Mechanizm reakcji

addycji elektrofilowej

-Heterolityczny rozpad
cząsteczki
halogenu, halogenowodoru,
wody,
-Karbokation jako produkt
pośredni

Heteroliza

cząsteczki

halogenu

i powstanie

karbokationu

• Etap I:

Heteroliza

– w uproszczeniu można przyjąć, że

pod

wpływem wiązana π

w

cząsteczce alkenu

następuje

rozpad wiązania kowalencyjnego w cząsteczce np. Br –
Br

i

powstanie różnych jonów: Br – Br  Br

+

+ Br

-

• Etap II:

Addycja jonu Br

+

do

elektronów π

w cząsteczce

alkenu i powstanie

karbokationu

H

H

H

|

H

• C C +

Br

+



H

–

C

–

+

C

karbokation

H

H

|

H

(produkt

przejściowy)

Br

Powstanie produktu

finalnego

• Etap III:

addycja jonu Br

-

do karbokationu

H

H H

|

H

| |

•

H

–

C

–

+

C

+

Br

-



H

–

C

–

C

–

C

|

H

| |

Br

Br Br

karbokation 1,2-di

bromo

etan

W identyczny sposób przebiega reakcja addycji

cząsteczki

chloru

,

halogenowodoru (HX)

przez

alkeny.

Powstanie

π

–

kompleksu

• W rzeczywistości

pod wpływem wiązania π

w cząsteczce alkenu

następuje silna polaryzacja

wiązania Br – Br

a tym samym

uwidocznienie się

ładunków cząstkowych na

atomach bromu

:

• Br

–

Br



Br

δ+

Br

δ-

• Atom bromu o

ładunku

cząstkowym dodatnim

oddziaływuje z

parą π

alkenu

w wiązaniu C = C,

w efekcie

powstaje nietrwały π – kompleks

a

wiązanie Br – Br

ulega dalszej polaryzacji

co prowadzi

do heterolitycznego zerwania tego

wiązania

i powstania

kationu

i anionu

bromkowego.

Powstanie

σ

–

kompleksu

(

karbokationu

)

• Kation bromu (Br+)

przyciąga parę

elektronową π wiązania podwójnego

i jej

kosztem powstaje wiązanie

C – Br

• Przekazanie

pary wiążącej π

na kation

bromu

powoduje uwidocznienie się na

drugim at. C wiązania podwójnego

ładunku

dodatniego,

ponieważ para wiążąca π została

utworzona przez uwspólnienie

niesparowanych elektronów z orbitali 2p

(

niezhybrydyzowanych)

obu atomów węgla

między którymi powstało wiązanie podwójne,

powstaje tzw. karbokation: σ – kompleks

Powstanie

σ

–

kompleksu

(

karbokationu

) cd

• π

–

kompleks

σ

–

kompleks

(

karbokation

)

• H

2

C

=

CH

2

H

H

| |

Br

δ+



H

–

C

–

+

C

–

H

+

Br

-

|

Br

δ-

Br

Powstanie produktu

finalnego

• Atak anionu bromkowego

na

karbokation

H H H H

| | | |

• H

–

C

–

+

C

–

H

+

Br

-



H

–

C

–

C

–

H

| | |

Br

Br

Br

W przypadku

addycji halogenowodoru

reakcja przebiega wg

tego

samego mechanizmu

z tym, że

proces ten zachodzi łatwiej,

ponieważ
w cząsteczkach HX wiązanie jest już spolaryzowane

a więc heteroliza ich cząsteczek zachodzi znacznie szybciej.
Addycja wody

wymaga obecności kationu H

+

,

który w I etapie z

alkenem tworzy karbokation.

Oprócz alkoholu

w ostatniej fazie

jest uwalniany

kation wodorowy

w wyniku odszczepienia go od

cząsteczki H

2

O