는 긍정적 인 유도 효과는 인접한 탄소 원자의 낮은 전하를 유도한다. 그 결과, 전자 공 여성 치환체를 갖는 분자에서, 양이온의 상대적 안정성, π- 결합의 전자 밀도 및 분자 전체의 반응성이 증가한다. 전자 수용체가 반응성에 미치는 영향은 정반대입니다.
할로겐 첨가의 메커니즘
알켄과 할로겐의 상호 작용의 예에 의한 친 전자 성 부가 반응의 메카니즘을보다 상세히 분석하자.
- 할로겐 분자는 이중 결합에 접근한다.탄소 원자와 극성 사이에있다. 분자의 한쪽 끝에서 부분적으로 양전하로 인해 할로겐은 π- 결합 전자를 끌어 당긴다. 이것이 불안정한 π 복합체가 형성되는 방법입니다.
- 다음 단계에서, 친 전자 성 입자는 2 개의 탄소 원자와 결합하여 사이클을 형성한다. 주기적인 "오늄"이온이 나타납니다.
- 잔여 하전 된 할로겐 입자(양으로 전하를 띤 친핵체)는 오늄 이온과 상호 작용하고 이전 할로겐 입자의 반대편에 연결되어있다. 최종 생성물 인 trans-1,2-dihalogenalkane이 나타납니다. 유사하게, 시클로 알켄에 할로겐을 첨가하는 것.
할로겐화 수소산의 첨가 메커니즘
친 전자 성 부가 반응수소 할로겐화물과 황산은 다르게 진행됩니다. 산성 매질에서 시약은 양이온과 음이온으로 해리된다. 양전하를 띤 이온 (친전 자체)은 π 결합을 공격하고 탄소 원자 중 하나와 결합합니다. 이웃 한 탄소 원자가 양전하를 띠는 카보 카노 형성. 또한, 카보 네이션은 음이온과 반응하여 최종 반응 생성물을 형성한다.
비대칭 시약과 Markovnikov 규칙 사이의 반응 방향
두 가지 사이의 친핵 부착비대칭 분자는 위치 선택 적으로 진행한다. 이것은 가능한 두 가지 이성질체 중 하나만 형성된다는 것을 의미합니다. Regioselectivity는 Markovnikov 규칙을 설명하는데, 수소는 다른 많은 수의 수소 원자 (더 수소화 된 원자)에 연결된 탄소 원자에 붙어있다.
이 규칙의 본질을 이해하기 위해서는반응 속도는 중간 탄화 작용의 안정성에 달려있다. 전자 공여체와 수용체 치환기의 영향은 위에 논의되었다. 따라서, 브롬화 수소산을 프로 펜에 친 전자 성 첨가하면 2- 브로 모 프로판이 형성 될 것이다. 중심 탄소 원자에 양전하를 갖는 중간 양이온은 극단적 원자에 양전하를 갖는 카보네이션보다 더 안정하다. 결과적으로 브롬 원자는 두 번째 탄소 원자와 상호 작용합니다.
전자 흡인 치환기가 상호 작용에 미치는 영향
소스 분자가음의 유도 성 및 / 또는 메소 메릭 효과를 갖는 전자 흡인 치환체 인 경우, 친 전자 성 부착은 상기 한 규칙에 위배된다. 이러한 치환체의 예로는 CF3, COOH, CN. 이 경우, 전자 흡인 군으로부터의 양전하의 큰 거리는 제 1 카보 챠션을보다 안정하게 만든다. 결과적으로, 수소는 수소화 된 탄소 원자와 결합한다.
규칙의 보편적 인 변형은 다음과 같습니다. 비대칭 알켄과 비대칭 시약이 상호 작용할 때, 반응은 가장 안정한 카르 보 네이 팅의 형성 경로를 따라 진행됩니다.
