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另一个读心练习

最后更新:2022年10月6日|

这是另一个很好的例子,说明一种试剂在特定环境下是如何起作用的,而在不同环境下则是完全不同的作用。这些类型的不一致导致学生发现有机化学困难,并在许多情况下错误地认为它是任意的。事实并非如此。

第一个例子。在Org 1中我们了解到这一点烯烃经酸水溶液(即H3O+)处理后可转化为醇:

1-mindread

虽然这些技术细节从未被提及,但该反应的实验室程序涉及处理烯烃集中酸,通常在高温下(编辑:有关具体示例,请参阅注释中的链接,是通过冷却而不是加热完成的。谢谢玛丽·贝思的建议[换句话说,有些强迫的条件。

一切都很好。然而,跳过一个学期,到格氏试剂加到酮。格氏试剂加入后,我们加入H3O+,使带负电荷的氧质子化(醇盐)给予酒精

虽然经常不被提及,但在实践中,这是可以做到的稀释酸,在室温下,和短暂(通常在分离漏斗)。换句话说,是温和的条件。

我最近遇到一个学生,他被以下问题所困扰:

2-mindread

看到问题了吗?我们在做格氏烯烃.学生怎么知道第二步只是热身,而不是补水烯烃?

一个答案是“经验”。如果你做了足够多的格氏问题,你会在最后看到H3O+步骤你会把它和格氏问题联系起来。

第二个答案是“背景”。如果一个人在做格氏反应一章的题目,不太可能(尽管仍然有可能)烯烃加成反应也会出现在这里。

无论如何,在这两种情况下使用H3O+有一个模糊的方面。建议在第二反应的情况下添加“workup”或“稀”一词,在某些情况下可以防止这里显示的错误,这不是没有道理的。

评论

评论部分

关于“另一个读心练习

  1. 我同意,作为教师,我们经常不太清楚反应条件,这绝对会影响反应的结果,这种模糊性会导致学生的困惑。然而,我认为在你上面的例子中,使用高温和非常浓的酸会有利于平衡的烯烃一侧。(我们教学生,在浓酸(通常是硫酸)中加热酒精会导致脱水,在这种情况下是通过E1机制。)酸的性质也很重要水合氢离子的对离子是什么?如果它是亲核物质(溴化物,氯化物等)那么它也可以是亲核物质,如果酸浓度足够。

    1. 好点。我一直在通过这种方法寻找一种很好的酒精制备方法;我三月的拷贝没有让我找到一个好的例子,但是它确实给出了一个例子,在5-10℃使用H2SO4将过氧化氢添加到烯烃中。
      http://www.orgsyn.org/orgsyn/pdfs/CV5P0818.pdf
      他们报告了将30%的过氧化氢与95%的H2SO4结合(冷却),然后缓慢地加入二异丁烯以获得加合物。

      所以我说热量是必需的是错误的。我会改正的。谢谢你的评论!

  2. 给大学生出最后一道题简直太邪恶了。除了水合作用,脱水,或者质子化的选择,你还遇到了一个问题,格氏通常会给a,b,不饱和化合物添加1,2和1,4的混合物。邪恶的。

  3. 为了避免这个问题,我解释说,H3O+根本不存在。你不会去货架上找标有“H3O+”的瓶子。”You don’t flip open the Sigma Aldrich catalog and say ‘boy howdy, look at the prices on the 20L drum of H3O+ these days!’

    H3O+只是一个占位符。当你在水中加入真正的酸(至少是强酸)时,就会产生这种酸。对于化学家来说,这只是个偷懒的捷径我们不关心酸是什么,一般的酸就行了。

    我也试图通过不使用H3O+作为我的淬火酸来避免这种情况。在实验室里,我真的能得到我的饱和aq NH4Cl,所以我努力在我的Grignard(以及LAH、aldol和Claisen)反应中使用NH4Cl而不是H3O+。事实上,在醛醇中,通用H3O+很可能会导致醛醇加合物脱水!

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