المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10442 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
العصبية.. المذمومة والممدوحة
2024-05-30
خطورة الغيبة وعقاب المستغيب
2024-05-30
الفرق بين الغضب والشجاعة
2024-05-30
الملائكة لا يستكبرون عن العبادة
2024-05-30
{واذكر ربك في نفسك تضرعا}
2024-05-30
الانصات والاستماع لقراءة القران
2024-05-30

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Simple electrophilic addition mechanism  
  
1367   12:04 صباحاً   date: 17-9-2020
Author : University of Missouri System
Book or Source : Organic Chemistry
Page and Part : .................


Read More
Date: 20-10-2020 1128
Date: 26-2-2016 2317
Date: 21-11-2019 706

Simple electrophilic addition mechanism

Electrophilic addition reactions – the general picture

In electrophilic reactions, pi-bonded electrons act as bases and nucleophiles. It is relatively simple to understand how the lone pair of electrons on a thiol group could be nucleophilic – they are free and unbonded, a clear case of electron richness.  But the pi bonds of alkenes?  These electrons are not free, they are already involved in a bond!

The key to understanding electrophilic reactions is to consider again the geometry of alkene groups and the orbitals that overlap to form the pi bond. Recall that the two carbons in an alkene group are both sp2 hybridized, meaning that each carbon has three sp2 hybrid orbitals extending out in the same plane, and a single, unhybridized p orbital perpendicular to that plane – one lobe above the plane, one lobe below.

image032.png

The unhybridized p orbitals on the two alkene carbons overlap, in a side-by-side fashion, to form the pi bond, which protrudes above and below the plane formed by the sigma bonds.  The two electrons shared in this pi bond are, on average, further away from the carbon nuclei than the sigma-bonded electrons, and thus are held less tightly.  This in turn means that less energy is required to pull the pi-bonded electrons out of their orbital – they are, in other words, more reactive.  Now, imagine that an electrophile approaches an alkene. The electrophile, because it is electron-poor,  may be able to pull the pi-bonded alkene electrons out of their bond and into one of its empty orbitals.

image036.png

If this happens, a new sigma bond is formed between one of the carbons and the electrophile (and the carbon, which was sp2-hybridized when it was part of the alkene, is now sp3-hybridized).  The other alkene carbon, which lost the pi electrons, is still sp2-hybridized, but it now bears a positive charge because its unhybridized 2pz orbital is empty.  But it won’t stay empty for long – a carbocation is generally a very reactive, unstable intermediate.  In an electrophilic addition reaction, a nearby nucleophile (often water) will quickly donate a pair of electrons to form a new sbond, and with four sigma bonds the carbon will change to sp3 hybridization.

image040.png

The first step in an electrophilic addition, in which the pi electrons in an alkene break away to attack an electrophile, is slower than the second step (coordination), in which a nucleophile attacks the positively charged intermediate.

image044.png

In other words, the first step (electrophilic addition) is the rate-determining step (RDS).

image048.png

This makes sense, because the first step involves breaking an existing bond and forming a high energy carbocation intermediate (this process has a high energy barrier), whereas the second step (coordination) involves quenching that intermediate and forming a new bond (this process has a very low energy barrier).




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .