加成反應

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加成反應 (addition reaction)是一種有機化學反應,它發生在有雙鍵或叄鍵的物質中。加成反應進行後,重鍵打開,原來重鍵兩端的原子各連接上一個新的基團。加成反應一般是兩分子反應生成一分子,相當於無機化學化合反應。根據機理,加成反應可分為親核加成反應親電加成反應自由基加成,和環加成

親核加成反應[編輯]

親核加成反應是由親核試劑與底物發生的加成反應。反應發生在碳雙鍵、碳叄鍵、碳叄鍵等等不飽和的化學鍵上。最有代表性的反應是的羰基與格氏試劑加成的反應。

  • R2C=O + R'MgCl → R2R'C-OMgCl

再水解得,這是合成醇的良好辦法。在羰基中,O稍顯電負性;在格氏試劑中,C-Mg相連,Mg稍顯電正性,C是親核部位。於是格氏試劑的親核碳進攻親電的羰基碳,雙鍵打開,新的C-C鍵形成。

水、醇、胺類以及含有氰離子的物質都可以與羰基加成。碳氮叄鍵(氰基)的親核加成主要表現為水解生成羧基。

此外,端炔的碳碳叄鍵也可以與HCN等親核試劑發生親核加成,如乙炔和氫氰酸反應生成丙烯腈(CH2=CH-CN)。

其他重要的親核加成反應有:

親電加成反應[編輯]

親電加成反應是烯烴的加成反應,又叫馬氏加成,由馬可尼科夫規則而得名:烯烴與氫鹵酸的加成,氫加在氫多的碳上。廣義的親電加成反應是由任何親電試劑底物發生的加成反應。

在烯烴的親電加成反應過程中,氫正離子首先進攻雙鍵(這一步是速控步),生成一個碳正離子,然後鹵素負離子再進攻碳負離子生成產物。立體化學研究發現,後續的鹵素負離子的進攻是從與氫離子相反的方向發生的,也就是反式加成。

丙烯與HBr的加成:

  • CH3-CH=CH2 + HBr → CH3-CHBr-CH3

第一步,HBr電離生成H+和Br-離子,氫離子作為親電試劑首先進攻C=C雙鍵,形成這樣的結構:

File:Qindian Jiacheng 0541.png

第二步,由於氫已經佔據了一側的位置,溴只能從另外一邊進攻。根據馬氏規則,溴與2-碳成鍵,然後氫打向1-碳的一邊,反應完成。

馬氏規則的原理是,取代基越多的碳正離子越穩定也越容易形成。這樣佔主導的取代基多的碳就優先被負離子進攻。

水、硫酸、次鹵酸等都可以進行親電加成。

自由基加成[編輯]

屬於自由基反應的範疇。比如博格曼芳香化成環反應

環加成[編輯]

屬於協同反應的範疇,常見的有狄爾斯-阿德爾反應

加成聚合[編輯]

經加成反應形成高聚物的過程稱為加成聚合反應,簡稱加聚反應。加聚反應的產物大多是聚烯類,常被用作包裝材料,如作為塑料的聚乙烯聚苯乙烯等。

參看[編輯]