10.10: Алкілування алкенів

Last updated
Save as PDF

Page ID: 106298

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

Додавання насиченого вуглеводню\(\left( \ce{R-H} \right)\) до алкену для отримання насиченого вуглеводню з вищою молекулярною масою відоме як алкілування:

Такі реакції використовуються нафтовою промисловістю для отримання середньомолекулярних вуглеводнів з більш дрібних молекул. Особливо важливий приклад дає додавання 2-метилпропану до 2-метилпропену в присутності сірчаної кислоти або безводного фтористого водню з отриманням 2,2,4-триметилпентану:

Загальна реакція, здається, відрізняється від будь-якої досі обговорюваної, оскільки вона передбачає додавання неполярного реагенту\(\left( \ce{RH} \right)\) до алкенового зв'язку.

Ключ до механізму алкілування вуглеводнів був надано відкриттям П.Д. Бартлетта в 1940 році, що карбокатіон може швидко реагувати з вуглеводнем, що має третинний водень для отримання нового карбокатіону та нового вуглеводню. Деякі з цих реакцій «перенесення водню» надзвичайно швидкі і можуть бути завершені за лічені секунди або менше. Водень переноситься з обома зв'язуючими електронами\(\left( \ce{H}^\ominus \right)\). Наприклад,

Зважаючи на те, що перенесення водню відбувається швидко, алкілювання 2-метилпропену 2-метилпропаном може бути сформульовано як передбачає першу полімеризацію двох молекул 2-метилпропену під впливом каталізатора сірчаної кислоти, щоб дати той самий октильний катіон, який був постульований для димеризації 2-метилпропену: