9.8
烯烃的酸催化水合反应是指在强酸(如硫酸)存在下,水分子加成到π键上,生成醇的反应。
类似地,炔烃也能发生酸催化水合反应;但其产物为醛和酮。
例如,乙炔生成乙醛,而其他末端炔烃则形成甲基酮。
不对称内炔在酸催化下发生水合反应,生成酮的混合物;而对称内炔则生成单一的酮。
水加成到端基炔烃遵循马尔科夫尼科夫规则。然而,对于内炔烃,该加成反应不具有区域选择性。
由于炔烃对水加成反应的活性低于烯烃,因此需要使用硫酸汞等汞盐作为催化剂来促进反应进行。
与烯烃的羟汞化反应类似,炔烃酸催化水合反应的机理始于炔烃的一个π键对汞离子的亲核进攻,形成桥式汞鎓离子中间体。
接下来,水作为亲核试剂,从桥环的相反一侧进攻取代较多的碳原子,使环打开,从而解释了所观察到的马尔科夫尼科夫区域选择性。
随后,质子转移至溶剂,生成有机汞烯醇,后者通过酮-烯醇互变异构迅速转化为更稳定的酮式互变异构体。
互变异构体是能够相互转化的构造异构体,其区别在于氢原子和双键的位置不同。该平衡倾向于更稳定的异构体,即此处的酮式形式。
酮式异构体的羰基质子化形成氧鎓离子,随后失去一个汞离子,生成最终产物的烯醇形式。
最后一步是将烯醇互变异构为所需的酮。
最后,酸催化水合反应对于末端炔烃和对称内炔烃最为有用,因为它们只生成一种最终产物。而不对称炔烃会形成需要分离的混合物,从而降低总产率。
与烯烃类似,炔烃也会经历酸催化水合。 烯烃加水会产生醇,而炔烃的水合会产生不同的产物,例如醛和酮。
由于炔烃的酸催化水合速率比烯烃慢得多,因此通常添加硫酸汞(HgSO4)等汞盐以促进反应。 末端炔烃的水合遵循马尔可夫尼科夫规则; 然而,对于内部炔烃,水的添加是非区域选择性的。
该机制始于…