Lisäysreaktiot

Additioreaktiot ( eng. additioreaktio ) - orgaanisessa kemiassa niin sanottuja kemiallisia reaktioita , joissa joitain kemiallisia yhdisteitä lisätään toisen kemiallisen yhdisteen moninkertaisiin ( kaksois- tai kolmoissidoksiin ). Kiinnitys voidaan suorittaa sekä hiili-hiili-sidoksella että hiili-heteroatomisidoksella . Lisäysreaktiot on merkitty englanninkielisillä kirjaimilla "Ad" .

Yleinen näkymä hiili- hiilisidosadditioreaktioista :

${\mathsf {-{\stackrel {|}{C}}\!\!=\!\!{\stackrel {|}{C}}\!\!-+\ X\!\!- \!\!Y}}\rightarrow {\mathsf {-{\stackrel {|\ }{CX}}\!\!-\!\!{\stackrel {|\ }{CY}}\!\!- }}$

${\mathsf {-C))\!\!\equiv \!{\mathsf {\!C\!\!-+\ X\!\!-\!\!Y))\rightarrow {\ mathsf {-CX\!\!=\!\!CY\!\!-}}$

Yleiskuva hiili- happisidosadditioreaktioista :

${\mathsf {-{\stackrel {|}{C}}\!\!=\!\!{\mathsf {O}}+\ X\!\!-\!\!Y}}\ oikea nuoli {\mathsf {-{\stackrel {|\ }{CY))\!\!-\!\!{\mathsf {OX))))$

Yleensä reagenssia, johon kiinnitys tapahtuu, kutsutaan substraatiksi ja toista ( "X-Y" ) kutsutaan hyökkääväksi reagenssiksi .

Esimerkki additioreaktiosta on eteenin bromaus :

Additioreaktiot ovat usein palautuvia muodostaen parin eliminaatioreaktioiden kanssa , joten on pidettävä mielessä, että tällaisen "parillisen" additio-eliminaatioreaktion mekanismi on yleinen [1] .

Hyökkäävän hiukkasen luonteesta ja reaktiomekanismista riippuen erotetaan toisistaan nukleofiilinen , elektrofiilinen , radikaali tai synkroninen additio .

Nukleofiiliset additioreaktiot

Nukleofiilisissä additioreaktioissa hyökkäävä hiukkanen on nukleofiili , eli negatiivisesti varautunut hiukkanen tai hiukkanen, jossa on vapaa elektronipari .

Yleiskuva nukleofiilisistä additioreaktioista:

${\mathsf {R'\!\!-\!\!CR''\!\!=\!\!CR'''\!\!-\!\!R''''+Y ^{-}}}\rightarrow {\mathsf {R'\!\!-\!\!CR''^{-}\!\!-\!\!CR'''Y\!\!-\ !\!R''''+X^{+}}}\rightarrow {\mathsf {R'\!\!-\!\!CR''X\!\!-\!\!CR''' Y\!\!-\!\!R''''}}$

Nukleofiilisiä additioreaktioita merkitään " AdN " .

Nukleofiilisen lisäyksen reaktiot C=C -sidoksessa ovat melko harvinaisia, yleisin ja käytännöllisin arvo on additio C=O-sidoksessa [2] :

Nukleofiilisten additioreaktioiden joukossa yllä oleva kaksivaiheinen bimolekulaarinen mekanismi Ad N 2 on yleisin : ensinnäkin nukleofiili lisää hitaasti moninkertaista sidosta muodostaen karbanionin, jota vastaan elektrofiilinen hiukkanen hyökkää nopeasti toisessa vaiheessa [ 3] .

Elektrofiiliset additioreaktiot

Elektrofiilisissä additioreaktioissa hyökkäävä hiukkanen on elektrofiili , eli positiivisesti varautunut (elektronipuutteellinen) hiukkanen, yleisimmin H + -protoni .

Yleiskuva elektrofiilisistä additioreaktioista:

${\mathsf {R'\!\!-\!\!CR''\!\!=\!\!CR'''\!\!-\!\!R''''+X ^{+}}}\rightarrow {\mathsf {R'\!\!-\!\!CR''^{+}\!\!-\!\!CR'''X\!\!-\ !\!R''''+Y^{-}}}\rightarrow {\mathsf {R'\!\!-\!\!CR''Y\!\!-\!\!CR''' X\!\!-\!\!R''''}}$

Elektrofiiliset additioreaktiot on merkitty "Ad E " :llä .

Elektrofiiliset additioreaktiot ovat yleisiä tyydyttymättömien hiilivetyjen reaktioissa : alkeenit , alkyynit ja dieenit [4] .

Esimerkki tällaisista reaktioista on alkeenien hydraatio:

Elektrofiilinen lisäys hiili-heteroatomi- sidoksessa on myös melko yleistä, ja useimmiten tällainen sidos on C \u003d O :

Elektrofiilisten additioreaktioiden joukossa yllä oleva kaksivaiheinen bimolekulaarinen mekanismi Ad E 2 on yleisin : ensinnäkin elektrofiili lisää hitaasti moninkertaista sidosta muodostaen karbokationin, joka joutuu nukleofiiliselle hyökkäykselle toisessa vaiheessa [3] .

Radikaaliadditioreaktiot

Radikaaliadditioreaktioissa vapaat radikaalit ovat hyökkääviä lajeja .

Radikaaliadditioreaktiot on merkitty "AdR " : llä .

Radikaaliadditioreaktiot etenevät yleensä elektrofiilisten additioreaktioiden sijaan vapaiden radikaalien lähteen läsnä ollessa [3] :

Synkroniset additioreaktiot

Joissakin tapauksissa lisääminen moninkertaisella sidoksella tapahtuu molempien atomien samanaikaisen hyökkäyksen yhteydessä, mikä tekee mahdottomaksi määrittää hyökkäyksen prioriteettia. Tällaista mekanismia kutsutaan synkroniseksi kiinnitykseksi . Synkroniset additioreaktiot johtavat syklisten tuotteiden muodostumiseen, joten niitä kutsutaan usein sykloadditioksi .

Muistiinpanot

↑ Kerry F, Sandberg R. Orgaanisen kemian jatkokurssi: Per. englannista, 2 osaa. - M.: Kemia, 1981.
↑ Kemiallinen tietosanakirja./ Nukleofiiliset reaktiot. // Päätoimittaja I. L. Knunyants. - M .: "Neuvostoliiton tietosanakirja", 1988. - T. 3.
↑ 1 2 3. maaliskuuta J. Organic Chemistry, käänn. englannista, osa 3, - M .: Mir, 1988
↑ Kemiallinen tietosanakirja./ Elektrofiiliset reaktiot. // Päätoimittaja I. L. Knunyants. - M .: "Neuvostoliiton tietosanakirja", 1988. - T. 5.

Kemialliset reaktiot orgaanisessa kemiassa
Korvausreaktiot	Nukleofiiliset substituutioreaktiot Elektrofiiliset substituutioreaktiot Radikaalisubstituutioreaktiot
Lisäysreaktiot	Nukleofiiliset additioreaktiot Elektrofiiliset additioreaktiot Radikaaliadditioreaktiot Syklodition reaktiot
Eliminaatioreaktiot	Heterolyyttiset eliminaatioreaktiot Perisykliset eliminaatioreaktiot Radikaalit eliminaatioreaktiot
uudelleenjärjestelyreaktiot	Nukleofiiliset uudelleenjärjestelyt Elektrofiiliset uudelleenjärjestelyt Radikaalit uudelleenjärjestelyt
Hapetus- ja pelkistysreaktiot	Hapetusreaktiot Toipumisreaktiot
Muut	Nimelliset reaktiot orgaanisessa kemiassa