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

3

使われなかった 2pz軌道はどこにある？

4

5

○

× 6

7

• 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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