7.6
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。
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