ปฏิกิริยาโดยรวม
CH₃CH=CH₂ → (1. BH₃·THF; 2. H₂O₂, NaOH) CH₃CH₂CH₂OH
การเติม H และ OH คร่อม C=C แบบ syn ที่ไม่เป็นไปตามกฎของมาร์คอฟนิคอฟ
ปฏิกิริยาที่มีชื่อ · กลไก
ไฮโดรโบเรชัน–ออกซิเดชัน
ไฮโดรโบเรชัน–ออกซิเดชันเปลี่ยนแอลคีนเป็นแอลกอฮอล์ โดย OH อยู่ที่คาร์บอนที่มีหมู่แทนที่น้อยกว่า (แอนติมาร์คอฟนิคอฟ) และเป็นการเติม H กับ OH แบบ syn โบเรนเติม H และ B คร่อม C=C ในขั้นเดียวผ่านสถานะสี่ศูนย์กลาง จากนั้นไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ในเบสแทนที่โบรอนด้วย OH โดยคงคอนฟิกูเรชันเดิม
กลไกทีละขั้น
- ไฮโดรโบเรชัน B เติมที่ปลาย CH₂ และ H เติมที่ CH บนด้านเดียวกัน
- ไฮโดรเพอร์ออกไซด์เติมเข้า HOO⁻ เข้าทำออร์บิทัล p ที่ว่างของ B
- การย้าย 1,2 หมู่แอลคิลย้ายจาก B ไปที่ O และ HO⁻ หลุดออก
- ไฮดรอกไซด์เติมเข้า เข้าทำโบรอน
- แอลคอกไซด์หลุดออก พันธะ B–O แตก
- การเติมโปรตอน ได้โพรแพน-1-ออล
ทุกขั้นได้รับการตรวจสอบทีละอิเล็กตรอน ลูกศรโค้งให้โครงสร้างตรงตามที่วาดไว้ทุกประการ
ประเด็นสำคัญ
- แอนติมาร์คอฟนิคอฟ: OH อยู่ที่คาร์บอนที่มีหมู่แทนที่น้อยกว่า
- การเติมแบบ syn และขั้น C–B → C–O คงคอนฟิกูเรชันเดิม
- ไม่มีคาร์โบแคตไอออน จึงไม่มีการจัดเรียงตัวใหม่ (ต่างจากการเติมน้ำโดยมีกรดเป็นตัวเร่ง)
- ในทางปฏิบัติ BH₃ เติมสามครั้ง (R₃B) และหมู่แอลคิลทุกหมู่กลายเป็นแอลกอฮอล์
สำหรับ JEE และ NEET
- แอนติมาร์คอฟนิคอฟ: โพรพีนให้โพรแพน-1-ออล (การเติมน้ำโดยมีกรดเป็นตัวเร่งให้โพรแพน-2-ออล)
- การเติมแบบ syn ไม่มีคาร์โบแคตไอออน จึงไม่มีการจัดเรียงตัวใหม่
- ขั้น C–B → C–O คงคอนฟิกูเรชันเดิม
- BH₃ แต่ละโมเลกุลเติมเข้ากับแอลคีนสามโมเลกุล (ไตรแอลคิลโบเรน) ก่อนออกซิเดชัน
คำถามพบบ่อย
ทำไมไฮโดรโบเรชันจึงเป็นแบบแอนติมาร์คอฟนิคอฟ
โบรอนซึ่งเป็นปลายที่ใหญ่กว่าและขาดอิเล็กตรอนของ B–H สร้างพันธะกับคาร์บอนที่เกะกะน้อยกว่า และประจุบวกบางส่วนในสถานะแทรนซิชันเกิดที่คาร์บอนที่มีหมู่แทนที่มากกว่า
ทำไมจึงไม่มีการจัดเรียงตัวใหม่
การเติมเกิดพร้อมกันผ่านสถานะแทรนซิชันแบบสี่ศูนย์กลาง ไม่มีคาร์โบแคตไอออนอิสระเกิดขึ้น
ขั้นออกซิเดชันทำหน้าที่อะไร
ไฮโดรเพอร์ออกไซด์เติมเข้าที่โบรอน หมู่แอลคิลย้ายจาก B ไปที่ O โดยคงคอนฟิกูเรชัน และการไฮโดรไลซิสปลดปล่อยแอลกอฮอล์
วาดใน MolDraw
ปุ่มด้านบนจะเปิดภาพฉบับสมบูรณ์ ได้แก่ ปฏิกิริยาโดยรวม กลไกที่มีหมายเลขขั้น และประเด็นสำคัญ ในรูปโครงสร้างธรรมดาที่แก้ไขได้ คุณเปลี่ยนหมู่แทนที่ เปลี่ยนสีอะตอม หรือส่งออกเป็น PNG, SVG หรือโค้ด chemfig สำหรับโน้ตและสไลด์ได้ ภาพเดียวกันนี้อยู่ในแผง Templates ในหมวด Name reactions