硼氢化反应的区域选择性和立体化学

烯烃的硼氢化-氧化反应具有特定的区域化学和立体化学结果。

请记住，硼氢化反应机理是一个协同过程，通过一个四原子环状过渡态进行，生成反-马尔科夫尼科夫产物。

所观察到的区域选择性可以通过空间位阻和电子效应的共同作用来解释。

在空间位阻框架下，BH₂加成到取代较少的碳原子上，而氢加成到取代较多的碳原子上，可最大限度地减小空间位阻，形成空间位阻较小、能量较低的过渡态；该过渡态比马尔科夫尼科夫过渡态更稳定。

在电子效应背景下，当烯烃与硼烷反应时，双键两侧的两个碳原子中的任何一个都可能带有部分正电荷。

然而，取代较多的碳原子上带正电荷会使过渡态更加稳定。为了实现这一效应，BH₂必须加成到取代较少的碳原子上，从而解释了所观察到的反马尔科夫尼科夫取向。

氢硼化步骤遵循顺式立体专一性加成，其中硼和氢从双键的同一面加成到烯烃上。经过三次连续加成后形成三烷基硼烷。

氧化步骤通过过氧化氢去质子化生成过氧羟基负离子，进而进攻三烷基硼烷形成不稳定的中间体。随后，一个烷基从硼原子迁移至氧原子，同时释放出一个氢氧根离子。

在这种情况下，烷基迁移过程中迁移碳的构型保持不变。

重复这些步骤可得到三烷氧基硼烷，后者受到另一个氢氧根离子的进攻。随后，烷氧基离子离去并发生质子化，生成醇。

在氧化步骤中，羟基取代硼原子，同时保持立体化学构型不变。

最后，由于硼氢化-氧化反应具有立体专一性，因此限制了可获得的立体异构体数量。因此，若产物为含有两个立体中心的醇，则在四种可能的立体异构体中，仅生成符合顺式加成的异构体。