הקשר הכפול באלקן פשוט ולא מצומד הוא אזור בעל צפיפות אלקטרונים גבוהה שיכול לשמש כבסיס חלש או כנוקלאופיל. אורביטל ה- π המלא (HOMO) של הקשר הכפול יכול לקיים אינטראקציה עם ה-LUMO הריק של אלקטרופיל. אינטראקציה מתקשרת מתרחשת כאשר האלקטרופיל תוקף בין שני הפחמנים; לאחר מכן, האלקטרופיל מקבל זוג אלקטרונים מהקשר π ועובר סיפוח על פני הקשר הכפול, ומניב תוצר בודד.
ניתן להתייחס לתגובות סיפוח ואלימינציה כקיימות בשיווי משקל תלוי טמפרטורה, שניתן להבין טוב יותר מהשינוי באנרגיה החופשית של גיבס (ΔG) של התגובה. בתגובות סיפוח, קשר π אחד נשבר, ונוצרים שני קשרים σ. תגובות אלו הן בדרך כלל אקסותרמיות מכיוון שקשרי σ חזקים יותר מקשרי π; לפיכך, מונח האנטלפיה (ΔH) הוא שלילי. מונח האנטרופיה (−TΔS) הוא תמיד חיובי: מספר המולקולות פוחת, מה שמוביל ל-ΔS שלילי, ו-T תמיד חיובי בסולם קלווין, כך שהשלילי של התוצר הזה הוא מונח חיובי בסך הכל. כתוצאה מכך, הערך של ΔG תלוי בטמפרטורה של המערכת, ותגובות סיפוח מועדפות בטמפרטורות נמוכות.
כאשר אלקן עובר הלוגנציה, נוצרים קשרים בין פחמן להלוגנים האלקטרוניליים יותר; לפיכך, אטומי הפחמן מתחמצנים. דיהידרוקסילציה, היווצרות הלוהידרין ואפוקסידציה הן גם תגובות חמצון. לעומת זאת, הוספת מימן על פני הקשר הכפול באלקנים היא תגובת חיזור המניבה את האלקנים המתאימים. בתגובות הידרציה והידרו-הלוגנציה, אחד מאטומי הפחמן מתחמצן ואילו השני מצטמצם; כתוצאה מכך, הם אינם מסווגים כתגובות חמצון או חיזור. בהידרופרום של but-2-ene, הפרוטון החומצי ב-HBr מקבל זוג אלקטרונים מהקשר π. הפרוטון מועבר לאחד הפחמנים בקשר הכפול, בעוד הפחמן השני מקבל מטען חיובי, וכתוצאה מכך תוצר ביניים קרבוקאטיון משני. יון הברומיד מגיב לאחר מכן עם המרכז החיובי כדי להניב תערובת רצמית של 2-ברומובוטאן.
From Chapter 7:
Now Playing
Alkene Structure and Reactivity
7.7K Views
Alkene Structure and Reactivity
16.0K Views
Alkene Structure and Reactivity
11.8K Views
Alkene Structure and Reactivity
7.6K Views
Alkene Structure and Reactivity
11.6K Views
Alkene Structure and Reactivity
13.8K Views
Alkene Structure and Reactivity
13.9K Views
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved