Chimica organica/Addizione elettrofila al doppio legame carbonio-carbonio: differenze tra le versioni

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Per quanto riguarda l'addizione elettrofila di acido alogenidrico al doppio legame di un alchene, un valido esempio di quanto detto è offerto dalla rottura del legame σ dell'acido alogenidrico. Sopra è stato detto, senza alcuna dimostrazione, che tale rottura è concomitante alla formazione del legame σ idrogeno-carbonio e alla rottura del legame π carbonio-carbonio. Come si può verificare che in realtà tale rottura non avvenga prima degli altri due eventi costituendo uno stadio a se stante? Se il legame σ dell'acido alogenidrico si rompesse per primo, il relativo stadio sarebbe veloce rispetto alla formazione del carbocatione, poichè gli acidi alogenidrici sono acidi molto forti. Eseguendo la reazione con acido fluoridrico, cloridrico, bromidrico e iodidrico non si dovrebbe dunque assistere ad un aumento di velocità, perchè tale modifica inciderebbe su uno stadio già veloce di per se. Sperimentalmente, invece, è possibile verificare che la velocità complessiva della reazione è inversamente proporzionale alla forza del legame σ dell'acido.
 
=== Esempio 2: Alchene monoinsaturo asimmetrico ===
UnQuando esempiol'attacco tipicoelettrofilo dida tale addizione è offerto dalla reazione tra propene eparte dell'acido cloridrico, descritta schetaticamentealogenidrico quiavviene a destra.scapito L'acidodi cloridricoun attaccaalchene lamonoinsaturo coppiaasimmetrico disi elettronipossono cheformare costituiscedue ilprodotti, legameisomeri πdi carbonio-carboniostruttura. inDi modoquesti cheuno a tale legame etende a quelloformarsi σin tramisura idrogenomaggiore erispetto cloro si sostituiscano due legami σall'altro. LaPer reazionecapirne ,le cheragioni conferisconoè unaconveniente maggiorefocalizzare stabilità.l'attenzione Formalmentesul sicaso trattaparticolare diin unacui reazionei dicarboni '''addizionesp<sup>2</sup> elettrofila''dell',alchene poichéleghino comportaun unanumero addizionediverso di duegruppi molecoleCH<sub>2</sub>, acome darnesi unaverifica ednel èpropene. avviataQuesto dall'attaccocaso daè partestato delstudiato protonenel dell'HCldettaglio aglinel elettroni1870 delda doppio legameV.V. Nel 1870 Markovnikov <ref>Markovnikov, V. V. Annalen der Pharmacie '''1870''', 153, 228–259.</ref> <ref name=Hughes>''Was Markovnikov’s Rule an Inspired Guess?'' Peter Hughes 1152 Journal of Chemical Education • Vol. 83 No. 8 August '''2006'''</ref>, il quale trovò che tra i due possibili prodotti indicati a destra, si forma preferenzialmente quello nel quale l'idrogeno dell'HClacido alogenidrico risulta legato al carbonio che regge il numero minore di gruppi metilici.
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Un esempio tipico di tale addizione è offerto dalla reazione tra propene e acido cloridrico, descritta schetaticamente qui a destra. L'acido cloridrico attacca la coppia di elettroni che costituisce il legame π carbonio-carbonio in modo che a tale legame e a quello σ tra idrogeno e cloro si sostituiscano due legami σ. La reazione , che conferiscono una maggiore stabilità. Formalmente si tratta di una reazione di '''addizione elettrofila''', poiché comporta una addizione di due molecole a darne una ed è avviata dall'attacco da parte del protone dell'HCl agli elettroni del doppio legame. Nel 1870 Markovnikov <ref>Markovnikov, V. V. Annalen der Pharmacie '''1870''', 153, 228–259.</ref> <ref name=Hughes>''Was Markovnikov’s Rule an Inspired Guess?'' Peter Hughes 1152 Journal of Chemical Education • Vol. 83 No. 8 August '''2006'''</ref> trovò che tra i due possibili prodotti indicati a destra, si forma preferenzialmente quello nel quale l'idrogeno dell'HCl risulta legato al carbonio che regge il numero minore di gruppi metilici.
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Oggi si sa che la reazione di addizione di acido alogenidrico al doppio legame di un alchene avviene in '''due stadi'''. Nel primo la coppia di elettroni π viene impiegata da uno dei due carboni per formare un lagame con l'idrogeno dell'acido, che si stacca dall'alogeno sottoforma di H<sup>+</sup>. La formazione di un carbocatione a partire da una specie neutra fa intuire con facilità che si tratti di una reazione fortemente endotermica. '''Tra i due carbocationi possibili, quale si forma più velocemente?''' Secondo il postulato di Hammond la velocità della reazione dipende dalla stabilità del prodotto, cioè dalla stabilità del carbocatione. I gruppi metilici sono a maggior rilascio elettronico rispetto all'idrogeno. Tra i due carbocationi possibili è più stabile e dunque si forma più rapidamente quello che da origine ad un carbonio carico positivamente cui siano legati più gruppi metilici, a rilascio elettronico.