Читайте также: |
|
Присоединение галогенов по двойной связи С=С происходит легко в обычных условиях (при комнатной температуре, без катализатора). Например, быстрое обесцвечивание красно-бурой окраски раствора брома в воде (бромной воды) служит качественной реакцией на наличие двойной связи:
Еще легче происходит присоединение хлора:
Эти реакции протекают по механизму электрофильного присоединения с гетеролитическим разрывом связей в молекуле галогена.
При нагревании до 500°С возможно радикальное замещение атома водорода при соседнем к двойной связи атоме углерода:
Электрофильное присоединение – механизм реакции взаимодействия электрофильных реагентов с двойной связью.
Электрофильные ("любящие электроны") реагенты, или короче, электрофилы – это частицы (катионы или молекулы), имеющие свободную орбиталь на внешнем электронном уровне (H+, CH3+, Br+, Cl+, NO2+, AlCl3 и т.п.).
Например, при пропускании этилена через водный раствор брома образование электрофильной частицы Br+ происходит следующим образом. В водном растворе молекула Br2 диспропорционирует по схеме:
Диссоциация сильной бромоводородной кислоты HBr приводит к образованию большого количества протонов H+, которые взаимодействуют с неподеленными электронными парами атомов кислорода слабой бромноватистой кислоты HOBr:
Образовавшийся катион [Н2ОBr]+ распадается с выделением воды и электрофильной частицы Br+:
В неводной среде гетеролитический разрыв связи Br-Br происходит вследствие ее поляризации под влиянием области повышенной электронной плотности у двойной связи в молекуле алкена (p-электронного облака).
Способность алкенов вступать в реакцию с электрофильными реагентами обусловлена повышенной электронной плотностью в области двойной связи (облако p-электронов над и под плоскостью молекулы):
p-МО (по результатам расчета) (схематическое изображение)
Электрофильное присоединение протекает в несколько элементарных стадий.
I стадия: образование p-комплекса. p-Электронное облако двойной связи С=С взаимодействует с электрофилом (например, Br+):
II стадия (лимитирующая): образование карбокатиона.
Электрофил (Br+) присоединяется к одному из атомов углерода за счет электронной пары p-связи. На втором углеродном атоме, лишенном связывающих p-электронов, появляется положительный заряд:
III стадия: взаимодействие карбокатиона с анионом Br-, образовавшемся при диссоциации HBr (или Вr2), которое приводит к продукту реакции:
Изменение энергии на различных стадиях реакции показано на рис.4.4.1.2, (2921 байт).
Рис. 4.4.1.2.
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 116 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Свойства алкенов | | | Гидрогалогенирование (присоединение галогеноводородов) |