L'addition électrophile en chimie organique

Pour les réactions d'addition, caractérisé par la formation de composés chimiques à partir de deux ou plusieurs matières de départ. Considérons le mécanisme d'addition électrophile à l'exemple pratique d'alcènes – hydrocarbures acycliques insaturés ayant une double liaison. En plus d'entre eux, dans de telles transformations prendre d'autres hydrocarbures ayant des liaisons multiples, y compris cyclique.

Les étapes faisant réagir les molécules de départ

L'addition électrophile se déroule en plusieurs étapes. Électrophile ayant une charge positive agit comme un accepteur d'électrons, et la double liaison d'une molécule d'alcène – en tant que donneur d'électrons. Les deux composés forment un premier complexe de p-volatile. Commence alors la transformation de π-complexe complexe ϭ. formation Carbocation à ce stade et sa stabilité déterminent le taux d'interaction en général. Par la suite carbocation réagit rapidement avec nucléophile chargé négativement partielle et le produit de conversion final formé.

Effet des substituants sur la vitesse de réaction

Charger la délocalisation (ϭ +) en carbocation elle dépend de la structure moléculaire initial. Effet positif inductif qui se manifeste groupe alkyle, conduit à une diminution de la charge atome de carbone adjacent. En conséquence, dans la molécule avec substituant donneur d'électrons augmente la stabilité relative de la densité d'électrons π cation est due et la réactivité de la molécule dans son ensemble. Effet sur la réactivité des accepteurs d'électrons sera opposé.

Le mécanisme de la connexion des halogènes

Examinons plus en détail le mécanisme d'addition électrophile du alcènes à un exemple d'interaction et d'halogène.

1. Molécule d'halogène approche de la double liaison entre les atomes de carbone et polarisée. En raison de la charge partiellement positif à une extrémité de la molécule un atome d'halogène tire les électrons π-liaison. Comme il y a une formation d'un complexe π instable.
2. Dans l'étape suivante particule électrophile relié à deux atomes de carbone, formant un anneau. Il y a un ion « onium » cyclique.
3. Le reste halogène de particules chargées (nucléophile chargé positivement) est mis à réagir avec un ion onium et se joint sur le côté opposé de la précédente halogène particules. Semble produit final – trans-1,2-digalogenalkan. De même, la fixation se fait par cycloalcényle d'halogène.

La fixation du mécanisme acides halohydriques

addition électrophile d'halogénures d'hydrogène et l'acide sulfurique se produire autrement. Dans un environnement acide est dissocié en un anion cation et réactif. Ion chargé positivement (électrophile) attaque la liaison π-couplée à l'un des atomes de carbone. Carbocation est formé, dans lequel l'atome de carbone adjacent est chargé positivement. Suivant carbocation réagit avec l'anion pour former le produit final de la réaction.

Le sens de la réaction entre les réactifs et généralement asymétrique Markovnikov

addition électrophile entre les deux molécules asymétriques se produit de manière régiosélective. Cela signifie que les deux isomères possibles est de préférence formée d'un seul. Régiosélectivité décrit la règle de Markovnikov, selon lequel l'hydrogène est attaché à un atome de carbone relié à un grand nombre d'autres atomes d'hydrogène (plus hydrogéné).

Pour comprendre cette règle, il est nécessaire de rappeler que la vitesse de réaction dépend de la stabilité du carbocation intermédiaire. Effet des substituants donneurs d'électrons et accepteur mentionné ci-dessus. Ainsi, l'addition électrophile d'acide bromhydrique pour propène conduire à la formation de 2-bromopropane. Le cation intermédiaire avec une charge positive sur l'atome de carbone central de plus d'carbocation stable avec une charge positive à l'atome extrême. Par conséquent, un atome de brome est amené à réagir avec un second atome de carbone.

Effet des substituants attracteurs d'électrons sur le parcours de l'interaction

Si la molécule d'origine contient substituant attracteur d'électrons qui a un effet négatif inductif et / ou mésomères, addition électrophile est contraire aux règles ci-dessus. Des exemples de ces substituants: CF _3, COOH, CN. Dans ce cas, plus la distance de la charge positive du groupe extracteur d'électrons primaire effectue un carbocation plus stable. En conséquence, un atome d'hydrogène relié à un atome de carbone de moins hydrogéné.

Version universelle des règles ressemblera à ceci: l'interaction d'un alcène asymétrique et un produit de réaction de réactifs asymétriques par voie de formation du carbocation le plus stable.