1樓:
構象分析可以說是有機研究者必須熟練掌握的基本功,而環己烯與溴單質加成正好是構象分析最常見的問題。很多初學者在思考這個問題的時候意識到了構象的重要性。換句話說,把這個問題弄懂了,構象分析也算是剛剛入門了。
首先,先弄明白環己烯該怎麼畫。環己烯是半椅式構象,取代基一般這麼畫:
這裡和環己烷一樣,構象翻轉時a鍵和e鍵要交換
其中,紅色的是準直立鍵(pseudoaxial),藍色的是準平伏鍵(pseudoequatorial)(這裡的「pseudo」字首我沒見過中文翻譯,不知道應該翻成「準」還是「偽」)。一般口頭交流中,這個「pseudo」省略了的話,聽者也是可以理解的。為敘述方便下文全都省略。
這種畫法的要點是,a鍵與雙鍵垂直,e鍵與不相鄰的鍵平行。
注意,雖然沒畫出雙鍵上的H,但是兩個都是垂直紙面向外的(實心楔形鍵)。
當然我在教材上也見過另一種畫法,a鍵和e鍵的區別沒有前一種明顯,但是更加標準一點:
要點是a鍵畫在(外)角平分線上,畢竟a鍵與雙鍵的鍵角是90°的話有點奇怪。
這種畫法在環氧化反應中比較常見,因為烯丙位的醇會有乙個導向作用:
然後是 從哪邊親點加成。以這個反應為例:
把溴換成氧,本質上是一樣的
先畫穩定構象:
顯然是a鍵的取代基對親電試劑的接近阻礙更大(動力學分析)。當然,如果都是氫取代基的話就沒什麼區別了。
另一方面,從熱力學角度分析,親電試劑從位阻更大的方向進攻時,產物(這裡是中間體)熱力學穩定性更低:
直立甲基對親電試劑有排斥
中間體確定好之後,親核試劑進攻就簡單了。一定是從背面靠近三角尖尖的一側進攻,驅動力是生成更穩定的船式構象:
右側稍微把構象誇張了一些
如果從另一側進攻,則會變成奇怪的扭船式構象
注意一點,親核試劑從哪面(上or下)進攻,它就一直待在哪一面(上or下),不然產物的構型就變了。
再在腦海中補上原來雙鍵上的兩個氫,主要產物就出來了:
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