Kwa athari za nyongeza, uundaji wa kiwanja kimoja cha kemikali kutoka kwa bidhaa mbili au zaidi zinazoanzia ni tabia. Ni rahisi kuzingatia utaratibu wa kuongeza electrophilic kwa kutumia mfano wa alkenes - hidrokaboni za acyclic zisizojaa na kifungo kimoja mara mbili. Kando na hizo, hidrokaboni nyingine zilizo na bondi nyingi, ikijumuisha zile za mzunguko, huingia katika mabadiliko hayo.
Hatua za mwingiliano wa molekuli za awali
Nyongeza ya kielektroniki hufanyika katika hatua kadhaa. Electrophile, ambayo ina chaji chanya, hufanya kama kipokezi cha elektroni, na kifungo maradufu cha molekuli ya alkene hufanya kama mtoaji wa elektroni. Michanganyiko yote miwili mwanzoni hutengeneza p-changamano isiyo imara. Kisha mabadiliko ya π-complex kwenye ϭ-complex huanza. Uundaji wa carbocation katika hatua hii na utulivu wake huamua kiwango cha mwingiliano kwa ujumla. Ugawanyaji wa kaboksi basi humenyuka kwa haraka huku nukleofili iliyo na chaji kidogo itengenezwebidhaa ya mwisho ya mabadiliko.
Athari za vibadala kwenye kasi ya majibu
Utengaji wa chaji (ϭ+) katika kaboksi hutegemea muundo wa molekuli asili. Athari nzuri ya kufata iliyoonyeshwa na kikundi cha alkili husababisha kupungua kwa malipo ya atomi ya kaboni iliyo karibu. Kama matokeo, katika molekuli iliyo na kibadala cha kuchangia elektroni, uthabiti wa jamaa wa cation, msongamano wa elektroni wa π-bond, na utendakazi wa molekuli kwa ujumla huongezeka. Athari za vipokeaji elektroni kwenye utendakazi tena zitakuwa kinyume.
Mfumo wa kiambatisho cha halojeni
Hebu tuchambue kwa undani zaidi utaratibu wa mmenyuko wa kielektroniki wa kuongeza kwa kutumia mfano wa mwingiliano wa alkene na halojeni.
- Molekuli ya halojeni hukaribia kifungo maradufu kati ya atomi za kaboni na kubadilishwa. Kutokana na chaji kiasi chanya kwenye ncha moja ya molekuli, halojeni huvuta elektroni za kifungo cha π kuelekea yenyewe. Hivi ndivyo π-complex isiyo imara inaundwa.
- Katika hatua inayofuata, chembe ya elektrofili huchanganyika na atomi mbili za kaboni, na kutengeneza mzunguko. Ioni ya mzunguko "onium" inaonekana.
- Chembe iliyosalia ya halojeni iliyochajiwa (nucleophile iliyochajiwa vyema) hutangamana na ioni ya onium na kuungana upande wa pili wa chembe ya awali ya halojeni. Bidhaa ya mwisho inaonekana - trans-1, 2-dihaloalkane. Vile vile, kuongezwa kwa halojeni kwenye cycloalkene hutokea.
Mfumo wa kuongeza asidi hidrohali
Miitikio ya nyongeza ya kielektroniki ya halidi hidrojeni na asidi ya sulfuriki huendelea kwa njia tofauti. Katika kati ya tindikali, reagent hutengana katika cation na anion. Ioni yenye chaji chanya (electrophile) hushambulia π-bondi, huungana na mojawapo ya atomi za kaboni. Kabokesheni huundwa ambamo atomi ya kaboni iliyo karibu inachajiwa vyema. Kisha, kaboksi humenyuka pamoja na anion, na kutengeneza bidhaa ya mwisho ya mmenyuko.
Mielekeo ya mwitikio kati ya vitendanishi visivyolinganishwa na sheria ya Markovnikov
Ongezeko la kielektroniki kati ya molekuli mbili zisizolinganishwa huendelea kwa kuchagua. Hii ina maana kwamba ni moja tu kati ya isoma mbili zinazowezekana ambazo hutengenezwa hasa. Regioselectivity inaeleza kanuni ya Markovnikov, kulingana na ambayo hidrojeni huambatanisha na atomi ya kaboni iliyounganishwa na idadi kubwa ya atomi nyingine za hidrojeni (iliyo na hidrojeni zaidi).
Ili kuelewa kiini cha sheria hii, unahitaji kukumbuka kuwa kasi ya majibu inategemea uthabiti wa kaboksi ya kati. Athari ya kutoa na kukubali vibadala vya elektroni ilijadiliwa hapo juu. Kwa hivyo, nyongeza ya electrophilic ya asidi ya hydrobromic kwa propene itasababisha kuundwa kwa 2-bromopropane. Kesi ya kati yenye chaji chanya kwenye atomi ya kaboni ya kati ni thabiti zaidi kuliko kaboksi yenye chaji chanya kwenye atomi ya nje. Kwa hivyo, atomi ya bromini huingiliana na atomi ya pili ya kaboni.
Athari ya kibadilishaji kinachotoa elektroni wakati wa mwingiliano
Ikiwa molekuli kuu ina viambajengo vya kutoa elektroni ambavyo vina athari hasi ya kufata sauti na/au mesomeri, nyongeza ya kielektroniki inaenda kinyume na kanuni iliyo hapo juu. Mifano ya vibadala vile: CF3, COOH, CN. Katika kesi hii, umbali mkubwa wa malipo mazuri kutoka kwa kikundi cha kujiondoa elektroni hufanya carbocation ya msingi iwe imara zaidi. Kwa sababu hiyo, hidrojeni huchanganyika na atomi ya kaboni isiyo na hidrojeni.
Toleo la jumla la sheria litaonekana hivi: wakati alkene isiyo na ulinganifu na kitendanishi kisicho na ulinganifu zinapoingiliana, majibu huendelea kwenye njia ya uundaji wa kaboksi iliyo thabiti zaidi.
