上期我們大概說了一下烯烴的親電加成反應之碳正離子過程(機理)
本期咱們來看另外一種機理,環正離子中間體機理和離子對中間體機理。
想象這麼一個過程。
Br2中間的藍色部分是成鍵軌道以及兩個電子,然後這個時候當Br2靠近雙鍵的π電子雲的時候,由於同性電荷相斥,會導致這個成鍵電子對向遠離π電子雲的那個Br跑過去,於是乎就有了一個δ+ 和一個δ-,接下來的過程就有點類似於鹵代烴的親核取代。
不能說毫無關係,只能說一模一樣。
那有小夥伴可能會有疑惑了,不對啊,我記得我們老師教的是形成了一個溴釒翁離子啊?
嗯,是的。
在這裡面,溴的半徑大,然後溴的孤電子對所在軌道(注,此處應該是個p軌道,畫技不太好,領會精神哈)就很容易的和旁邊的碳正離子的p軌道發生重疊。就形成了溴釒翁離子。
最後,由於溴釒翁離子中的Br把一邊給擋住了,Br離子沒辦法從這邊進攻,所以只能從另外一邊進攻,另外,由於兩個碳是相同的,所以這個溴離子可以隨意結合。
所以,從上圖可以看出,烯烴和溴的加成是一個反式加成的過程。
接下來看看烯烴和氯的加成,大多數情況下,和上面溴的是一樣的,環正離子,反式加成。
但是呢有個例外,那就是氯和1-苯基丙烯的加成。
為什麼呢?
這就要提到溴和氯的區別,最最最主要的區別就是電負性,氯的電負性比溴要大,那就導致氯離子的孤電子對相對溴離子來說較難給出。而且又因為苄基碳正離子也穩定,所以這個過程其實跟上期一樣是一個碳正離子機理。但是和碳正離子也有一點點不一樣。下圖中紅圈圈出來的,就是一個碳正離子和氯離子形成了一個離子對。我們叫這樣的機理為離子對中間體機理。
所以,從上圖可以看出,1-苯基丙烯和氯的加成是一個順式加成的過程。
一些題外話,
各位小夥伴是不是覺得有機化學亂,反應式多,理論多,更可惡的是一個現象或者一個反應單獨一個理論?我當時學有機的時候就是這麼感覺。
但是還是那句話,有機化學反應是舊鍵斷裂和新建生成的過程。本質就是這麼一句話。
我們研究的就是哪個鍵會斷,哪個鍵會生成,進一步地,對於舊鍵的斷裂,有哪些因素會影響到這個鍵斷裂,怎麼讓這個鍵斷的容易一點,快一點。對於新鍵的生成,有哪些因素會影響這個鍵的生成,怎麼讓這個鍵生成的更容易一點,快一點。
然後遇到多了,就會總結出兩大分析因素,電子效應和空間(位阻)效應,基本上能夠解決絕大多數的有機問題。
OK,本期就到這裡。
未完待續。
參考資料:
1. 邢其毅,裴偉偉,徐瑞秋,裴堅。基礎有機化學(第四版),高等教育出版社。
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