CC δ +/ Cδ+ /X δ−
b) Cơ chế phảnứng tách loại lưỡng phân tử
Giống như phản ứng thế SN2, phản ứng tách loại E2 cũng trải qua giai đoạn tạo thành trạng thái chuyển tiếp.
HO ... H ... C C ... Cl - + R CH CH2 + Cl HO + R CH2 CH2 Cl H R - H H (TTCT) -H2O -
Theo chơ chế tách loại trên H+ và Cl- tách ra cùng một lúc. Thực nghiệm đã xác nhận tốc độ phản ứng phụ thuộc vào tác nhân tách loại (OH-).
Phản ứng tách loại E2 khơng những phụ thuộc vào nồng độ tác nhân ái nhân mà cịn phụ thuộc vào sức ái nhân và độ bazơ của nĩ, ... Nồng độ tăng lên, tính bazơ tăng lên phản ứng tách loại E2 xảy ra càng nhanh.
Phản ứng tách loại E2 rõ ràng theo cơ chế cịn phụ thuộc vào cấu trúc phân tử chất tách loại. Yếu tố cấu trúc ở đây chủ yếu phụ thuộc vào bậc C cĩ H tách loại ra. Bậc C càng lớn ảnh hưởng yếu tố khơng gian càng mạnh, tác nhân ái nhân càng khĩ tiếp cận H+, khĩ hình thành trạng thái chuyển tiếp. Hướng tách loại E2 bị hạn chế hoặc thay đổi.
Các tác nhân ái nhân thường gặp trong phản ứng tách loại E2: H2O, CH3COO-, C6H5O-, OH-, CH3O-, NH2-, CO32-. Trong đĩ tác nhân bazơ mạnh RO-, OH-, NH2- dễ dàng loại proton cho phản ứng E2.
Các nhĩm chức trong phân tử tách loại cĩ khả năng tách theo E2: R3N+, R3P+, R3S+, -SO2R, X-, OSO2R, RCOO-. Trong đĩ dễ tách nhất là R3N+, R3P+, R3S+ cịn X- cần tác nhân bazơ mạnh mới tách được.
4.4.3. Sự cạnh tranh phản ứng tách loại và thế
Cơ chế phản ứng thế và tách loại cĩ những điểm giống nhau. Trong phản ứng thế bao giờ cũng kèm theo phản ứng tách loại và ngược lại. Tỷ lệ sản phẩm thế và tách loại phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Phản ứng thế đơn phân tử SN1 và tách loại đơn phân tử E1 đều qua giai đoạn tạo thành ion cacboni. Khi tăng nhĩm thế ankyl sẽ tăng khả năng tách loại E1 hơn thế SN1.
R – CH2 – CH2 – X < R – CH2 – CHR1 – X < R – CH2 – CR1R2 – X
Đối với phản ứng tách loại theo cơ chế SN2 và E2 cũng vậy, việc tăng nhĩm thế ankyl sẽ tăng phản ứng E2 hơn SN2.
4.5. Phản ứng cộng hợp trong hố học hữu cơ4.5.1. Khái niệm 4.5.1. Khái niệm
Phản ứng cộng được kí hiệu là bằng chữ A (xuất phát từ Addition cĩ nghĩa là “sự cơng hợp”) là phản ứng trong đĩ cĩ hai phân tử kết hợp với nhau tạo thành phân tử mới.
Phản ứng trùng hợp cĩ bản chất là phản ứng cộng hợp nhiều lần. Trong phản ứng hữu cơ thường gặp các dạng phản ứng cộng hợp sau: R – CH = CH2 + Cl2 → R – CHCl – CH2Cl R – C ≡ CH + 2Cl2 → R – CCl2 – CHCl2 R C H O NaHSO3 CH3 C SO3H H ONa + + CH3 CH CH2 O OH NH 2 NH3 CH3 CH CH2
Liên kết pi là liên kết giàu năng lượng, cĩ khả năng phản ứng khá mạnh dưới tác dụng mơi trường bên ngồi hoặc do các hiệu ứng nội phân tử. Các nhĩm thế gây hiệu ứng điện tử làm giảm hoặc tăng mật độ điện tử ở liên kết pi dẫn đến sự tăng phân cực của nĩ.
Trường hợp các hiệu ứng làm tăng mật độ điện tử ở liên kết pi, liên kết pi sẽ tăng hoạt hố để tác dụng với nhiều ái nhân ái điện tử. Trường hợp này chính điện tử pi là tác nhân ái nhân, một bazơ mạnh.
Trong trường hợp ngược lại nhĩm thế gây hiệu ứng làm giảm mật độ điện tử pi ở liên kết pi thì khả năng cộng hợp ái điện tử sẽ giảm, cĩ xu hướng cộng hợp ái nhân.
Riêng liên kết ba như axetylen cĩ khả năng cộng hợp ái nhân lẫn ái điện tử. Một số tác nhân ái nhân mạnh RO-, RCOO- trong mơi trường bazơ, axetylen cộng hợp ái nhân.
Phản ứng cộng hợp cĩ 3 cơ chế: cộng hợp ái nhân, ái điên tử và gốc tự do.
4.5.2. Cơ chế của phản ứng cộng hợp