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[科普中國]-扎伊采夫規(guī)則

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扎伊采夫(Zaitsev,也譯作查依采夫等)規(guī)則1875年由A.M.扎伊采夫提出。在醇脫水或鹵代烷脫鹵化氫中,如分子中含有不同的β—H時(shí),則在生成的產(chǎn)物中雙鍵主要位于烷基取代基較多的位置,即含H較少β碳提供氫原子,生成取代較多的穩(wěn)定烯烴。

扎伊采夫規(guī)則的定義2-丁醇脫水時(shí),主要產(chǎn)物是2-丁烯,1-丁烯是次要的:1-丁烯取代基與C=C雙鍵的超共軛效應(yīng)使前者較為穩(wěn)定。亦可描述成:在β-消去反應(yīng)中主要產(chǎn)物為雙鍵上烷基取代基最多的烯烴(或最穩(wěn)定的烯烴)。還是要特別強(qiáng)調(diào),這并不是一個絕對的規(guī)則,只是相對來說“更容易”向規(guī)律描述的“方向”反應(yīng),規(guī)律描述生成的有機(jī)物在總體上占絕大多數(shù)而已。1

影響因素通常,單分子消除反應(yīng)(E1反應(yīng))服從扎伊采夫規(guī)則。在雙分子消除反應(yīng)(E2反應(yīng))中,當(dāng)堿的強(qiáng)度和體積增大時(shí),反扎伊采夫規(guī)則(anti-Zaitsev rule)(Hoffman規(guī)則)的產(chǎn)物逐漸增加。在雙分子消除反應(yīng)中,堿的體積和強(qiáng)度增大后,空間位阻較大的β-H不易受到進(jìn)攻,而空間位阻小、酸性強(qiáng)的β-H更易反應(yīng)。1

以下幾個因素會影響這一規(guī)則的適用性:

離去基團(tuán)有時(shí)單分子消除反應(yīng)出現(xiàn)緊密離子對中間體,離去基團(tuán)在消除時(shí),離碳正離子仍很近(幾埃),對碳正離子有很大影響。隨著離去基團(tuán)X的堿性的增大,所生成的終端烯烴的比例逐步增加,成為主要產(chǎn)物,這時(shí)扎伊采夫規(guī)則就變得越來越不適用。2隨著離去基團(tuán)X的堿性的增大,所生成的終端烯烴的比例逐步增加,成為主要產(chǎn)物,這時(shí)扎伊采夫規(guī)則就變得越來越不適用。3

強(qiáng)吸電子取代基扎伊采夫規(guī)則與霍夫曼規(guī)則定義相反,在雙分子消除反應(yīng)中,兩規(guī)則僅適用于各自的應(yīng)用范圍。

在多數(shù)情況下,若離去基團(tuán)不帶電荷,則消除方向服從扎伊采夫規(guī)則;反之,若離去基團(tuán)是帶有電荷(如為烴基)的非環(huán)化合物,則消除方向服從霍夫曼規(guī)則。一般來說,扎伊采夫規(guī)則可導(dǎo)致熱力學(xué)上較穩(wěn)定的產(chǎn)物。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

代祥光 - 副教授 - 西南大學(xué)電子信息工程學(xué)院