碳正离子的形成—有机反应机理系列37

碳正离子是强酸,碱性条件下不可能生成碳正离子。形成碳正离子的主要途径包括:(1) 在质子酸或Lewis酸的作用下使σ键发生异裂;(2)酸对不饱和键的加成;(3)其他正离子转化生成。碳正离子的形成条件是我们判断反应机理的重要依据之一。

1 酸作用下σ键的异裂

所有质子酸作用下σ键异裂的机理基本相同,即:H+与O(或者其他带有孤对电子的原子)结合形成氧正离子,氧正离子极不稳定,很快会以醇(或水)的形式离去形成碳正离子。

Lewis酸作用下s键异裂的机理为:Lewis酸与卤原子结合活化σ键,进而促进碳卤键的断裂形成碳正离子。

2 酸对不饱和键的加成

如上图中质子酸对于酰胺的加成反应,就可以得到碳正离子中间体。质子与酰胺,酯等羧酸衍生物加成时,为什么质子加成到羰基氧上而不是加成到氮或烷氧基氧上?这可以用共振理论(参见:共振论与共振结构—有机反应机理系列3)来解释:酰胺一般具有以下三种共振结构。基于23,我们可以知道O相比于C和N带有更多的负电荷,因此质子只可能加成到O上。

酸也可以与烯烃加成形成碳正离子。

3 其他正离子转化生成

其他正离子如烷基正离子、酰基正离子和溴正离子,可以通过加成的方式形成碳正离子。
芳基重氮盐可以通过脱一分子氮气生成苯基正离子。
(0)

相关推荐

  • 30天机理突破(第3天)

    12,反应实例 反应说明:该反应为Meerwein-Ponndorf-Verley还原反应,该反应是在异丙醇作为溶剂的反应体系中三异丙氧铝将醛酮还原到醇的常用反应.如果在丙酮溶剂中三异丙氧铝也可以将醇 ...

  • 每周一个有机反应机理(四)

    首先,我们了解一下吲哚环系的性质.   吲哚的2-位和3-位均具有亲核性,其中3-位的亲和性更好一些,因为,吲哚从3-位进攻时,不需要破坏苯环的芳香性,而从2-位进攻时,则需要破坏芳香性.但是在这个例 ...

  • Bamford-Stevens-Shapiro烯化反应

    在碱催化下醛酮的苯磺酰基腙分解生成烯的反应称为Bamford-Stevens反应.当使用有机锂作为碱时发生的反应被叫做Shapiro反应.常用的碱:Na, NaOMe, LiH, NaH, NaNH2 ...

  • 方法|E. N. Jacobsen《Nature》:通过对映聚合催化SN1反应合成季碳中心

    引言 第一作作者是Alison E. Wendlandt 通讯作者是Eric N. Jacobsen 该研究报道了通过对应聚合催化SN1反应,构建手性的季碳中心: 1  简介 季碳立体基中心是天然产物 ...

  • 30天机理突破(1)

    30天机理突破(1)

  • 教你书写有机反应机理(1)

        无论是科研还是学习有机化学,机理的书写都是非常重要的技能,我们先来给出一个例子,再来详细说说如何书写有机反应机理.难度并不大,有兴趣的读者不妨一试.(TMSOTf,三氟甲磺酸三甲基硅酯)   ...

  • Naoto Chatani课题组:镍催化邻氟芳基酰胺与芳基氯的交叉亲电偶联反应

    在还原条件下两种不同碳亲电试剂的亲电偶联反应可以代替传统的亲核试剂和亲电试剂之间的偶联反应,成为构建C-C键的强有力工具.事实上,这种类型的转化在过去几十年已经得到了广泛的研究.在迄今为止报道的偶联反 ...

  • Shapiro reaction

    在丁基锂催化下醛酮的苯磺酰基腙分解并和亲电试剂反应生成烯的反应.Shapiro反应是Bamford-

  • 碳正离子及其稳定性—有机反应机理系列36

    碳正离子及其稳定性—有机反应机理系列36

  • 碳正离子的反应性—有机反应机理系列38

    碳正离子具有很高的反应活性,其参与的有机反应主要包括以下三种:(a) 与亲核试剂反应:(b)消除a质子生成不饱和化合物:(c) 重排生成更稳定的碳正离子. 1 与亲核试剂反应  由于碳正离子具有空轨道 ...

  • 卡宾的反应性—有机反应机理系列43

    卡宾参与的反应可归为以下几类:环加成反应.插入反应.重排反应等. 1 环加成反应 由于卡宾同时具有空轨道和孤对电子,因此其易与不饱和键发生环加成反应.主要是对碳碳双键的加成,制备环丙烷衍生物,但对C= ...

  • 什么是有机反应机理?—有机反应机理系列1

    有机化学是研究有机化合物及有机物质的结构.性质.反应的学科,是化学中极重要的一个分支,而其中有机化学反应是有机化学的核心,也是有机合成的基础.那一个有机反应是如何发生的呢,中间有经历了哪些复杂的变化? ...

  • 有机机理的书写规则—有机反应机理系列2

    对于某一特定的有机反应,如果我们知道其反应机理,那么我们该如何书写有机反应机理呢?为了便于理解和交流,化学家统一了反应机理的书写规则.一般可以通过两种方式来表示有机反应机理:(1)用符号表示:(2)用 ...

  • 共振论与共振结构—有机反应机理系列3

    2016年,共享单车的兴起将共享的概念带入了人们的视野.2017年,共享经济进一步发展壮大,涉及行业不断增加,如共享单车.共享汽车.共享雨伞.共享充电宝等.同年,共享入选"2017年度中国媒 ...

  • 过渡态理论—有机反应机理系列4

    在讨论有机反应的过程中,我们时常会用到过渡态和过渡态理论的概念.过渡态理论在有机反应机理的研究中起着至关重要的作用.如果说人们对有机反应机理的认识如同黑夜迷航的话,那么过渡态理论就像一座灯塔为我们照亮 ...

  • 介质效应—有机反应机理系列5

    生活环境会影响人,那有机反应介质会影响有机反应吗?反应介质除了参与分散反应物以外,还可以通过极性作用.氢键.静电作用和范德华力等非共价键作用,影响有机反应的反应速率.反应平衡甚至是反应机理.因此反应介 ...

  • 微观可逆性原则—有机反应机理系列6

    1872年,路德维希·玻尔兹曼提出物理动力学的同时首次提及了微观可逆性原理.玻尔兹曼认为气体分子的相互碰撞是微观可逆的(分子间碰撞的正过程和逆过程是同时存在的).1884年,雅各布斯·亨里克斯·范托夫 ...