羰基的亲核加成
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羰基的亲核加成及相关反应羰基化合物包括醛、酮、羧酸及衍生物和5.1 羰基的结构CO2。
CO亲电中心羰基碳的活性较大,易被亲核试剂进攻而发生亲核加成反应和亲核取代反应。
5.2 亲核加成反应的历程及影响因素 5.2.1 HCN 的加成 反应为碱催化。
v k [ CO ][ CN ]快OH - + HCN CN -+ H 2O- 慢OH 2OOHCN -+ C O C 快 C + OH -CN CN 反应的平衡位置受电子效应和空间效应的影响。
酮正向反应的趋势较小(空阻大)二、亲核加成反应的一般特点 1.反应可以被酸或碱催化 酸催化可提高羰基的亲电活性。
碱催化提高亲核试剂的亲核性。
活性:Nu -> Nu H2.多数醛酮的亲核加成为可逆反应,用于分离与提纯。
5.2.2 影响羰基亲核加成反应活性的因素 一、羰基化合物的结构1.电子效应 羰基碳的正电性越大,亲核加成速度越大,反应活性越大。
羰基碳所连的吸电基( 加成反应的活性增加,而供电基( +I , +C )则使其活性降低。
活泼顺序:H +C OH C + OHNu H + OHNu -+ H 2O-I ,-C )使其亲核50%(1) - 共轭效应(增加其稳定性) ;( 2)+C 效应(降低羰基碳的正电性) ;(3)加成产物失去共轭 能,反应活化能高; ( 4)产物的张力大幅增加。
2.立体效应、试剂的亲核性 对同一羰基化合物,试剂的亲核性越大,平衡常数越大,亲核加成越容易。
1.带负电荷的亲核试剂比起共轭酸(中性分子)的亲核性强。
OH ->H 2O, RO ->ROH 。
2.极性大的分子比极性小的分子亲核性强。
HCN>H 2O (极性与电负性 )。
3.同周期元素的负离子的亲核性与碱性大小一致; R 3C ->R 2N ->RO ->F - 4.同一主族元素的负离子的亲核性与可极化度大小一致。
I ->Br ->Cl ->F -5.2.3 亲核加成反应的立体化学 一、非手性的羰基化合物的加成前(潜)手性分子 结果得外消旋化产物-I >+C(+C) (+C, 空阻) ( +C > -I) (+C) 活性极低OH> CH 3 C HO >CH 3 C CH 3 >OOO >CH 3CH 2 C CH 2CH 3> Ph C PhR Nu C R' O -R Nu RC Nu R' OH50% dlR R'OCNuH +R R'OHCNu张力增加OH +、手性羰基化合物的亲核加成方向遵守Cram 规则,得立体选择性的非对称异构体产物。