烯烃的反应

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烯烃加成反应的区域选择性

最后更新:2022年11月17日|

烯烃加成反应:区域选择性

以前的文章另外,我们讨论了加成反应的关键模式[断开C-C π,在相邻碳上形成两个新键]这是如何精确的相反我们之前讲过的消除反应模式。

烯烃加成反应形成键两个相邻的碳如果形成的两个新的单键指向不同的原子,我们就有可能形成同分异构体

目录

  1. 确保你能识别“隐藏”的氢
  2. 什么是“区域异构体”?
  3. 许多反应都强烈倾向于形成一种“区域异构体”。这个属性叫做“Regioselectivity”。
  4. 硼氢化反应:“区域选择性”反应的另一个例子
  5. “卤丙烷”的形成具有区域选择性
  6. 并非所有加成反应都产生区域异构体
  7. 烯烃加成反应的区域选择性
  8. 笔记

1.确保你能识别“隐藏”的氢

接下来,我们将使用很多结构快捷键。因此,当你观察时,能够看到“隐藏的”(或“隐含的”)氢是很有帮助的烯烃(也包括烷烃):

能够识别烯烃上隐藏的氢,以识别反应

2.什么是“区域异构体”?

这篇文章是关于反应的一个重要后果烯烃这在取代反应和酸碱反应中无效:区域选择性。

一会再讲,回想一下取代反应。当一个取代反应发生,通常发生的是一个键交换到另一个键相同的碳.没有相邻原子参与[一个例外,见。注1

除了反应,我们有可能产生影响两个相邻的碳.如果形成的两个新的单键指向不同的原子,我们就有可能形成同分异构体

例如,看看这个反应。

烯烃与HBR形成构型异构体,得到2溴丙烷和1溴丙烷

注意到这两个产物是怎么画的吗?左边的产物是2-溴丙烷,右边的产物是1-溴丙烷。

这些化合物之间有什么关系?他们宪法同分异构体[分子式相同,连通性不同]。然而,在加成反应中,我们可以用另一个名字来描述这些分子之间的关系。由于H和Br在每种情况下都加到双键的不同区域,它们也可以被称为regioisomers。

3.许多反应都强烈倾向于形成一种“区域异构体”。这个属性叫做“Regioselectivity”。

事实证明,两个区域异构体以相同的产量形成是非常罕见的。事实上,许多反应对形成一种区域异构体有强烈的偏好,这种性质被称为“区域选择性”。HBr的加入烯烃就是一个很好的例子。我们稍后会看到烯烃在决定哪种产品受到青睐方面起着关键作用。

HBR在烯烃中的区域选择性添加

注意,在主产物中,我们生成了1-溴-1-甲基环己烷,而在副产物中,我们生成了2-溴-1-甲基环己烷。

如果你现在还不明白这个反应是怎么回事,没关系!在后续的文章中,我们将详细介绍“如何”和“为什么”。现在,只关注“什么”——能够看到键的形成和断裂,并认识到这两种产物是彼此的异构体。

[关于机制,请参阅这篇文章:烯烃反应机制-“碳正离子”途径

4.硼氢化反应:“区域选择性”反应的另一个例子

这是另一种叫做“硼氢化反应”的实验结果,我们处理烯烃硼烷(BH3.),然后是氢氧化钠和过氧化氢。再说一遍,我们很快会讨论这个机制,但现在,我们只关注化学键的模式[再次强调,现在也不需要担心破折号/楔子-一切都在适当的时候]。

烯烃与bh3的硼氢化反应具有区域选择性

注意我们是如何形成区域异构体的。在这个反应中,可以观察到左边的产物比右边的产物的产率高得多。[机制介绍如下:烯烃的硼氢化反应机理

5.“卤丙烷”的形成也是有地域选择性的

这是另一个例子,在一个叫做“氟丙烷生成”的反应中。注意OH和Br的位置。看到它们的不同了吗?左边的产品更受青睐。

由烯烃生成卤丙烷具有区域选择性

有关这里的机制,请参阅“烯烃机理-“三元环”途径”。

6.并非所有加成反应都产生区域异构体

并非所有的加成反应都会产生区域异构体。例如,“加氢”——处理烯烃与金属催化剂(钯比碳或Pd/C)和氢气-给出以下产品。因为两边都形成了碳氢键烯烃这里不可能形成区域异构体。

烯烃加氢不具有区域选择性

溴(Br)的加入也是如此2)烯烃.因为我们在两个碳上都生成了C-Br,区域选择性就不是问题了。

烯烃的溴化是立体选择性的,但不是区域选择性的

7.烯烃加成反应的区域选择性

我希望学生从这份工作中得到的底线如下:

  1. 回到页面上,看看每个反应的产物,注意它们是如何遵循关键的加成模式的(打破C-C π,形成两个新的碳单键)。
  2. 能够识别区域异构体,并对这个概念敏感,因为这将是加成反应的一个关键特征!

在下一篇文章中,我们将讨论同样的反应,但重点是破折号和楔形——换句话说,它们的“立体化学”。这是加成反应中要注意的第二大概念。

在下一篇文章:加成反应-立体化学


笔记

注1-除了重排时发生的取代反应,它们确实涉及到相邻的碳]

IUPAC是这样定义“区域选择性”的:区域选择性反应是指化学键形成或断裂的一个方向优先于所有其他可能的方向。”来源:IUPAC

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