7.15: خلاصه
- Page ID
- 215557
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\dsum}{\displaystyle\sum\limits} \)
\( \newcommand{\dint}{\displaystyle\int\limits} \)
\( \newcommand{\dlim}{\displaystyle\lim\limits} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\(\newcommand{\longvect}{\overrightarrow}\)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)پیوندهای دوگانه کربن-کربن در اکثر مولکولهای آلی و بیولوژیکی وجود دارد، بنابراین درک خوبی از رفتار آنها لازم است. در این فصل، ما به برخی از پیامدهای استریوایزومریسم آلکن و جزئیات گسترده ترین کلاس واکنش های آلکن - واکنش افزودن الکتروفیلی نگاه کرده ایم.
آلکن یک هیدروکربن است که حاوی پیوند دوگانه کربن-کربن است. از آنجا که آنها حاوی هیدروژن کمتری نسبت به آلکان هایی با همان تعداد کربن هستند، گفته می شود که آلکن ها اشباع نشده هستند.
از آنجا که چرخش در اطراف پیوند دوگانه نمی تواند رخ دهد، آلکن های جایگزین می توانند به عنوان cis—trans stereoisomers وجود داشته باشند. پیکربندی یک پیوند دوگانه را می توان با استفاده از قوانین توالی Cahn—Ingold—Prelog مشخص کرد، که جایگزین های هر کربن دو باند را رتبه بندی می کند. اگر گروههای رده بالاتر روی هر کربن در یک طرف پیوند دوگانه باشند، پیکربندی Z است (zusammen, «together»)؛ اگر گروههای رده بالاتر روی هر کربن در دو طرف مخالف پیوند دوگانه باشند، پیکربندی E است (entgegen, «جدا»).
شیمی آلکن تحت تأثیر واکنشهای افزودن الکتروفیل قرار دارد. هنگامی که HX با یک آلکن جایگزین نامتقارن واکنش می دهد، قانون مارکونیکوف پیش بینی می کند که H به کربن با جایگزین های آلکیل کمتر اضافه می شود و گروه X به کربن با جایگزین های آلکیل بیشتری اضافه می شود. اضافات الکتروفیلی به آلکن ها از طریق واسطه های کربوکاتیونی که در اثر واکنش پیوند آلکن نوکلئوفیلی با H + الکتروفیل تشکیل می شوند، صورت می گیرد. \(\pi\) پایداری کربوکاتیون از نظم پیروی می کند
سوم (3 درجه) > ثانویه (2 درجه) > اولیه (1 درجه) > متیل
R 3 C + > R 2 CH + > RCH 2 + > CH 3 +
قاعده مارکونیکوف را می توان با بیان اینکه علاوه بر افزودن HX به یک آلکن، یک واسطه کربوکاتیون پایدارتر تشکیل می شود، دوباره بیان کرد. این نتیجه توسط فرضیه هاموند توضیح داده می شود، که می گوید حالت گذار یک مرحله واکنش اگزرگونیک از نظر ساختاری شبیه واکنش دهنده است، در حالی که حالت انتقال یک مرحله واکنش endergonic از نظر ساختاری شبیه محصول است. از آنجا که یک مرحله پروتوناسیون آلکن اندرگونیک است، پایداری کربوکاتیون بسیار جایگزین شده در پایداری حالت گذار منجر به تشکیل آن منعکس می شود.
شواهد در حمایت از مکانیسم کربوکاتیون برای اضافات الکتروفیلیک از مشاهدات حاصل می شود که بازآرایی ساختاری اغلب در طول واکنش اتفاق می افتد. بازآرایی با تغییر یون هیدرید رخ می دهد: H - (یک تغییر هیدرید)، یا یک آنیون آلکیل،: R -، از یک اتم کربن به کربن با بار مثبت همسایه. این منجر به ایزومریزاسیون یک کربوکاتیون کمتر پایدار به یک پایدار تر می شود.