Углеводороды (Алкены): Учебно-практическое пособие, страница 6

Гидрирование

Гидрированием называют реакции присоединения водорода к непредельным соединениям. При гидрировании двойная связь С=С разрывается и образуется простая связь С-С, а алкены при  этом превращаются в алканы. Гидрирование является одним из удобных методов синтеза алканов. Практическое значение имеет гетерогенное гидрирование алкенов молекулярным водородом в присутствии катализаторов, таких как Ni, Pt, Pd. Гидрирование алкенов экзотермическая реакция. Например:

                                                Ni

                  Н₂С=СН₂ +Н₂ ¾¾¾® Н₃С-СН₃ +137кДж

                   этилен                                этан

Электрофильное присоединение. Для алкенов наиболее характерными являются реакции электрофильного присоединения (А_Е - реакции) к двойной связи полярных (ионных) реагентов X⁺Z^- или реагентов, которые легко поляризуются. Частичка X⁺ является акцептором электронов (электрофилом) и начинает процесс присоединения к этиленовой связи.

А_Е – реакции описываются двустадийным механизмом. На первой, медленной стадии электрофил X⁺, который имеет вакантную орбиталь, взаимодействует с p-электронами этиленовой связи и образует p-комплекс (I). Далее в p-комплексе вследствие присоединения электрофила за счет p-электронов образуется s-связь с одним из атомов углерода. p-комплекс таким образом превращается в s-комплекс (карбкатион) (II). Равновесное состояние между p-комплексом (I) и s-комплексом (II) завершается быстрой стадией – присоединением противоположно заряженным ионом Z^- и образованием конечного продукта реакции – аддукта (III). Присоединение противоиона Z^- осуществляется по транс-механизму, т.е. с тыла относительно частички X, которая уже присоединилась:

 

Гидрогалогенирование

Гидрогалогенированием называют реакцию присоединения HHal (Hal = Cl, Br, J, F) к непредельным соединениям.

 

Присоединение HHal к  этиленовой связи, как и присоединение других протонных кислот, описывается вышерассмотренным механизмом. В этом случае электрофилом является протон. Протон сначала образует с алкеном p-комплекс, а потом гетеролитически разрывает p-связь и за счет пары электронов образует s-связь с атомом углерода. Таким образом p-комплекс превращается в s-комплекс. Последний очень быстро присоединяет анион Hal^- и образует галогеналкан.

Скорость присоединения галогенводородов к алкенам уменьшается в ряду НJ>НBr>НCl>НF, т.е. легче всего присоединяется иодоводород, а труднее всего – фтороводород.