Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

9.9: Додавання галогенів

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    22859

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Мета навчання

    • прогнозувати продукти/вказати реагенти для галогенування алкенів

    Вступ

    Оскільки молекула галогену, наприклад Br 2, наближається до подвійного зв'язку алкена, електрони в подвійному зв'язку відштовхують електрони в молекулі брому, викликаючи поляризацію галогенного зв'язку. Ця взаємодія індукує дипольний момент у зв'язку молекули галогену, що дозволяє одному з галогенів отримати частковий позитивний заряд і взяти на себе роль електрофілу. Нуклеофільні пі електрони утворюють зв'язок з електрофільним галогеном, тоді як галогенний молекулярний зв'язок гетеролітично розривається, щоб вивільнити бромід як вихідну групу. Додаток галогену не є регіоселективним, а стереоселективним. Стереохімія цього доповнення аналогічна механізму оксимеркурации. У цій реакції в якості проміжного продукту утворюється іон бромонію (галогеній). Утворення іонів бромонію стабілізує позитивний заряд і запобігає карбокатіонной перестановці. На другому етапі бромід, що виділяється з першого кроку, виконує роль нуклеофіла і реагує з циклічним іоном бромонію з орієнтацією на зворотну сторону. Тому стереохімія продукту є вікініальними дигалогенідами через анти-додавання.

    \[\ce{R_2C=CR_2 + X_2 \rightarrow R_2CX-CR_2X} \label{8.2.1}\]

    Галогени, які зазвичай використовуються в цьому типі реакції, є: Br 2 і Cl 2. У термодинамічному відношенні I 2 занадто повільний для цієї реакції через розмір свого атома, а F 2 занадто енергійний і вибухонебезпечний. Розчинники, які використовуються для цього типу електрофільної галогенації, є інертними (наприклад, cCl 4) можуть бути використані в цій реакції.

    Оскільки галоген з негативним зарядом може атакувати будь-який вуглець з протилежного боку циклу, він створює суміш стеричних продуктів. Оптично неактивний вихідний матеріал виробляє оптично неактивні ахіральні продукти (мезо) або рацемічну суміш.

    Електрофільний механізм складання складається з двох ступенів.

    Перед побудовою механізму підсумуємо умови цієї реакції. Ми будемо використовувати Br 2 в нашому прикладі для галогенування етилену. Галогени можуть діяти як електрофіли завдяки поляризуемости їх ковалентного зв'язку. Додавання галогенів є стереоспецифічним і виробляє вікініальні дигалогени з анти-додаванням. Вихідні матеріали Cis дадуть суміш енантіомерів і транс-вихідних матеріалів виробляють мезоз'єднання.

    Нуклеофіл pi електрони алкенового подвійного зв'язку
    Електрофіл галогенні (Cl 2 або Br 2)
    Регіохімія жоден
    Стереохімія анти-аддітон

    Крок 1: Додавання зв'язку Br-Br поляризується, відбувається гетеролітичне розщеплення і Br з позитивним зарядом утворює проміжний цикл з подвійним зв'язком.

    Mechanism1.bmp

    Крок 2: Бромідний аніон реагує з будь-яким вуглецем мостового іона бромонію із зворотного боку кільця. Кільце відкривається, і два галогени знаходяться в анти-положенні відносно один одного.

    Механізм 2 a.bmp

    Вправа

    1. Який механізм додавання Cl 2 до циклогексену?

    Chem2.bmp

    2. Наступна реакція молекули Br 2 в інертному розчиннику з алкеном?

    а) додавання синхронізації

    б) анти додавання

    в) правління Морковникова

    3. Хім 5 Q.bmp

    4. Хім 5 Q.bmp

    5. Прогнозуйте продукт продукту 1,2-диметилциклопентену, що вступає в реакцію з Br 2 при належній стереохімії.

    6. Прогнозуйте продукти для 1,2-диметилциклопентена, що реагують з HCl, дають належну стереохімію. Який зв'язок між двома продуктами?

    Відповідь

    1.

    Проблема холоро 2.bmp

    2. б

    3. Приклад хімії 4.bmpенантіомер

    4. Проблема хімії 4.bmp

    5.

    альт

    6.

    альт

    Ці сполуки є енантіомерами.

    Посилання

    1. Волльхард, К.Пітер С., і Ніл Е.Шор. Органічна хімія: структура та функції. Нью-Йорк: W.H.Freeman і компанія 2007
    2. Хімія-Європейський журнал 9 (2003) :1036-1044