氫鹵化反應

氫鹵化反應是指鹵化氫(如氯化氫溴化氫)與烯烴發生親電加成反應生成對應的鹵代烴[1] [2] [3]

烯烴與溴化氫的加成

如果雙鍵中的兩個原子被不同數目的原子連着,鹵素通常會加在連最少(取代最多)的原子上,這規則稱作馬可尼可夫法則。這是因為氫鹵酸HX裡的原子烯烴收納而結合為最穩定的碳正離子(相對穩定度:3°>2°>1°>甲基),同時製造出鹵素負離子

基於親電碳正離子親核鹵素負離子的存在,會進行其連串的單分子親核取代反應,形成最終的產物。

一個氫氯化的簡單例子:氯化氫混合:[4]

茚的氫氯化

反馬可尼可夫加成

過氧化物中,溴化氫會以反馬可尼可夫加成的方式和烯烴結合。[5] 這是因為這個化學反應以最穩定的自由基作中間體進行(相對穩定度:3° > 2° > 1°>甲基),而不是碳正離子。這個化學反應的機制和鏈反應(如自由基卥化英語Free-radical halogenation)類似,它們的過氧化物會推動溴自由基的形成。因此,當溴化氫與過氧化物結合時,溴原子會加到連氫最多的碳原子上,氫原子會加到連氫最小的碳原子上。然而,此過程受溴化氫的加成限制。

除了溴化氫外,其他化鹵化氫不會以以上的方式和烯烴結合,原因如下:

氟化氫氟化氫中的氫氟鍵非常強,因此在傳遞的過程中無自由基產生。

氯化氫氯化氫會以非常緩慢的方式反應,所以那個反應是沒有用的。這是因為氯化氫氫氯鍵很強,因此反應的第二個步驟會由於供熱不足而非常慢。(此為吸熱反應

碘化氫:在傳播的第一個步驟,由於太弱,它釋放的熱能不足使這反應持續進行。

參考資料

  1. ^ Solomons, T.W. Graham; Fryhle, Craig B., Organic Chemistry 8th, Wiley, 2003, ISBN 0471417998 
  2. ^ Smith, Janice G., Organic Chemistry 2nd, McGraw-Hill, 2007, ISBN 0073327492 
  3. ^ P.J. Kropp, K.A. Dans, S.D. Crawford, M.W. Tubergen, K.D. Kepler, S.L Craig, and V.P. Wilson, Surface-mediated reactions. 1. Hydrohalogenation of alkenes and alkynes, J. Am. Chem. Soc., 1990, 112 (112): 7433–7434, doi:10.1021/ja00176a075. 
  4. ^ R. A. Pacaud and C. F. H. Allen. "α-Hydroindone". Org. Synth.; Coll. Vol. 2: 336. 
  5. ^ March Jerry; (1885). Advanced Organic Chemistry reactions, mechanisms and structure (3rd ed.). New York: John Wiley & Sons, inc. ISBN 0-471-85472-7