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碳正离子重排反应(2)-烷基转移

最后更新:2022年11月29日|

烷基碳正离子重排反应的转移,包括环的膨胀

  • 当碳-氢键的迁移形成更稳定的碳正离子时,氢化物的转移有时会发生。
  • 如果氢化物的位移不可能导致更稳定的碳正离子,那么就有可能烷基可以发生位移,碳碳键断裂,碳碳键断裂。净效应是碳正离子转移到相邻的碳上。
  • 烷基位移最有可能发生在a第四纪碳和a相邻二次(或主要)碳正离子
  • 烷基应变环附近的位移(例如环丁烷)会导致环扩张

目录

  1. 烷基移位也能产生更稳定的碳正离子
  2. 烷基移位反应的机理
  3. S的例子N1与烷基Shift
  4. 环膨胀反应也涉及烷基转移
  5. 笔记

1.烷基移位也能产生更稳定的碳正离子

在上一篇文章中,我们看到某些碳正离子有时如何重新排列(通过氢化物移位),以产生更稳定的碳正离子(看到帖子:氢化物转移

然而,有时氢化物的位移不会产生更稳定的碳正离子,而是烷基转变将!

看看这个碳正离子。如果氢化物在这里发生了位移,我们就会变成一个不太稳定的碳正离子!不会发生的。

二碳正离子通过烷基移位重排为三碳正离子

但是,在这个例子中,您可能会注意到一些东西:it有可能形成更稳定的叔碳正离子。

怎么做?如果一个烷基而是集体迁移!(看那个红色的甲基!)

二级碳正离子到三级碳正离子的逐步取代与烷基移位

最常见的情况是烷基位移可以发生在季碳(一个碳连着4个碳)和a相邻二次碳正离子.(看到帖子:初级,二级,三级,第四纪

2.碳正离子重排中烷基移位反应的机理

这是如何工作的呢?首先,碳碳键上的电子对必须与碳正离子上的空p轨道(旁注:这意味着它们必须在同一平面上对齐,才能发生轨道重叠).

然后,随着碳碳键的电子对被捐赠到空的p轨道,一个碳碳键开始打破新的碳碳键开始形式

过渡态,有部分被转移的碳原子和相邻的两个碳原子之间的键。然后,随着一个键变短,另一个键变长,我们得到了一个(更稳定的)叔碳正离子。(看到帖子:3个稳定碳正离子的因素

烷基移环膨胀机理的取代反应

重排在碳正离子形成的任何时候都可能发生.包括SN1反应(稍后我们会看到,还有消除反应和加成反应)。

3.S的例子N1与烷基Shift

这里有一个例子年代N1与一个烷基shift(注意CH3.这里的组仅显示为线)。

二碳正离子通过氢化物移位重排为三碳正离子的例子

4.环膨胀反应也涉及碳的迁移

移动的不一定是甲基!一个有趣的例子是当一个碳正离子在一个应变环附近形成,比如a环丁烷.(看到的:环丙烷和环丁烷中的环应变

尽管CH3.可以潜在的迁移在这种情况下,转移其中一个更有利烷基组在环上,这就导致环扩张形成一个不那么紧张的五元环。

这里有一个S的例子N碳-碳键的迁移导致环的膨胀。

通过烷基移位将仲碳正离子重新排列为叔碳正离子


笔记

评论

评论部分

关于“碳正离子重排反应(2)-烷基转移

    1. 不,我认为这是正确的。当你展开时,你会发现移动的碳只满足于4个键C- h C- ch2 C- ch3 C-C+。而羟基连着的碳只有3个键C- ch2 C- ch3和C- ch。而且,如果氢氧根连在了C上,它就没有足够的自由价e-到另一个原子上。
      我希望我没有把你们弄糊涂。

  1. 根据我老师的解释,1,2-氢化物的位移是因为氢原子带着键中的两个电子移动到相邻的碳上。他说,即使烷基也会移动(尽管烷基比氢大得多),因为实际上只有电子云在移动。

    那么有没有可能有其他的位移使碳正离子中间体在反应中稳定,比如-OH位移?你提到了“允许的”重排反应,那么哪些反应是不允许的,为什么?

    提前谢谢!

  2. 你好,詹姆斯,

    问候。
    你怎么解释甲基和乙基羧酸酯连在同一个碳上而只有酯基按1,2方向移动?
    迁移是通过自由基还是碳原子?我不认为是碳正离子中心。你说过没有1,2个基团。

    最好的
    海伦娜

    1. 看看你正在考虑的具体例子会有所帮助,但这不会是一个根本性的转变。氧上有两个孤对,它们可以在转换过程中帮助稳定羰基碳上的正电荷。

  3. 请解释为什么新戊烷在自由基机理中与氯分子反应生成1-氯- 2,2-二甲基丙烷?
    为什么1,2甲基的移位不会产生更稳定的三级自由基而不是较不稳定的一级自由基????
    请回复。

  4. 嗨!为什么在烷基移位的第一个例子中出现了另一个水分子?我以为你已经把一个分子连到碳正离子上了。“剩菜”不应该是H+Cl-吗?我知道多出来的氢会让另一个水分子变成水合氢离子但另一个水是从哪里来的呢?这是反应中的水的特征吗?

    谢谢你!

  5. 先生,
    如果假设在环扩张期间,在你上传的图中,我们有一个氧原子在第4个位置。那么下面哪个化学键C3-C6或C3-O4会被破坏来膨胀环?

  6. 你好,先生。如果我们有环己基甲基溴,我们把它和水反应,它是按照Sn1反应进行,并引起重排(氢化物转移),还是直接通过Sn2机制进行??一般来说,如果一个化合物是1°,但它可以重排,它是通过Sn1还是Sn2机制进行?

  7. 如果我们可以选择,那么我们要移动哪个烷基,假设我们有甲基,乙基和丙基,我们要在这个选择中移动。

  8. 嗨,詹姆斯,爱你的网站,它值得每一分钱。我们刚刚在学习小组中进行了一次关于重新安排的有趣讨论,需要一位专家来参与讨论。最大的问题是:碳正离子形成后重排是连续发生的,还是发生得太快以至于看起来只是一个步骤?举个例子:假设一个取代反应发生在一个伯碳和一个仲碳相连,然后这个仲碳又和一个叔碳相连。如果你能形成伯碳正离子,那么仲碳正离子会形成吗,然后是叔碳正离子?在我们的讨论中,我们想象了一个有三个峰的反应能图,一个是每个碳正离子中间体的活化能,然后是大杂烩的产物。我们还认为,如果是这种情况,仲碳正离子永远不会由伯碳正离子产生,因为它们“永远不会形成”。另一方面,我们也认为重排是同时发生的,而且发生得如此之快,以至于它们与“最稳定的碳正离子”的形成是一致的。最后,我们的佛教徒队友说,我们不应该从二元性的角度思考,所以我们中断了谈话,拿了一些啤酒,决定问你。(顺便说一下,我们注意到你的羊毛甾醇合酶的例子。 If it does happen sequentially that must be a real mess of side products)

    1. 嗨,Len -这是合理的假设存在一个短暂的二次碳正离子,但不可能是一个主碳正离子。如果重排发生在一个原基上,很可能1,2-移位发生在离开基被取代的同时,这样就没有一个自由的原基碳正离子了。

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