Взаимодействие бутена-1 и бутена-2 с галогеноводородами( используя правило марковникова)

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Реакции взаимодействия бутена-1 и бутена-2 с галогеноводородами (HCl, HBr, HI) относятся к реакциям электрофильного присоединения ( AEcap A sub cap E). Ниже представлен подробный разбор этих процессов с учетом правила Марковникова. 1. Взаимодействие бутена-1 с галогеноводородами Бутен-1 является несимметричным алкеном. При взаимодействии с галогеноводородами в данном случае строго соблюдается правило Марковникова: при присоединении галогеноводородов к несимметричным алкенам атом водорода присоединяется к наиболее гидрированному атому углерода (где больше водорода) при двойной связи, а атом галогена — к менее гидрированному. Уравнение реакции (на примере HClcap H cap C l): CH2=CHCH2CH3+HClCH3CHClCH2CH3cap C cap H sub 2 equals cap C cap H minus cap C cap H sub 2 minus cap C cap H sub 3 plus cap H cap C l right arrow cap C cap H sub 3 minus cap C cap H cap C l minus cap C cap H sub 2 minus cap C cap H sub 3Продукт: 2-хлорбутан. Механизм и обоснование:

  1. Атака протона: Протон ( H+cap H raised to the positive power) атакует двойную связь и присоединяется к первому атому углерода ( C1cap C sub 1), так как это приводит к образованию более стабильного вторичного карбокатиона:
    [CH3C+HCH2CH3]open bracket cap C cap H sub 3 minus modifying-expression cap C with overset positive cap H minus cap C cap H sub 2 minus cap C cap H sub 3 close bracket Атака нуклеофила: Галогенид-ион ( Clcap C l raised to the negative power) атакует положительно заряженный центр. Результат: Формируется 2-галогенбутан. Образование 1-галогенбутана практически не происходит, так как для этого потребовалось бы промежуточное образование менее стабильного первичного карбокатиона.

2. Взаимодействие бутена-2 с галогеноводородами Бутен-2 (как в цис-, так и в транс- форме) является симметричным алкеном. Атомы углерода при двойной связи равноценны и имеют одинаковое количество атомов водорода. Уравнение реакции (на примере HBrcap H cap B r): CH3CH=CHCH3+HBrCH3CHBrCH2CH3cap C cap H sub 3 minus cap C cap H equals cap C cap H minus cap C cap H sub 3 plus cap H cap B r right arrow cap C cap H sub 3 minus cap C cap H cap B r minus cap C cap H sub 2 minus cap C cap H sub 3Продукт: 2-бромбутан. Особенности:

  • Применимость правила: Формально правило Марковникова здесь не применяется, так как нет «более» или «менее» гидрированного атома углерода.
  • Результат: К какому бы из двух атомов углерода (второму или третьему) ни присоединился водород, в результате всегда получается одно и то же соединение — 2-галогенбутан.

Сравнительная таблица

Реагент Тип алкенаПравило МарковниковаОсновной продукт
Бутен-1НесимметричныйРаботает (H к C1cap C sub 1, Hal к C2cap C sub 2)2-галогенбутан
Бутен-2СимметричныйНе применимо (равноценны)2-галогенбутан

Важное примечание (Эффект Хараша): Если реакция бутена-1 с HBrcap H cap B r проводится в присутствии перекисей (пероксидов), присоединение пойдет против правила Марковникова с образованием 1-бромбутана. Это происходит по радикальному механизму. Однако в классических условиях электрофильного присоединения всегда образуется 2-производное. Я могу составить для вас аналогичный разбор для реакций гидратации (взаимодействия с водой) этих же алкенов. Хотите рассмотреть этот процесс?

Форма ответа

Ваш аватар