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亲核加成反应

亲核加成反应是由亲核试剂与底物发生的加成反应。反应发生在碳氧双键、碳氮叁键、碳碳叁键等等不饱和的化学键上。

亲核加成反应是由亲核试剂与底物发生的加成反应。反应发生在碳氧双键、碳氮叁键、碳碳叁键等等不饱和的化学键上。

最有代表性的反应是醛或酮的羰基与格氏试剂加成的反应。

RC=O + R'MgCl → RR'C-OMgCl

再水解得醇,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。于是格式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)。

羰基碳正电性强的活性强,空间阻碍小的活性强, 连有吸电子基可使正电性加强,推电子基减弱, 这部分不会考活性比较的, 重点是亲核取代,即先加成再消除的机理 还要有负碳离子反应。亲核加成反应活性最强的化合物是:CCL3CHO。

对羰基的加成。

当羰基是亲电试剂,亲核试剂可以是:

与水在水解反应中生成偕二醇(水合物)。

与醇在缩醛化反应中生成缩醛或缩酮。

与有机氢化物在有机还原反应中得到醇。

与胺、甲醛和一个羰基化合物发生曼尼希反应。

与烯醇发生羟醛缩合或者Baylis-Hillman反应。

与有机金属亲核试剂发生格氏反应、Reformatsky反应或者Barbier反应。

与叶立德比如维蒂希试剂、Corey-Chaykovsky试剂或者α-硅负离子Peterson烯烃合成发生反应。

与膦负离子反应:Horner-Wadsworth-Emmons反应。

与吡啶两性离子反应:Hammick反应。

与乙炔发生反应:Favorskii反应。

对腈的加成:

当腈是亲电试剂,亲核加成出现于下列反应:

腈的水解,生成酰胺或羧酸。

与有机锌试剂发生Blaise反应。

与醇发生Pinner反应。

两分子腈发生Thorpe反应生成烯胺,分子内反应称为Thorpe-Ziegler反应。

对亚胺和其他底物的加成[编辑]

利用氢化物对于亚胺的加成制备胺:Eschweiler-Clarke反应。

利用水对于硝基烷烃的加成制备羰基化合物:Nef反应。

利用醇对亚胺加成后生成异氰酸酯,制备氨基甲酸酯。

亲核试剂通过一个特定的角度进攻羰基碳正中心,被称为Bürgi-Dunitz角。

对碳-碳双键的加成

对于烯烃加成的驱动力在于亲核试剂X-和一个缺电子不饱和双键形成共价键(第一步)。在X上的负电荷被转移到了碳-碳键上。

对烯烃的亲和加成

带有负电荷的碳负离子结合缺电子的(Y)形成共价键。

一般的烯烃不易受到亲核进攻的影响,因为碳碳双键不具有碳氧双键那样较强的极性。但如果双键所在碳上连有比较强的吸电子基团或共轭体系,则有利于反应的发生,比如阴离子聚合反应的引发步骤,和苯乙烯在甲苯中和钠反应得到1,3-二苯基丙烷。 [2]就是通过这种碳负中间体:

苯乙烯在甲苯中与钠反应

有个例外在Varrentrapp反应中发现。富勒烯具有不寻常的双键活性和加成活性,比如Bingel反应。

当X是一个羰基比如 C=O 或 COOR 或是一个氰基 CN,反应类型就是共轭加成反应。这里的取代基X能够通过诱导效应帮助稳定碳原子上的负电荷。

当Y-Z是一个含有活性氢的化合物(易去除一个氢原子形成碳负中间体),反应就是熟知的Michael加成反应。

全氟烯烃(烯烃的所有氢原子被氟原子取代)非常倾向于进行亲核加成反应。

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