이 기사는 친 핵성 첨가 반응에 대한 이해하기 쉬운 메모를 제공하는 것을 목표로합니다. 여기서, 카르 보닐 화합물의 친 핵성 첨가 반응에 중점을 둘 것이다. 우리는 왜 케톤과 알데히드가 친 핵성 첨가 반응을 겪는가를 연구 할 것이며, 알켄 그룹은 전자성 첨가 반응뿐만 아니라> C =O 그룹에 핵성 첨가를위한 시약에 의한 다양한 공격을 겪을 것이다.
친 핵성 첨가 반응의 개념.
의미 :
- 친핵체가 전자 결핍 종과 시그마 결합을 형성하는 화학 첨가 반응은 친 핵성 첨가 반응입니다.
그들은 카르 보닐 그룹을 다양한 기능 그룹으로 전환 할 수 있으므로 유기 화학에서 중요한 반응으로 간주됩니다.
메커니즘 :
- 카르 보닐 탄소는 SP2 하이브리드 화를 보여주고, 코플라나 구조를 형성합니다.
- 친핵체는 대략 수직 방향으로부터 카르 보닐 탄소의 SP2 하이브리드 화 궤도의 평면에서 극성 카르 보닐 그룹의 전자성 탄소 원자를 공격한다.
- 탄소는 이제 SP3 하이브리드 화를 보여주고 사면체 알코폭 사이드 중간체를 생성합니다.
- 이 중간체는 반응 매체에서 양성자를 가져 와서 중성 전기 제품을 제공합니다.
- 반응의 순 결과는 탄소 산소 이중 결합에 걸쳐 Nu- 및 H+를 첨가하는 것입니다.
반응성 :
- 전자 성 첨가 반응을 거친 알켄과 달리 케톤과 알데히드는 친 핵성 첨가 반응을 겪습니다.
- 이것은 케톤과 알데히드가 극성 자연을 보여주기 때문입니다.
- 케톤과 비교할 때, 알데히드는 더 반응성이 높고 전자 및 입체 효과로 인해 친 핵성 첨가 반응을 쉽게 겪습니다.
- 결과적으로 Aldehydes는 추가 반응을 위해 케톤보다 더 유리한 평형 상수를 제공합니다.
- 케톤에서, 두 개의 큰 치환기로 인해, 친 뉴질 닐 그룹에 접근하려고 할 때 입체 장애 현상이 발생한다. 이에 비해 Aldehydes는 그러한 치환기를 단 하나뿐입니다.
- 케톤에 2 개의 알킬기의 존재는 알데히드와 비교하여 카르 보닐 탄소의 전자 성을보다 효과적으로 감소시킨다. 따라서, 알데히드는 케톤보다 친 핵성 첨가 반응에 대한 반응성이 높다.
> C =O 그룹
에 핵성 첨가카르 보닐기에 대한 친 핵성 첨가, 즉 이중 결합 탄소 및 산소 원자는 다음과 같은 방법입니다-
수 소화물에 의한 친 핵성 공격 :
- 하이드 라이드는 친 핵성 수소 원자를 함유하는 화합물의 도움으로 카르 보닐기에 첨가 될 수있다.
- 수 소화물 첨가의 화학 반응을 환원 반응이라고합니다.
- 이러한 화합물의 예는 나트륨 보로 하이드 라이드입니다.
- 이 화학 반응에서 카르 보닐 그룹은 전기성처럼 행동합니다.
- 단일 전자 쌍의 전자 쌍이 B – H 결합 중 하나에서> C =O 그룹의 탄소 원자로 전달됩니다.
- 이 반응은 '수 소화물 전달'의 형태로 간주 될 수 있습니다.
시아 노 하이드린의 형성 :
- 시아 노수는 산성 촉매의 존재하에 그들 중 하나 또는 둘 다 (케톤과 알데히드)에 시안화물의 공격으로 인해 형성됩니다.
- 이 산성 촉매는 생성 된 알코폭 사이드의 양성자 화로 이어져 하이드 록실 그룹을 생성합니다. .
- 시안화물은 SP 혼성화가있는 C 및 N 원자를 함유한다.
- 그것의 호모는 탄소의 SP 궤도입니다.
- 이 반응은 A> C =O, 즉 카르 보닐 그룹에 대한 전형적인 친 핵성 첨가 반응입니다.
- 시안화물의 호모로부터의 전자 쌍은 C =O π* 궤도로 이동하고 C =O π 궤도의 전자는 산소 원자를 향해 이동한다.
hemiacetal의 형성 :
- 우리는 물이 일부 카르 보닐기에 첨가된다는 것을 알고 있습니다. 결과적으로 알코올도 추가 할 수있는 것은 헤아릴 수 없습니다.
- 알코올 및 카르 보닐 그룹의 이러한 반응으로 형성된 생성물은 헤미아탈로 알려져 있습니다. 이는 아세탈 기능 그룹의 거의 절반이기 때문입니다.
- 에탄올의 전반적인 소비는 모든 양성자 또는 탈 양성자 단계에서 나쁘다. 이 단계의 순서는 반응에 중요하지 않습니다.
- 중요한 단계는 친 핵성 첨가 단계입니다.
유기 금속에 의한 공격 :
- 유기 금속성은 카르 보닐 그룹을 공격하여 알코올을 제공하고 새로운 C -C 결합을 형성하는 매우 강력한 친핵체입니다. .
- 리튬 (Li) 및 마그네슘 (MG)과 같은 금속은 본질적으로 전기성이 매우 높다.
- 유기체 시약의 유기체 또는 MG -C 결합에서의 Li -C 결합은 탄소 원자에 대해 고도로 편광된다.
- 이 두 클래스의 카르 보닐 그룹과의 유기 금속 시약의 반응은 C -C 결합을 형성하는 가장 중요한 방법 중 하나입니다.
공격 :
- Grignard 시약의 반응은 Organolithium 시약의 반응과 유사합니다.
- 이 친 핵성 첨가 반응에서, 메틸 마그네슘 브로마이드는 에탄 날과 반응하도록 만들어진다.
- 금속 양이온은 다시 알 옥사이드와 조정 된 다음 물로 산소 음이온 (O-)의 양성자 화를 조정합니다.
공격 :
- 이 친 핵성 첨가 반응에서 Methyllithium은 알데히드와 반응하도록 만들어졌습니다.
- 먼저, 멜리는 에탄날과 반응하여 알 콕 시드를 형성한다. 금속 원자는 음으로 하전 된 산소 원자와 조정합니다.
- 그런 다음 물을 첨가하여 산소 원자를 양성합니다.
결론
이 기사를 통해 학생들은 친 핵성 첨가 반응의 개념, 친 핵성 첨가 반응의 메커니즘 및 카르 보닐 화합물의 친 핵성 첨가 반응을 쉽고 정확하며 간결한 방식으로 소개 받았다. 그들은 알켄 그룹이 전자 유성 첨가 반응을 겪지 만, 히클라이드, 시노 하이드린, 그리 니드 시약 등과 같은 다른 시약에 의한 다양한 공격뿐만 아니라 알데히드와 케톤이 핵성 첨가 반응을 겪는 이유에 대한 이유를 알게되었다.
