醇,环氧化合物和醚

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酒精可以充当酸或碱(以及为什么它很重要)

最后更新:2022年11月4日|

醇:共轭酸更好吗?离去基团,以及共轭碱更好吗?亲核试剂

在上一篇文章中,我们探讨了一些醇的性质和命名.我们说过,由于氢键的作用,醇往往具有较高的沸点,我们通常将醇分为“伯”、“仲”和“叔”三类(也包括唯一的“甲醇”),这是根据含有羟基的C上有多少个碳来划分的。

现在我们已经涉足了一点,我们要开始看关键反应醇。在这篇文章中,我们将从讨论开始酸碱反应醇。正如我们将看到的,这些反应确实“建立”了许多我们稍后将在本节中看到的反应。

目录

  1. 回顾醇的两个早期反应
  2. 中性醇只倾向于与非常活泼的亲电试剂发生反应
  3. 醇的共轭酸是一种较好的亲电试剂
  4. 醇的共轭碱是一种较好的亲核试剂
  5. 摘要:使醇更活泼
  6. 笔记

1.回顾了醇的两个早期反应:添加碳正离子和添加卤鎓离子

在这之前,我们先回顾一下我们已经学过的不是酸碱反应的醇类反应。有很多只有两个。

  • 首先,我们已经看到了醇与碳正离子反应生成醚.碳正离子可以来自于an的质子化烯烃(路径1)或从“电离”(即损失一种商品离去基团)的烷基卤化物或类似的起始材料。后一种反应属于S反应N1反应。

醚合成醇与碳正离子反应生成醚

  • 其次,我们还看到了活性的,带正电的,三元环中间产物,比如卤鎓离子和汞离子也能被取代碳最多的醇攻击吗马氏“除了)生成“晕醚”(对于卤鎓离子)和醚(如果我们使用Hg(OAc))2然后加上NaBH4)。请注意,酒精是溶剂。

醇与卤离子、溴离子、氯离子反应得到卤醚的马氏加成

2.中性醇只倾向于与极活泼的亲电试剂发生反应

你注意到这两种反应物(碳正离子和“三元环”中间体)有什么共同之处吗?它们都非常活跃亲电试剂。

让醇充当亲核试剂有点像在动物园里让熊猫交配。只有当雌性(亲电试剂)非常饥渴。显然,这种情况并不常见注1

熊猫很难诱导发生性行为,就像醚不愿意与官能团发生反应一样

至于说羟基是离去基团,算了吧。我们已经看到了a的顺序离去基团在S离开N2,E2反应,它必须是一个相当弱的碱。(看到帖子:什么是好的离去基)。羟基(HO-)和烷氧基(RO -)都相当强大的碱基,因此可怜的离开组织。

这里的底线是R-OH的羟基不是特别活泼的亲核试剂或亲电试剂,为自己

但是,就像沮丧的动物园管理员在某些时候一定会想:我们不能找到某种可以加速这一过程的春药吗?

虽然我目前还不知道熊猫春药方面的进展,但我可以告诉你,让酒精更活跃实际上是很简单的。

想想我们之前探讨过的两个概念。离去基团能力而且亲核性

3.醇的共轭酸有更好的离去基(因此是更好的亲电试剂)

羟基(HO-)为贫l抛开组因为他们强大的基地

然而,如果我们把它们质子化(加酸),就会得到一个氧鎓离子(R-OH)2+)。的离去基团现在是H2O - a弱碱和一个伟大的离去基团氧鎓离子更容易参与反应,比如SN1,E1以及(更少见的)SN2,E2

所以一个简单的酸反应就能转化相对无聊的酒精R-OH变成一个更好的物种离去基团, R-OH2(+)。

因为a质子化了酒精有更好的离去基团,这也使它更好亲电试剂

共轭酸是更好的离去基团

4.醇的共轭碱是一种较好的亲核试剂

R-OH中的羟基是可怜的亲核试剂因为它们是中性的而且电子对紧紧地束缚在氧上。

然而,如果我们移去一个质子(通过加一个碱)就会得到一个醇盐离子(RO-)具有更高的电子密度,以及是更好的亲核试剂(同时也是一个强碱)。醇盐离子在取代反应中反应性更强(SN2)比中性醇更碱性,而且由于它们远比中性醇更碱性,在反应中更活跃E2反应也一样。

所以简单的处理用基转换比较枯燥酒精成为优秀的亲核试剂(和强碱)RO(-)。

共轭碱是更好的亲核试剂

5.摘要:使醇更活泼

添加或移除一个质子会对原子的反应性产生剧烈的影响酒精

这是一张概要图:

醇与酸的反应产生了更好的离去基共轭酸更好的亲电试剂和醇的共轭碱更好的亲核试剂与碱的反应产生sn2

所以这篇文章的底线是转换an酒精到它的共轭酸让它变得更好离去基团(设置SN1,E1反应,主要),同时转换一个酒精到它的共轭碱让它变得更好亲核试剂(设置SN2)和更好的基础(设置E2)。

这是旧闻了——”共轭酸总是一个更好的离去基,和共轭碱总是更好的亲核试剂-但值得再次注意,因为我们会在醇的反应中一次又一次地看到这些模式

在下一篇文章中,我们将更详细地研究醇的酸碱反应,并利用我们所学到的知识来找出如何将这些概念应用于取代和消除反应的极限。

在下一篇文章:醇类(3)-酸度和碱性


笔记

注1。这种情况很少见,但显然确实会发生。NSFW(尤其是如果你是一只熊猫)与华盛顿动物园的一对幸福夫妇有关

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