Реакции с электрофильными реагентами

Взаимодействие с электрофильными реагентами протекает через промежуточные стадии образования комплексов и продуктов присоединения. Электрофильная частица, реагируя с алкеном, вначале образует p-комплекс, в котором отсутствует направленная связь между электрофилом и одним конкретным атомом углерода. Данный комплекс образуется по донорно-акцепторному типу с участием электронной пары p-связи (донор) и E⁺ как акцептора:

Далее p-комплекс переходит в карбкатион:

На последней, третьей стадии нуклеофил присоединятся к карбкатиону с образованием конечного продукта реакции:

По данному механизму протекают реакции галогенирования, гидрогалогенирования, гидратации, присоединения серной кислоты.

Галогенирование. Взаимодействие алкена с бромом или хлором происходит по ионному механизму и доказательством тому служит тот факт, что скорость реакции не зависит от облучения или присутствия реагентов, инициирующих или ингибирующих радикальное присоединение.

Под влиянием p-электронов алкена происходит поляризация молекулы галогена:

Атом галогена, который приобрел при этом частичный положительный заряд, образует p-комплекс с электронами p-связи:

p-Комплекс, разрушаясь, переходит в карбкатион и далее в циклический бромониевый ион. Характерно, что формированию этого циклического катиона предшествует гетеролитический разрыв связи в молекуле Br₂ (или Cl₂) и незаполненная р-орбиталь sp²-гибридизованного атома углерода перекрывается с орбиталью неподеленной пары электронов брома (или хлора):

На последней стадии происходит атака нуклеофилом (: Br¯ или: Cl¯), что приводит к раскрытию цикла в катионе бромония и присоединению: Br¯ (или: Cl¯) c образованием транс-дигалогеналкана:

Присоединение галогена к алкену в большинстве случаев происходит пространственно избирательно, т.е. стереоселективно. Стереоселективные реакции это такие процессы, в результате которых образуется преимущественно один из двух или нескольких возможных стереоизомеров. Так, присоединение галогенов к цис- и/или транс-бутену-2, пентену-2, гексену-3, циклопентену, циклогексену всегда приводит к трансдигалогенпроизводному.