ジエンへの求電子付加は、アルケンの付加反応で学ぶことに似ています。 ここでの違いは、2つの二重結合があり、あなたが疑問に思うかもしれない質問は次のとおりです:
“私はプロトン化することになっているジエンのうち、それはマルコフニコフの規則に従うでしょうか?”
これらに対する短い答えは次のとおりです:
両方の二重結合をプロトン化する必要があります。
はい、それはマルコフニコフの規則(種類)に従います。
しかし、異なる種類のジエンと反応が行われる条件について考慮する必要があるいくつかの詳細があります。
反応の位置化学から始めていくつかの詳細に入りましょう。 あなたは二重結合のいずれかを選び、両方の炭素上でそれをプロトン化して、得られたカルボカチオンのどれがより有利であるかを比較することが:
第一のものは二次カルボカチオンであり、さらに共鳴安定化されているので好ましい。
次に、このカルボカチオンの共鳴構造を描き、両方を臭化物イオンで攻撃する。
二つのアルケンが形成されていますが、どちらが有利だと思いますか?
アルケンの安定性について考える。
第一のアルケンは一置換であり、第二のアルケンは二置換である。 したがって、それはより安定しており、主要な製品であることが期待されています。
これらの製品を簡単に区別するために炭素に番号を付けましょう。 より安定な生成物は1,4-付加物と呼ばれ、より安定でない生成物は1,2-付加物である。 それらはそれぞれ1,4-および1,2-添加によって形成される。
1,4付加体はより安定な生成物であるため、反応の熱力学的生成物である。
反応をより低い温度で行うと位置化学が変化する。 1,2-付加は近接効果のために優勢に始まります。 我々は、二重結合のプロトン化が発生した直後にカルボカチオンへのBrイオンの近接性を参照しています:
あなたはそれをこのように考えることができます; Brの求核攻撃は、第二の共鳴構造の形成を待つ必要がなく(共鳴構造は手続きであることを覚えておいてください)、それは単にその隣の炭素に到達す したがって、1,2付加体は、より速く形成されるが安定性が低いため、運動積である(上記のエネルギー図を確認してください)。
覚えておいて、分子はエネルギー障壁(活性化エネルギー)を克服し、より安定な(熱力学的生成物)を形成するのに十分なエネルギーを持っていないので、運動積は一般的により低い温度で好まれている。
以下は、対応するエネルギー図によって説明される低温および高温での位置化学を考慮した共役アルケンへの求電子付加の要約です。
ジエンへの求電子付加のすべての生成物を予測する方法
一般に、ジエンへの求電子付加の生成物を予測するには、ジエンが対称であるか非対称であるかを特定する必要があります。
それが対称である場合、両方の二重結合が同じ生成物をもたらすので、二重結合のいずれかをプロトン化するだけでよい。
対称でない場合は、両方の二重結合のプロトン化を考慮する必要があります。
いずれの場合も、求核攻撃のために得られたカルボカチオンの両方の共鳴形態を描画する必要があります。
これらのすべてに加えて、ジエンへの付加反応の立体化学については、以下のセクションに要約されています。
ジエンへの求電子付加の立体化学
ジエンへの付加反応はカルボカチオンの形成を経るため、sp2ハイブリダイズされた炭素の両面から求核攻撃が起こり、ラセミ混合物として新しいキラリティ中心が形成される。
ここでは、ジエンへの求電子付加の立体化学を示す生成物を予測するための要約です:
対称でないジエンへの求電子付加
ジエンが対称でない場合、両方の二重結合のプロトン化を考慮する必要があるため、もう少し複雑になります。 例えば、ペンタ-1,3-ジエンには二重結合を持つ4つの炭素があり、それらのすべてをプロトン化すると非常に多くの分子が生じる。
しかし、良いニュースは、共鳴安定化カルボカチオンを形成するものだけをプロトン化する必要があるということです!