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第4章「アルケンとアルキンの化学」- #1 - saga...
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有機化学第4章「アルケンとアルキンの化学」- #1
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アルケンとアルキンの 混成軌道と立体構造
• アルケン ✓ sp2混成軌道(平面正三角形)
✓ 二重結合 = σ結合 + π結合
• アルキン ✓ sp混成軌道(直線)
✓ 三重結合 = σ結合 + π結合
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π結合
σ結合
アルケンの反応
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使われなかった 2pz軌道はどこにある?
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○
× 6
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• 求電子付加反応 (electrophilic addition -)
E⊕: 求電子試薬 electrophile Nu⊖: 求核試薬 nucleophile
注意:↑は電子の動きを表しており、攻撃の方向を表しているのではない。
π結合は電子が豊富 ∴ 電子不足の試薬に攻撃を仕掛ける。
求核試薬は電子が豊富 ∴ 電子不足の炭素に攻撃を仕掛ける。
+ E-Nu -> E Nu
E⊕ Nu⊖
E ⊕ NuE
アルケンの反応
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C C
C-C-E+
π結合
σ結合
.... ...
.このCがもっている電子は3個で通常より1個少ない ∴ +が付く
空軌道
C C.Nu.... E
.. .. ..C C.. E
... .. +
Nu-..
求電子付加反応
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• ハロゲン化水素の付加
• ハロゲンの付加
• ハロゲンと水の付加
E⊕Nu⊖
E ⊕ NuE
HX H⊕ X⊖
X2 X⊕ X⊖
X2 + H2O X⊕ H2O
⊕
:OH2 -H⊕⊕ ⊕
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• 硫酸の付加
• 酸触媒による水の付加
H2SO4 H⊕ HSO4⊖
H⊕ + H2O H2O
⊕
E⊕Nu⊖
E ⊕ NuE
:OH2-H⊕
⊕ ⊕
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• ボランの付加
E⊕Nu⊖
E ⊕ NuE
BH3 ⊕BH2 H⊖
H2O2OH⊖
アルケン由来の部分を丸で囲んだ
このHはあと2分子のアルケンと反応できる
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空軌道
空軌道
B
5B (⇅) (⇅) (↑)( )( )1s 2s 2p
H
HH
BH3
B
5B (⇅) (↑)(↑)(↑) ( )1s sp2 2pz
•• •
混成軌道を作る
ホウ素の電子配置
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cis付加trans付加
B
E⊕ Nu⊖
or
【例】
鎖状アルケンへの付加の時も右のような中間段階を経るため、cis付加となる。
Br⊕
橋かけカチオン
BH3
シクロヘキセン 反応の途中で回転しないために、反応の種類・試薬の種類よる、 cis付加・trans付加がはっきりわかる。
+ +
cis付加とtrans付加
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有機化学第4章「アルケンとアルキンの化学」- #1
終
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