アルケンの求電子付加反応の概要

単純な非結合アルケンは電子が豊富で、弱い塩基または求核剤として機能することができます。二重結合の充填π軌道であるHOMOは、臭素などの求電子剤のLUMOと相互作用する可能性があります。

付加反応は、π結合から求電子中心への電子対の移動から始まります。求電子剤と一方の炭素との間にσ結合が形成され、もう一方の炭素は正電荷を獲得します。その後、カルボカチオンは求核剤と反応してσ結合を形成し、付加生成物を生成します。

付加反応とそれに対応する脱離反応は、温度依存平衡として表すことができます。

付加反応では、1つのπ結合と1つのσ結合が切断され、2つのσ結合が形成されます。σ結合はπ結合よりも強いため、通常、付加反応は発熱性です。

したがって、ギブスの自由エネルギー変化の方程式では、エンタルピー項は負です。分子数の減少は、エントロピー項が常に正であることを示しています。

したがって、Tの値が低い場合、ΔGの値は負の値になり、低温での付加反応は熱力学的に有利になります。

アルケンのハロゲン化では、電気陰性度の高い原子と結合が形成されるため、炭素の酸化状態は-2から-1に変化します。

ハロゲン化、ジヒドロキシル化、ハロヒドリン生成、エポキシ化などの付加反応は、すべて酸化反応です。

アルケンに水素を添加すると、対応するアルカンが生成され、還元反応になります。

水和反応とハロゲン化水素反応では、炭素の一方が酸化され、もう一方が還元されます。

but-2-eneが臭化水素化を受けると、HBrの酸性プロトンはπ結合から一対の電子を受け入れます。

プロトンが移動し、二次カルボカチオン中間体が得られます。次に、臭化物イオンは正の中心と反応して、2-ブロモブタンのラセミ混合物を生成します。