1. β-消除反应的定义和反应机理分类
在一个有机分子中消去两个或基团的称为消除反应，一般可根据两个消去基团的相对位置将其分类。例：若两个消去基团连在同一个碳原子上，则称为1,1-消除或α-消除。若两个消去基团连在两个相邻的碳原子上，则称为1,2-消除或β-消除。
根据β-消除所涉及的机理，可将其细分为单分子消除反应、双分子消除反应和单分子共轭碱消除反应等。
2. E2反应
双分子消除反应用E2来表示，其中E即Elimation代表消除反应，2代表双分子过程。E2反应的例子有很多，比如大多数卤代烃在碱的作用下失去卤化氢的反应是按照双分子消除反应机理进行的。在卤代烃分子中，由于卤原子的吸电子作用可以通过碳链传递，因此，不仅α-C上具有部分正电荷，β-C上也会带有更少量的正电荷，从而使β-C上的氢具有一定的酸性。因此，卤代烃在强碱的作用下会失去一分子卤化氢，生成烯烃。
反应的过程只有一步：碱去进攻β-H，并使该氢原子与β-C之间的键受到一定程度的削弱，与此同时卤原子与碳原子之间的键亦得到相应的削弱，α-C同β-C之间逐渐形成一个新的π键。因为反应受卤代烃和碱两种物质的浓度的影响，且过渡态只有一个，故反应是双分子过程的协同反应。
由于在生成物为烯，产物中的两个碳原子及其四个取代基必须在同一个平面上，形成π键时两个p轨道也须垂直于此平面才能平行重叠，故要求卤代烷中H-C-C-X四个原子也必须在同一个平面上。这也就要求分子要么取对交叉构象，要么取重叠构象。由于在对交叉构象中，各基团之间的排斥力较小从而更稳定，故通常采用此方式进行反式消除。
生成物的立体需要格外注意。从区域选择性来看，当卤代烃分子中含有两种不同的β-H时，一般是由含氢较少的β-C提供氢原子，以便生成取代较多的稳定烯烃。这被称为Zaitsev规则。而从立体选择性来看，由于基团彼此之间的排斥力，产物主要为E型烯烃。需要注意的是若增大碱的体积，有可能使空阻大的β-H不易被进攻，从而增加反Zaitsev规则的产物。
3. E1反应
单分子消除反应用E1表示。某些消除如三级卤代烷在无碱存在时发生的消除反应即为E1反应。该反应的过程有两个过渡态：先是卤代烷发生碳卤键异裂，生成卤离子和碳正离子，随后碳正离子的一个β-H被碱进攻，消除一个质子生成烯。这个反应的决速步是第一步即卤代烃的解离，而第二步消除质子是快的一步，所以反应速率仅与卤代烃的浓度有关，是单分子过程。
E1反应比E2要略不常见一些，一方面因为有碱存在时，β-H很容易被碱进攻发生E2，另一方面，卤代烷解离出碳正离子的要求略苛刻，通常只有三级卤代烷在极性溶剂中才会发生E1反应。
4. 亲核取代反应和消除反应的竞争
反应物通常可以发生亲核时，亦可以发生消除反应；这些反应既可以是单分子的，亦可以是双分子的，故存在两种反应共四种机理：SN2，E2，SN1，E1，这四种反应方式互相竞争。
竞争的结果由电子效应和空间效应共同决定。当亲核取代和共存时，试剂亲核性强、碱性弱、体积小时，有利于亲核取代反应；而试剂碱性强、浓度大、体积大、反应温度高时，有利于消除反应。
5. E1cb反应
单分子共轭碱消除反应用E1cb表示，其中cb即Conjugated Base，表示共轭碱。例如锌同邻二卤代烷反应，该反应分两步进行：首先锌同卤代烃反应，生成碳负离子中间体，即底物分子的共轭碱，然后碳负离子再消除一个带负电荷的卤离子生成烯。由于反应第二步是决速步，故反应只同卤代烷的浓度有关，属一级反应。该反应也属常见的消除反应。
该反应的立体化学同以上两个反应一样，为反式消除。
本文由
http://pf-e.cn 创作，除注明转载/出处外，均为本站原创，转载前请务必署名
最后编辑时间为: 2020-05-06 00:17 Wednesday
官方招商
顶部按钮联系主管注册