习题讲解:烯烃

习题讲解:烯烃

本题具有一定难度,也略微有些超纲,但反应历程我们依然是能够理解的。

首先注意到反应条件是质子性环境,存在大量H+,而缺电子的质子明显可以对双键发动亲电进攻,类似我们正常亲电加成的第一步,生成碳正离子。

底物分子中两根双键对称,随便进攻哪根都一样,这里我们假设质子进攻1-、2-位碳间双键(注意此处编号并非命名编号,仅为说明方便起见):

接下来一步会略微有点儿出乎意料,但也可以想象。形成碳正离子后,我们右端1-位碳原子明显是带正电荷缺电子的,而与此同时,分子内部还有一根双键,

电子云密度又比较高。很自然,这时双键与碳正会互相吸引,逐渐靠近乃至于成键,我们把分子弯折成下图,大家看得会比较清楚:

当然,这里其实存在两种可能,5-、6-位双键碳实际都可能与正电子中心成键。但一方面,题干中我们已经知道最终产品是个五元环,另一方面,大家如果有兴趣

可以自己画一下,6-位于碳正中心成键的话形成新的碳正离子稳定性不及5-位,因此这儿我们可以断定,靠近后5-位碳原子与1-位碳正中心键将形成新键。

形成新键需要一对电子,1-位碳正中心肯定没电子,这俩电子都来自于5-位。但当前5-位碳也没有未成键电子对,必须拆东墙补西墙,断开旧键解放出电子来。

明显,5-位旁侧最容易断开的是键能较低的π键,相当于把原本π键断开,两个电子都用来与1-位形成新的σ键。大致下图所示:

而这一对来自于π键的电子原本是5-、6-位碳各出一个形成的,现在两个都被5-位拿去成键,相当于6-位失去了一个电子,将带有正电荷。换而言之,正电荷相当于

从1-位转移到了6-位,我们得到一个新的叔碳正离子。

正常亲电加成,这步得到碳正离子后接下来该是卤负离子的进攻了。但当前题干里我们发现,生成的不是卤代烃(条件里也没有卤负离子),而是得到一个新的烯烃。

对照当前碳正离子的结构,相当于还得形成一根新的双键。这根双键该又如何形成?

其实也挺简单,我们很熟悉质子加成上双键,形成碳正离子,但别忘了,所有的反应过程原则上都是可逆的,质子加成这步也不例外。如果反方向走,断开C-H键,

一对电子转移到C-C之间形成π键,碳正离子又可以转变成烯烃的结构:

这个过程我们后面学习到卤代烃一章,大家会发现,实际就是所谓的E1消除。而消除后的产品,恰恰就是题干中的生成物。

到这儿,我们就可以连缀起来,写出整套反应的历程来:

这个历程看似从没接触过,但从电性反应的本质:正负相吸,再结合题干中的最终产物,我们其实也不难推导出大致流程。还是那句老话,有机反应大家千万

别去死记,一定要掌握原理掌握规律。一旦理解了规律性的东西,那怕是之前从未见过的反应我们经常也能推断出结果来。

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