Elektrofil – razlika između verzija
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
m Bot: popravljanje preusmjeravanja |
m robot kozmetičke promjene |
||
Red 3:
Elektrofili napadaju dio nukleofila gdje su elektroni najviše koncentrisani. Elektrofili koji se često pojavljuju u organskim sintezama su katjoni kao što je H<sup>+</sup> i NO<sup>+</sup>, polarni neutralni [[molekula|molekuli]] kao što je HCl, alkil-halidi, i karbonilna jedinjenja, neutralni molekuli koji se mogu polarizovati kao što je Cl<sub>2</sub> i Br<sub>2</sub>, oksidansi kao što su organske peroksidne kiseline, hemijske [[supstanca|supstance]] koje ne zadovoljavaju pravilo okteta kao što su karbeni i radikali, i neke Luisove kiseline kao što je BH<sub>3</sub> ili DIBAL.
== Elektrofili u organskoj hemiji ==
=== Alkeni ===
Elektrofilna adicija je jedna od tri glavne reakcije kod [[alkeni|alkena]]. Sastoji se iz:
* Hidrogenizacija tako što se dodaju dva atoma [[vodik|vodonika]] na mjesto dvostruke veze
* Reakcije elektrofilne adicije sa [[halogeni elementi|halogenim elementima]] ili [[sumporna kiselina|sumpornom kiselinom]]
* Hidratacija pri kojoj se formiraju [[alkoholi]].
=== Adicija halogena ===
Ova adicija se odvija između alkena i elektrofila, najčešće halogena. Česta reakcija ovog tipa je titracija nekog uzorka [[brom]]nom vodom da bi se utvrdilo koliko se dvostrukih veza nalazi u [[hemijsko jedinjenje|jedinjenju]].
Na primjer:
Red 20:
:[[Datoteka:Electrophilic addition of Br2.png|410px]]
# '''Formiranje π kompleksa'''
#: Elektrofilni molekul Br-Br reaguje sa molekulom alkena koji je bogat elektronima da bi se formirao π kompleks '''1'''.
# Formiranje tročlanog bromonijum jona
#: Alken je domor elektronaa brom je elektrofil. Tročlani bromonijum [[jon]] '''2''' se sastoji od dva atoma [[ugljenik]]a i atoma broma koji se formira otpuštanjem Br<sup>-</sup>.
# '''Napad bromidnog jona'''
#: Bromidni jon napada bromonijum jon sa zadnje strane. Kada postoje drugi nukleofili kao što je alkohol ili [[voda]] oni mogu napasti '''2''' pri čemu se dobije alkohol ili [[etar (hemija)|etar]].
[[Jod]] (I<sub>2</sub>), [[hlor]] (Cl<sub>2</sub>), sulfenilni jon RS<sup>+</sup>, katjon [[živa|žive]] (Hg<sup>2+</sup>) i dihlorkarben (:CCl<sub>2</sub>) takođe reaguju sličnim mehanizmom. Direktna konverzija iz '''1''' u '''3''' će se dogoditi kada se Br<sup>-</sup> nalazi u velikim količinama u sredini u kojoj se vrši reakcija. β-bromo karbonijum jon (CH<sub>3</sub><sup>+</sup>) se može javiti kao intermedijer umjesto '''3''' ako alken ima katjonski stabilizirajući supstituent kao što je fenil grupa.
=== Adicija vodonik halogenida ===
Jedinjenja vodonika i halogena kao što je [[hlorovodonik]] (HCl) se dodaju na alkene pri čemu nastaju alkil halogenid u reakciji hidrohalogenacije. Na primjer u reakciji između HCl i [[eten]]a dobija se [[hlor-etan]]. Reakcija se nastavlja sa intermedijerom u obliku katjona. Primjer ove reakcije je prikazan na slici:
:[[Datoteka:Electrophilic addition of HCl.png|390px]]
# [[Proton]] H<sup>+</sup> se dodaje (jer se ponaša kao elektrofil) na jedan od ugljenikovih atoma na alkenu i formira se katjon '''1'''.
# Hloridni jon Cl<sup>-</sup> se spaja sa katjonom '''1''' nekon čega se formiraju '''2''' i '''3'''.
[[Stereoselektivnost]] reakcije tj. s koje strane će hloridni jon napasti molekul zavisi od tipa alkena i uslova reakcije. Koji od dva atoma ugljenika će biti napadnut od strane H'''+''' je određeno na osnovu Markovnikovljevog pravila. Zbog toga H'''+''' napada atom ugljenika na kome se nalazi manje supstituenata i zato će se formirati stabilniji karbokatjon.
Red 41:
[[Fluorovodonik]] HF i jodovodonik HJ će reagovati sa alkenima na sličan način, i dobiće se proizvodi po Markovnikovljevom pravilu. Bromovodonik HBr takođe ima isti put reakcije ali se može dobiti smješa izomera.
== Hidratacija ==
Jedna od kompleksnijih reakcija hidratacije koristi sumpornu kiselinu kao [[katalizator]]. Reakcija se odvija na sličan način kao reakcija adicije ali ima još jedan dodatni korak u kome se OSO<sub>3</sub>H grupa zamijeni sa OH hrupom, pri čemu se formira alkohol:
Red 49:
Reakcija sa detaljnim mehanizmom izgleda ovako:
:[[Datoteka:Electrophilic reaction of sulfuric acid with ethene.png|580px]]
# Molekul H-OSO<sub>3</sub>H ima δ+ naelektrisanje na početnom H atomu i ona reaguje sa dvostrukom vezom na isti način kao i prije.
# Preostali negativno naelektrisani jon <sup>−</sup>OSO<sub>3</sub>H se onda spaja sa karbokatjonom formirajući etil-hidrogensulfat (gornji put na prikazanoj slici).
# Kada se doda [[voda]] i [[smješa]] zagrijeva dobije se [[etanol]]. Atom vodonika iz vode služi da zamijeni izgubljeni atom vodonika iz sumporne kiseline i ponovo se stvara sumporna kiselina. Moguć je i drugi put u kojem se molekul vode spaja direktno sa intermdijernim katjonom. Ovaj put postaje dominantan kada se koristi vodeni rastvor sumporne kiseline.
Krajnji rezultat reakcije je da se molekulu etena doda molekul vode.
Ova reakcija je važna u industriji pošto se dobija etanol koji se može koristiti za goriva ili polazne supstance za dobijanje drugih supstanci.
== Skala elektrofilnosti ==
{|align="right" class="wikitable"
|colspan=2 align="center"|'''Indeks elektrofilnosti'''
Red 90:
Elektrofilni indeks takođe postoji i za slobodne radikale. Jaki elektrofilni radikali kao što su halogeni reaguju na mjestima u molekulu koja su bogata elektronima, a jaki nukleofilni radikali reaguju sa dijelovima koji su siromašni elektronima.
== Superelektrofili ==
Superelektrofili su definisani kao katjonski elektrofilni reagensi koji imaju znatno povećanu reaktivnost u prisustvu [[superkiseline|superkiselina]]. Superelektrofili formiraju duplo elektronski nedostajući superelektrofil tako što se vrši protosolvacijom katjonskog elektrofila. Mješavina [[sirćetna kiselina|sirćetne kiseline]] i [[bor-trifluorid]a je u mogućnosti da ukloni hidridni jon iz [[izobutan]]a kada se pomiješa sa fluorovodoničnom kiselinom tako što se formira superkiselina iz BF<sub>3</sub> i HF. Odgovarajući reaktivni intermedijer je dikatjon CH<sub>3</sub>CO<sub>2</sub>H<sub>3</sub>. Metan može biti nitrovan u [[nitrometan]] sa nitronijum tetrafluorboratom NO<sup>+</sup><sub>4</sub>BF<sup>−</sup><sub>4</sub> u prisustvu jake kiseline kao što je [[fluorosulfonska kiselina]].
| |||