Adisi Elektrofilik

Adisi elektrofilik mengubah ikatan pi dari alkena atau alkuna menjadi dua ikatan sigma baru, dengan elektrofil memulai serangan pada ikatan rangkap yang kaya elektron.

Definition

Adisi elektrofilik adalah reaksi di mana suatu elektrofil beradisi pada ikatan rangkap karbon-karbon, menghasilkan zat antara kationik yang kemudian ditangkap oleh nukleofil untuk menghasilkan produk jenuh atau kurang jenuh.

Scope

Topik ini mencakup adisi hidrogen halida, air (hidrasi), dan halogen pada alkena dan alkuna; regioselektivitas Markovnikov dan anti-Markovnikov; zat antara ion halonium siklik dan konsekuensi stereokimianya; serta penataan ulang karbokation.

Core questions

• Mengapa ikatan pi dari alkena berperilaku sebagai nukleofil terhadap elektrofil?
• Apa dasar dari aturan Markovnikov dan kapan aturan tersebut dibalik?
• Bagaimana ion halonium jembatan memaksakan stereokimia adisi anti?

Key theories

Aturan Markovnikov

Dalam adisi elektrofil protik pada alkena asimetris, proton beradisi pada karbon yang memiliki lebih banyak hidrogen sehingga karbokation yang lebih stabil terbentuk, mengarahkan nukleofil ke karbon yang lebih tersubstitusi.

Zat antara ion halonium

Adisi halogen berlangsung melalui ion halonium siklik beranggota tiga yang menghalangi satu sisi alkena, memaksa adisi anti dari nukleofil.

Mechanisms

Sistem pi yang kaya elektron menyerang elektrofil untuk membentuk karbokation atau kation jembatan pada tahap penentu laju. Regioselektivitas mengikuti stabilitas karbokation (Markovnikov), sementara zat antara jembatan memaksakan stereokimia anti. Zat antara karbokationik dapat mengalami pergeseran hidrida atau alkil ke kation yang lebih stabil sebelum pembentukan produk.

Clinical relevance

Adisi elektrofilik merupakan metode penting untuk memasang gugus fungsional pada kerangka tak jenuh dalam sintesis, termasuk pembuatan farmasi, polimer, dan agrokemikal yang berasal dari alkena petrokimia.

History

Markovnikov mengartikulasikan aturan orientasi empirisnya pada tahun 1870; rasionalisasi berbasis karbokation muncul dengan teori elektronik reaksi abad kedua puluh, dan karya Olah selanjutnya tentang karbokation stabil mengkonfirmasi zat antara kationik yang terlibat dalam adisi ini.

Key figures

• Vladimir Markovnikov
• Christopher Kelk Ingold
• George A. Olah

Seminal works

• careysundberg2007a

Frequently asked questions

Mengapa adisi anti-Markovnikov diamati dengan HBr dan peroksida?

Dengan adanya peroksida, adisi HBr beralih ke mekanisme rantai radikal di mana atom bromin beradisi terlebih dahulu untuk menghasilkan radikal karbon yang lebih stabil, membalik regioselektivitas yang tampak.

Mengapa bromin beradisi anti melintasi ikatan rangkap?

Zat antara ion bromonium siklik melindungi satu sisi dari bekas ikatan rangkap, sehingga nukleofil harus menyerang dari sisi berlawanan, menghasilkan produk adisi anti (trans).