Mechanismus zur Dehydratisierung von Alkohol in Alken
Verschiedene Arten von Alkoholen können durch einen etwas anderen Mechanismus austrocknen Weg. Die allgemeine Idee hinter jeder Dehydrationsreaktion ist jedoch, dass die OH-Gruppe im Alkohol zwei Elektronen an H+ aus dem sauren Reagenz spendet und ein Alkyloxoniumion bildet. Dieses Ion wirkt als eine sehr gute Abgangsgruppe, die eine Carbokation bildet., Die deprotonierte Säure (die Base) reagiert dann mit dem an den Carbocation angrenzenden Wasserstoff und bildet eine Doppelbindung.
Primäre Alkohole werden einer bimolekularen Elimination (E2-Mechanismus) unterzogen, während sekundäre und tertiäre Alkohole einer unimolekularen Elimination (E1-Mechanismus) unterzogen werden. Die relative Reaktivität von Alkoholen bei Dehydrationsreaktionen wird wie folgt eingestuft:
Methanol < primär < sekundär < tertiär
Primäralkohole dehydrieren durch den E2-Mechanismus., Der Hydroxylsauerstoff spendet zwei Elektronen an ein Proton aus Schwefelsäure (H2SO4) und bildet ein Alkyloxoniumion. Dann reagiert die konjugierte Base, HSO4–, mit einem der benachbarten (Beta) Wasserstoffatome, während das Alkyloxoniumion in einem konzertierten Prozess austritt und eine Doppelbindung bildet.
Sekundäre und tertiäre Alkohole dehydrieren durch die E1-Mechanismus. Ähnlich wie bei der obigen Reaktion Sekundär –und Tertiär-OH-Protonat zur Bildung von Alkyloxoniumionen. In diesem Fall verlässt das Ion jedoch zuerst und bildet als Reaktionszwischenprodukt eine Carbokation., Das Wassermolekül (das eine stärkere Base als das HSO4 – Ion ist) extrahiert dann ein Proton aus einem benachbarten Kohlenstoff, um eine Doppelbindung zu bilden. Beachten Sie im folgenden Mechanismus, dass das gebildete Alken davon abhängt, welches Proton abstrahiert wird: Die roten Pfeile zeigen die Bildung des mehr substituierten 2-Buten, während die blauen Pfeile die Bildung des weniger substituierten 1-Buten zeigen. Denken Sie daran, dass nach Zaitsevs Regel die mehr substituierten Alkene bevorzugt gebildet werden, weil sie stabiler sind als weniger substituierte Alkene., Zusätzlich sind Transalkene stabiler als cis-Alkene und sind auch das Hauptprodukt gebildet. Für das folgende Beispiel ist das Transdiasteromer des 2-Buten-Produkts am häufigsten vorhanden.