親核加成反應
有機化學中，親核加成（Nucleophilic addition）是反應物的π鍵受親核試劑進攻而被取代，形成兩個新的共價鍵。[1] 加成反應局限於以下一些含多重鍵的底物：
碳－雜多重鍵的加成
[編輯]對於碳－雜原子多重鍵例如 C＝O 或者 CN 的親核加成反應在有機化學當中相當廣泛。這些化學鍵都是具有極性的（在兩個成鍵原子之間有較大的電負性差異），而通常結果是碳原子會因較低的電負性而帶部分正電荷，這就導致了碳原子成為主要的親核加成反應進攻位點。
對羰基的親核加成
這種反應類型也稱為1,2親核加成反應。此類親核進攻在沒有其他控制因素影響下（例如存在路易斯酸和螯合劑）不會造成立體化學問題，得到的都是消旋產物。加成反應的種類很多，當加成反應還伴有消除反應稱為親核酰基取代或者加成－消除反應。
對羰基的加成
[編輯]當羰基是親電試劑，親核試劑可以是：
- 與水在水解反應中生成偕二醇（水合物）。
- 與醇在縮醛化反應中生成縮醛或縮酮。
- 與有機氫化物在有機還原反應中得到醇。
- 與胺、甲醛和一個羰基化合物發生曼尼希反應。
- 與烯醇發生羥醛縮合或者Baylis-Hillman反應。
- 與有機金屬親核試劑發生格氏反應、Reformatsky反應或者Barbier反應。
- 與葉立德比如維蒂希試劑、Corey-Chaykovsky試劑或者α-硅負離子Peterson烯烴合成發生反應。
- 與膦負離子反應：Horner-Wadsworth-Emmons反應。
- 與吡啶兩性離子反應：Hammick反應。
- 與乙炔發生反應：Favorskii反應。
對腈的加成
[編輯]當腈是親電試劑，親核加成出現於下列反應：
對亞胺和其他底物的加成
[編輯]- 利用氫化物對於亞胺的加成製備胺：Eschweiler-Clarke反應。
- 利用水對於硝基烷烴的加成製備羰基化合物：Nef反應。
- 利用醇對亞胺加成後生成異氰酸酯，製備氨基甲酸酯。
親核試劑通過一個特定的角度進攻羰基碳正中心，被稱為Bürgi-Dunitz角。
對碳－碳雙鍵的加成
[編輯]對於烯烴加成的驅動力在於親核試劑X-和一個缺電子不飽和雙鍵形成共價鍵（第一步）。在X上的負電荷被轉移到了碳－碳鍵上。
對烯烴的親核加成
第二步，帶有負電荷的碳負離子結合缺電子的（Y）形成共價鍵。
一般的烯烴不易受到親核進攻的影響，因為碳碳雙鍵不具有碳氧雙鍵那樣較強的極性。但如果雙鍵所在碳上連有比較強的吸電子基團或共軛體系，則有利於反應的發生，比如陰離子聚合反應的引發步驟，和苯乙烯在甲苯中和鈉反應得到1，3－二苯基丙烷。 [2]就是通過這種碳負中間體：
苯乙烯在甲苯中與鈉反應
有個例外在Varrentrapp反應中發現。富勒烯具有不尋常的雙鍵活性和加成活性，比如Bingel反應。
當X是一個羰基比如 C=O 或 COOR 或是一個氰基 CN，反應類型就是共軛加成反應。這裡的取代基X能夠通過誘導效應幫助穩定碳原子上的負電荷。
當Y－Z是一個含有活性氫的化合物（易去除一個氫原子形成碳負中間體），反應就是熟知的Michael加成反應。
全氟烯烴（烯烴的所有氫原子被氟原子取代）非常傾向於進行親核加成反應。
參考文獻
[編輯]- ^ March Jerry; (1985). Advanced Organic Chemistry reactions, mechanisms and structure (3rd ed.). New York: John Wiley & Sons, inc. ISBN 0-471-85472-7
- ^ Sodium-catalyzed Side Chain Aralkylation of Alkylbenzenes with Styrene Herman Pines, Dieter Wunderlich J. Am. Chem. Soc.; 1958; 80(22)6001-6004. doi:10.1021/ja01555a029
