9.5:알킨의 수화

반응:알킨의 수화

알켄과 마찬가지로 알킨에 수화(물 첨가)는 강산,일반적으로 황산을 필요로하며 황산 수은에 의해 촉진됩니다. 그러나 알코올 제품을 제공하는 이중 결합에 첨가하는 것과 달리 알킨에 물을 첨가하면 케톤 생성 물(아세트 알데히드를 생성하는 아세틸렌 제외)이 생성됩니다. 이 편차에 대한 설명은 다음 방정식에 의해 설명 된 에놀-케토 호변 화에 있습니다. 알킨에 물 첨가로부터 초기 생성물은 에놀(이중 결합에 부착 된 하이드 록실 치환기를 갖는 화합물)이며,이는 즉시보다 안정한 케토 토토 머로 재 배열된다.

호변질체는 빠르게 상호 변환 된 헌법 이성질체로 정의되며,일반적으로 불안정한 수소 원자(여기에서 빨간색으로 착색 됨)에 대한 다른 결합 위치와 다르게 위치한 이중 결합으로 구별됩니다. 호변질체 사이의 평형은 정상 조건 하에서 급속 할뿐만 아니라 종종 이성질체 중 하나를 강하게 선호합니다(예:아세톤은 99.999%케토 호변질체). 이러한 일면 평형에서도,소호 토머의 존재에 대한 증거는 화합물의 화학적 거동에서 비롯됩니다. 호변체 평형은 대부분의 화학 샘플에 일반적으로 존재하는 미량의 산 또는 염기에 의해 촉매됩니다. 아래에 표시된 세 가지 예는 삼중 결합의 다른 치환에 대한 이러한 반응을 보여줍니다. 호변화 단계는 빨간색 화살표로 표시됩니다. 말단 알킨의 경우 물 첨가는 아래의 두 번째 예에서와 같이 마르코브니코프 규칙을 따르고,최종 생성물은 메틸 케톤(첫 번째 예에 표시된 아세틸렌 제외)이다. 내부 알킨(삼중 결합은 더 긴 사슬 내에 있음)의 경우 물 첨가는 지역 선택적이지 않습니다. 삼중 결합이 대칭으로 위치하지 않으면(즉,아르 자형&아르 자형’제 3 방정식에서 동일하지 않음)두 개의 이성체 케톤이 형성 될 것이다.

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물 첨가로 알킨을 수화하여 케톤으로 자발적으로 호변화하는 에놀을 형성 할 수 있습니다. 반응은 수은 이온에 의해 촉매된다. 마르코 브니 코프의 규칙을 따른다.: 말단 알킨은 메틸 케톤을 제공합니다

• 첫 번째 단계는 삼중 결합의 전자가 루이스 염기 역할을하여 양성자를 공격하여 가장 많은 수소 치환기로 탄소를 양성하는 산/염기 반응입니다.
• 두 번째 단계는 친 전자 성 탄소에 대한 친 핵성 물 분자의 공격으로 옥소 늄 이온을 생성합니다.
• 다음으로 염기에 의해 탈프로토네이트되어 에놀이라는 알코올을 생성한 다음 케톤으로 변성시킨다.
• 호변질체는 도 7 에 도시 된 바와 같이 에놀 형태에서 케토 이성질체 형태로 이동하는 동시 양성자 및 이중 결합 이동이다.

이제 수화 반응을 살펴 보겠습니다.

말단 알킨의 수화는 메틸 케톤을 생성합니다

그림 7 에서 설명한 것처럼,전자가 양성자를 공격하여 탄소를 형성 한 다음 친 핵성 물 분자에 의해 공격을받습니다. 탈 보호 후,우리는 에놀을 생성 한 다음 표시된 케톤 형태로 호변 화합니다.

알킨의 수화

여기에서 볼 수 있듯이,삼중 결합의 전자가 양성자를 공격하고 있습니다.이 전자는 수소 치환기가 가장 많은 탄소에 공유 결합을 형성합니다. 일단 수소가 결합되면 당신은 물 분자에 의해 공격되는 탄소를 가지고 있습니다. 이제 여러분은 산소에 양전하를 가지게 됩니다.그 결과 염기가 들어와 분자를 탈보호하게 됩니다. 일단 탈 보호되면,당신은 에놀을 가지고 있으며,그 다음에 호변 화됩니다.

호변질체는 양성자가 이중 결합에 의해 공격받을 때 여기에 표시됩니다. 산소에서 전자는 탄소로 이동 끝,탄소와 이중 결합을 형성 하 고 자체에 긍정적인 요금을 주는 다음 기지에 의해 공격 되 면. 염기는 산소를 탈 보호하여 평형 상태에서보다 안정적인 최종 생성물 인 케톤을 생성합니다.