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烯烃的自由基反马尔可夫尼科夫加成:热力学
20.24
请记住,反马氏加成仅在 HBr 中观察到。HCl 和 HI 的自由基加成在热力学上是不利的。
但为什么?
让我们分析自由基反应机理中每一步链增长过程的热力学。
要使反应自发进行,吉布斯自由能的变化量 ∆G 必须为负值。
在首次传播步骤中,∆G 的符号由焓项与熵项之间的竞争关系决定。
对于 HBr 和 HCl 而言,在低温下焓项占主导地位,∆G 变为负值,表明该反应在热力学上是有利的。
然而,在HI的情况下,焓变项和熵变项均为正值,这意味着∆G 为正值,与温度无关,表明该反应在热力学上不利。
在第二步链增长反应中,由于反应物和产物分子的数量相等,熵项接近于零。因此,吉布斯自由能变∆G的符号由焓项决定。
显然,HCl 的 ∆G 为正值,使得该反应在热力学上不利。
总体而言,这两种链增长步骤仅在 HBr 的情况下在热力学上是有利的。
卤化氢与烯烃的反马可夫尼科夫加成反应仅在 HBr 下才在热力学上可行。 与其他卤化氢(如 HCl 和 HI)的自由基加成反应在热力学上是不利的。
热力学因素
温度影响反应的自发性,可以根据吉布斯自由能 ΔG 的变化来评估。 如果吉布斯自由能的变化 ΔG 为负,则反应自发发生。 如下所示,ΔG 可以直…