Waarom zijn alkynen minder reactief dan alkenen in elektrofiele additiereacties?

Waarom zijn alkynen minder reactief dan alkenen in elektrofiele additiereacties?
Anonim

Laten we een vergelijking tussen de twee overwegen overgangstoestanden (alkeen versus alkyn) van een typische elektrofiele additiereactie. Wanneer je dit doet, is een manier om ze te katalyseren met een zuur, dus laten we kijken naar de eerste paar stappen van de zuurgekatalyseerde hydratatie van een alkeen versus een alkyn:

(vorm van de overgangstoestand van Organische chemie, Paula Yurkanis Bruice)

Je kunt zien dat voor de overgangstoestand van de alkyn, de waterstof niet volledig gebonden is; het is "complexerend" met de dubbele binding, en vormt een # Mathbfpi # complex; "inactief", totdat iets de interactie (de nucleofiele aanval van het water) verbreekt om het molecuul uit zijn onstabiele toestand te krijgen.

Het complex heeft de vorm van een cyclopropaan-analoog, dat is zeer gespannen. Ook de hoge elektronendichtheid in de dubbele band zorgt voor sommigen immens verstorende repulsies dat destabiliseren de overgangstoestand.

Deze combinatie van een sterk gespannen ringstructuur en hoge elektronendichtheid in het tussenliggende (overgangstoestand) maakt alkynes minder reactief dan alkenen in elektrofiele additiereacties. pictorially, de energie van de overgangstoestand is hoger op het coördinaatdiagram van de reactie.