Реакции нуклеофильного присоединения

Реакции нуклеофильного присоединения (англ. nucleophilic addition reaction) — реакции присоединения, в которых атаку на начальной стадии осуществляет нуклеофил — частица, заряженная отрицательно или имеющая свободную электронную пару. На конечной стадии образующийся карбанион подвергается электрофильной атаке.

Несмотря на общность механизма различают реакции присоединения по связи углерод-углерод и углерод-гетероатом.

Общий вид реакций присоединения по двойной связи углерод-углерод:

$\mathsf{-<!--\; -\; -->}\stackrel{\mathsf{|}}{\mathsf{C}}\mathsf{=}\stackrel{\mathsf{|}}{\mathsf{C}}\mathsf{-<!--\; -\; -->}\mathsf{+}{\mathsf{Y}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{-<!--\; -\; -->}\stackrel{\mathsf{|}}{{\mathsf{C}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}}\mathsf{-<!--\; -\; -->}\stackrel{\mathsf{|}}{\mathsf{C}\mathsf{Y}}\mathsf{-<!--\; -\; -->}$${\mathsf {-{\stackrel {|}{C}}\!\!=\!\!{\stackrel {|}{C}}\!\!-+\ Y^{-}}}\rightarrow {\mathsf {-{\stackrel {|\ }{C^{-}}}\!\!-\!\!{\stackrel {|\ }{CY}}\!-}}$

$\mathsf{-<!--\; -\; -->}\stackrel{\mathsf{|}}{{\mathsf{C}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}}\mathsf{-<!--\; -\; -->}\stackrel{\mathsf{|}}{\mathsf{C}\mathsf{Y}}\mathsf{-<!--\; -\; -->}\mathsf{+}{\mathsf{X}}^{\mathsf{+}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{-<!--\; -\; -->}\stackrel{\mathsf{|}}{\mathsf{C}\mathsf{X}}\mathsf{-<!--\; -\; -->}\stackrel{\mathsf{|}}{\mathsf{C}\mathsf{Y}}\mathsf{-<!--\; -\; -->}$${\mathsf {-{\stackrel {|\ }{C^{-}}}\!\!-\!\!{\stackrel {|\ }{CY}}\!\!-+\ X^{+}}}\rightarrow {\mathsf {-{\stackrel {|\ }{CX}}\!\!-\!\!{\stackrel {|\ }{CY}}\!-}}$

Реакции нуклеофильного присоединения более распространены для тройных, чем для двойных связей.

Реакции нуклеофильного присоединения по связи углерод-углеродПравить

Механизм реакций нуклеофильного присоединения по связи углерод-углеродПравить

Нуклеофильное присоединение по кратной связи обычно двухстадийный процесс Ad_N2 — реакция бимолекулярного нуклеофильного присоединения (англ. addition nucleophilic bimolecular):

 

Нуклеофильное присоединение по связи С=C встречается достаточно редко, и, как правило, если в соединении имеются электроноакцепторные заместители. Наибольшее значение имеет в этом классе реакция Михаэля:

 

Присоединение по тройной связи аналогично присоединению по связи С=C:

 

Реакции нуклеофильного присоединения по связи углерод-гетероатомПравить

Механизм реакций нуклеофильного присоединения по связи углерод-гетероатомПравить

Нуклеофильное присоединение по кратной связи углерод-гетероатом имеет механизм Ad_N2:

 

Как правило, лимитирующей стадией процесса является нуклеофильная атака, электрофильное присоединение происходит быстро.

Иногда продукты присоединения вступают в реакцию отщепления, тем самым совокупно давая реакцию замещения:

 

Hуклеофильное присоединение по связи С=O очень распространено, что имеет большое практическое промышленное и лабораторное значение.

Типичные реакции нуклеофильного присоединения по связи C=OПравить

1. Альдольная конденсация.

 

2. Сложноэфирная конденсация.

 

 

3. Реакция Гриньяра.

 

4. Реакция Реформатского.

 

5. Реакция Кнёвенагеля.

 

6. Реакция Виттига.

 

7. Бензоиновая конденсация.

 

Типичные реакции нуклеофильного присоединения по связи C=N и С≡NПравить

1. Реакция Торпа.

 

2. Присоединение циановодорода.

 

3. Реакция Уги.