加成反应

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加成反应 (addition reaction)是一种有机化学反应,它发生在有双键或叁键的物质中。加成反应进行后,重键打开,原来重键两端的原子各连接上一个新的基团。加成反应一般是两分子反应生成一分子,相当于无机化学化合反应。根据机理,加成反应可分为亲核加成反应亲电加成反应自由基加成,和环加成

亲核加成反应[编辑]

亲核加成反应是由亲核试剂与底物发生的加成反应。反应发生在碳双键、碳叁键、碳叁键等等不饱和的化学键上。最有代表性的反应是的羰基与格氏试剂加成的反应。

  • R2C=O + R'MgCl → R2R'C-OMgCl

再水解得,这是合成醇的良好办法。在羰基中,O稍显电负性;在格氏试剂中,C-Mg相连,Mg稍显电正性,C是亲核部位。于是格氏试剂的亲核碳进攻亲电的羰基碳,双键打开,新的C-C键形成。

水、醇、胺类以及含有氰离子的物质都可以与羰基加成。碳氮叁键(氰基)的亲核加成主要表现为水解生成羧基。

此外,端炔的碳碳叁键也可以与HCN等亲核试剂发生亲核加成,如乙炔和氢氰酸反应生成丙烯腈(CH2=CH-CN)。

其他重要的亲核加成反应有:

亲电加成反应[编辑]

亲电加成反应是烯烃的加成反应,又叫马氏加成,由马可尼科夫规则而得名:烯烃与氢卤酸的加成,氢加在氢多的碳上。广义的亲电加成反应是由任何亲电试剂底物发生的加成反应。

在烯烃的亲电加成反应过程中,氢正离子首先进攻双键(这一步是速控步),生成一个碳正离子,然后卤素负离子再进攻碳负离子生成产物。立体化学研究发现,后续的卤素负离子的进攻是从与氢离子相反的方向发生的,也就是反式加成。

丙烯与HBr的加成:

  • CH3-CH=CH2 + HBr → CH3-CHBr-CH3

第一步,HBr电离生成H+和Br-离子,氢离子作为亲电试剂首先进攻C=C双键,形成这样的结构:

File:Qindian Jiacheng 0541.png

第二步,由于氢已经占据了一侧的位置,溴只能从另外一边进攻。根据马氏规则,溴与2-碳成键,然后氢打向1-碳的一边,反应完成。

马氏规则的原理是,取代基越多的碳正离子越稳定也越容易形成。这样占主导的取代基多的碳就优先被负离子进攻。

水、硫酸、次卤酸等都可以进行亲电加成。

自由基加成[编辑]

属于自由基反应的范畴。比如博格曼芳香化成环反应

环加成[编辑]

属于协同反应的范畴,常见的有狄尔斯-阿德尔反应

加成聚合[编辑]

经加成反应形成高聚物的过程称为加成聚合反应,简称加聚反应。加聚反应的产物大多是聚烯类,常被用作包装材料,如作为塑料的聚乙烯聚苯乙烯等。

参看[编辑]