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E1cB機制:碳陰離子中間產物
2011/08/01 08:38:08瀏覽5708|回應0|推薦0

第三類脫去反應機制,第一步用鹼移除質子H+,產生碳陰離子;第二步,碳陰離子失去離去基,形成π鍵。

 

有機化學的基礎294

1.     第三類脫去反應機制,第一步用移除質子H+,產生陰離子;第二步,碳陰離子失去離去基,形成π

2.     這個脫去反應的前期反應是酸鹼平衡反應,中性物質去質子化,形成共軛鹼;第二步驟,共軛鹼失去離去基,這是單分子步驟,也是速率決定步驟。如果這個反應的第一步驟比第二步驟慢非常多,這二個步驟看起來會幾乎同時,好像E2協同反應(沒有中間產物)

3.     如果第一步去質子化的速度很快,而且容易逆轉,並且反應速率控制在離去脫離碳陰離子中間產物的速度有多快,那麼這個反應就有獨特的性質。

4.     第二步驟是離去基脫離陰離子,這是速率決定步驟,這個步驟是單分子進行,與鹼無關(並不是因為鹼的碰撞或誘導而造成化學鍵斷裂)。因此鹼的濃度不會直接影響反應速率。這個反應路徑稱為E1cB反應 E1cB reaction」。(cB是指中間產物是「碳鹼 a carbon base」)

5.     E1反應機制離去基脫離中性的載體,這是反應的第一步,是速率決定步驟;在E1cB反應機制離去基脫離載體的共軛鹼陰離子,這是反應的第二步,是速率決定步驟

6.     脫去反應的E1cB反應機制並不常見。要進行這種反應,載體分子必須有很特別的特徵,例如擁有可以穩定中間產物碳陰離子官能基。舉例來說,3-bromocyclohexanone 3-溴環己酮,羰基能夠強化α質子的酸性。

注:與「羰基CO的碳C」連接的碳,稱為「α碳」,「α碳」連接的氫原子稱為「α質子」。當α碳失去α質子的時候,α碳多得到的電子可以與羰基CO共振,增強穩定度。

n         翻譯編寫 Marye Anne Fox, James K. WhitesellOrganic Chemistry

n         圖片來源:Chemwiki.ucdavis.edu

 

研究心得:

1.     脫去反應分為三種,現在介紹的E1cB是第三種脫去反應,它的反應程序是:

(1).某些分子的氫原子很容易被鹼吸引,它們的氫原子核被鹼吸引變成質子就一定會脫離原本的分子,接著一定會變成碳陰離子中間產物(剛脫離的氫原子的價電子留給碳)。

(2).碳陰離子中間產物階段,質子脫離後所留下來的電子,被負電性強的離去基吸引,所以電子一定會轉移到「碳離去基」化學鍵;一個化學鍵只需要有2個價電子,多擠進1個電子一定會造成化學鍵斷裂,離去基脫離。

(3).離去基脫離之後,原本的分子一定會變成烯分子。

2.     E1cB反應的名稱是依據反應機制而定的,E1代表這屬於E1脫去反應,速率決定步驟是單分子,是第二步驟陰離子的離去基自行脫離。cB代表中間產物是碳鹼陰離子,C代表碳carbonB代表鹼Base

3.     進行E1cB脫去反應的過程一定會產生非常不穩定的碳陰離子,這種帶負電的碳陰離子很容易去吸引質子恢復成反應物,無法繼續進行反應,所以,能夠進行E1cB脫去反應的物質,必須有特殊的分子結構可以穩定碳陰離子,例如具備「羰基CO」。

4.     碳陰離子多出來的1個電子,必須與「羰基CO」的電子共振,才能延長滯留的時間,增強穩定度;然後穩定的碳陰離子才能夠避免與剛脫離的質子結合,順利地移往離去基的化學鍵,造成離去基脫離。

5.     所謂的「德育」包括:恆心毅力、同理心、慈悲心、社會正義感、謙卑、對真理好學不倦……;所謂的「智育」就是靈活運用知識,來解決現實困境的能力;「體育」就是堅強的意志、運動的神經、強健的體魄……。

6.     「群育」就是團隊合作的能力、領導統御的能力、溝通協調的能力、犧牲小我完成大我的勇氣;「美育」就是細膩的思考與表達,各類型藝術的鑑賞能力,追求與大自然永續發展的意志。

7.     一個人「五育」是否均衡並重?各項能力是否持續進步?整體實力如何?是一個人人生發展成就如何的重要依據,決定一個人一生的成就。

8.     郭台銘、王雪紅、張忠謀、李登輝……,他們四十歲時候的「五育」的整體實力,就已經決定了他們六十歲的社會成就;陳水扁、馬英九、宋楚瑜、巴菲特……,他們六十歲的「五育」的整體實力,就已經決定他們八十歲時的社會成就或地位。

9.     沒有真才實學的人,一定不瞭解自己的優缺點,也無從理解別人的優缺點,當然就沒有足夠的同理心,因此選拔人才多半都會選出庸才;一個領導人跟他的團隊如果都是庸才,那他們這個組織的發展的潛力就一定很有限。所以全台灣社會大眾的共識是馬團隊是昏庸無能的,這個就是馬團隊的整體五育程度必然的結果。

10.  20年前郭台銘與其團隊「五育」的整體實力,必然讓他們現在成為全世界最大的製造業,並且有能力為蘋果電腦代工;現在嚴凱泰與其團隊的「五育」的整體實力,就導致了裕隆汽車絕對不可能20年以內超越賓士汽車。

11.  如果郭台銘當初不是做電子零件的代工廠,而是做汽車業,那麼他現在一定是全世界最大的汽車代工廠。如果比爾蓋茲當初不是做電腦軟體業,而是生物科技業,如今他也必然是世界最大的生物科技公司。

12.  李遠哲30歲時的「五育」整體實力,必然一定使他只能獲得一座諾貝爾獎,絕對不可能得到兩座;除非他養成「終生多元學習的生活習慣」,「五育」的整體實力持續進步,奮鬥到85歲也不停止,但顯然他的志氣不足,不如居禮夫人。

( 知識學習科學百科 )
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引用
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