现在你已经学习了SN1和SN2 .机理,试画出如下取代反应的合理机理:
等等,这说不通,对吧?亲核试剂突然出现在没有离去基的地方……
这就是问题的关键,当你看到这样的东西亲核试剂和离去基的位置不匹配,想想重排反应.
什么是重排反应?它是如何工作的?
重排是分子中连通性的改变氢化或甲基转移.要解释为什么和如何发生这种情况,你需要回忆一下碳正离子的稳定性:
取代的碳正离子越多越稳定由于烷基的给电子效应和超共轭作用。
超共轭现象电荷稳定是通过推动相邻的电子密度来实现的吗σ与空相连p碳正离子的轨道:
我们再强调一下,为了重排,碳正离子的形成是必要的。碳正离子只在单分子(N1和E1)自S的反应N2和E2反应是协调机制,所有反应同时发生。
所以在他看来,我们知道这个反应一定是年代N1机制因为没有形成双键(没有E1)现在,我们画出S的第一步N1机制。记住它是离去基的损失,这是决定速率的步骤
生成的碳正离子是二次,这意味着它有机会变得更稳定,它将通过重排来实现。紫色的氢随着成键电子跃迁(这就是为什么它被称为a氢化)转移到下一个带正电荷的碳上。这样的结果就是形成了更稳定的3.o碳正离子:
一般来说,只有当生成的碳正离子更稳定时,才会发生重排.大多数情况下,这意味着一个更取代的碳正离子,但共振稳定的碳正离子也可以是驱动力:
回到我们的反应,在这之后,亲核攻击和去质子化就会得到最终产物:
1,2氢化物和1,2甲基位移
让我们把这些放在一起来总结这个重排反应发生了什么:
这种特殊的重排反应是1, 2-hydride转变.这些数字是为了强调这种转变只能发生在相邻的碳上。你不能因为它给出了一个更稳定的碳正离子就把氢化物键移开。
另一种类型的重排是1, 2 -甲基转移.这里不是氢化物离子,而是一个甲基离子,电子(有时被称为甲基离子)跳到下一个碳上,形成一个更稳定的碳正离子:
那么重排反应中的立体化学呢?爱游戏体育官
简而言之,这里没有立体化学控制,因为它是单分子S的一部分N1和E1反应。记住,当你从手性中心形成碳正离子的那一刻,立体化学就消失了,你只会得到那个中心的外消旋化。爱游戏体育官
现在,让我们,举个例子,选择上面烷基氯的R构型看看立体中心发生了什么:
当Cl离开的时候,立体中心就消失了,而甲基转移的第二个中心则等量地形成。
即使被酒精攻击的碳变成了立体中心,它仍然会被外消旋化。
一种重要的重排发生在1,2-二元醇(临近二元醇)用酸处理。这里的二醇被转化成酮这被称为频哪醇重排。
机制和一些其他细节的pinacol重排在一个单独的帖子,你可以找到在这里.
实践
画出下列取代反应的可能机理:
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挑战的问题:为下面的取代反应和消除反应画出一个合理的机理,说明这两种产物是如何形成的。
提示:它是一种包括重排反应(烷基和氢化物移位)的环扩展机制。
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