考前解析|A-level化學(xué)有機(jī)反應(yīng)機(jī)理（二）——Electrophilic Addition

（以下涉及到的術(shù)語均沒有中文翻譯，因為全部都是在英國新學(xué)的內(nèi)容，為了避免網(wǎng)站上的翻譯錯誤，而且自己懶得去查，好吧，這個是主要原因，所以所有術(shù)語都是英文啦，反正你們上課也是英語嘛～啵～）

之前提到了英國不管學(xué)哪一個教材，都很重視有機(jī)反應(yīng)機(jī)理這一個版塊。作為一個學(xué)習(xí)Pre U Chemistry的高(ku)級(bi)學(xué)僧，我們第一年剛開始有機(jī)化學(xué)不久就直接開始了有機(jī)反應(yīng)機(jī)理的學(xué)習(xí)，并且在這一年一口氣完成了三個反應(yīng)機(jī)理，分別是：electrophilic addition, nucleophilic addition和nucleophilicsubstitution。

 

首先最容易理解和辨認(rèn)的就是：electrophilic addition。

 

上一篇文章中提到electrophile的定義（An electrophile is something which is attracted to electron-richregions in other molecules or ions.），簡單講就是熱愛電子的東西，而且他們一般都帶正電荷。

 

Br+, NO2+,H+,SO3，以及BF3。

 

Electrophilic addition的本質(zhì)就是碳碳雙鍵中，雙鍵上的四個電子吸引了極性化合物中帶delta positive的原子（electrophile）靠近，并最終導(dǎo)致π鍵斷裂，π鍵上的兩個電子與electrophile形成新的共價鍵的過程。Electrophilic addition中最典型的反應(yīng)物為烯烴（alkenes），在反應(yīng)中扮演路易斯堿的角色。以下為英文介紹：

 

Alkenes behave as Lewis bases (electronpair donors) because of the π bond with its electron-rich areasabove and below their carbon-carbon double bond. Alkenes react with Lewis acid(electron pair acceptors) such as all hydrogen halides.

 

～～～～～～～～～～～以下高能，必須完全理解～～～～～～～～～～～～

 

整個過程其是非常好理解，其實和電視劇、小說里的言情劇情都走的是同一個套路。以乙烯和溴化氫的反應(yīng)為例（請自動將下圖中的X腦補(bǔ)為HBr中的H，Y為Br）：

談戀愛之前的先決條件是什么？當(dāng)然是光明正大的表示：available咯。所以明擺著愿意被“撩”的溴化氫就帶著自己的dipoles出現(xiàn)了：

 

 

第二步當(dāng)然就是被深深吸引咯。碳與碳之間擁有兩個鍵、四個電子的高密度的乙烯就如霸(zuan)道(shi)總裁(wang lao wu)一樣，赤裸裸地對溴化氫中電負(fù)性較小的、帶有positive dipole的氫原子發(fā)出了求愛的信號。好可愛好不做作的氫小姐當(dāng)然也是一見鐘情，深深被高電子密度吸引，于是他們越走越近：

 

 

說遲那時快，碳碳雙鍵的撩妹能力可不是吹的，氫小姐很快就決定要放棄她的備胎男二溴同志，義無反顧地、一個電子都不帶地與π鍵上的兩個電子形成一個新的共價鍵。而被拋棄的溴同志只好帶著他們之間唯一的信物——來自氫小姐的電子——成為了帶負(fù)電的溴離子先生；同樣的，總裁乙烯的另一個碳原子因為奉獻(xiàn)給了氫小姐兩個電子，甘愿帶正電，取英文名：carbocation：

 

 

可是啊可是，本以為這段愛情就這么結(jié)束了，萬千少女心中男一和男二在一起的戲碼居然發(fā)生了！（what？！）是的！你沒看錯！帶正電的carbocation和失意的男二，帶負(fù)電的溴離子先生，對！上！眼！了！（唷～！）于是，溴離子先生終于明白了為什么自己留不住氫離子小姐（原來是因為…壞笑臉…科科），并且火速投入男一的另外一個懷抱：carbocation。于是這場虐戀也隨即結(jié)束，迎來了男主女主、男一男二美滿幸福的不能再完美的大結(jié)局：

 

 

好啦！劇情就是這樣啦！不管你們有多喜歡文藝的言情劇，我這語言表達(dá)水平就這樣，湊活著看吧！咳咳，下面開始考點講解！

 

 

考試的時候一般就讓你判斷一下這個反應(yīng)是什么機(jī)理啊，畫畫過程圖啊之類的。總之，關(guān)于文字題，要記住的就是帶delta positive的那個是electrophile；看到雙鍵就是electrophilic addition，幾乎沒有例外就對了。畫圖就是重點了，考試?yán)锩婺惝?dāng)然不能用上面的方法來畫這個反應(yīng)機(jī)理。所以，規(guī)范的畫法長成這樣：

 

 

 

（好吧，其實依然有點小問題，接下來細(xì)說）

 

首先要畫curly arrows，注意，一定要是彎的（想想男一和男二）！這個是用來表示電子的轉(zhuǎn)移的。箭頭的頭頭要明確地指向轉(zhuǎn)移的方向，比如說上圖最左邊第一步，上面那個箭頭就應(yīng)該正對著H上的delta positive，中間第二步應(yīng)該正指向那個正電荷。（上面說的小問題就是這個）

 

其次就是dipoles啦，沒有dipoles就沒有available的表示哦！在這個反應(yīng)里dipoles只出現(xiàn)在第一步，后面介紹的其他反應(yīng)dipoles還會在反應(yīng)過程中出現(xiàn)。

 

最后要注意的一點就是反映結(jié)束之后王老五就沒有碳碳雙鍵了，因為都奉獻(xiàn)給他的愛人們了。哦耶！

 

那其實在不同主人公主導(dǎo)的虐戀中氫小姐（delta positive）和溴同志（delta negative）會根據(jù)王老五的自身條件形成不同的組合的（感覺劇情更復(fù)雜了）。所以我們下期繼續(xù): Markovnikov’s Rule！

 

聲明：本文為CrazyAlevel原創(chuàng)