Mechanizm dehydratacji alkoholu do alkenu
różne rodzaje alkoholi mogą dehydratować poprzez nieco inny szlak mechanizmu. Jednak ogólną ideą każdej reakcji dehydratacji jest to, że grupa-OH w alkoholu przekazuje dwa elektrony H+ z odczynnika kwasowego, tworząc jon alkiloksoniowy. Jon ten działa jako bardzo dobra grupa odchodząca, która odchodzi tworząc karbokationę., Kwas deprotonowany (zasada) reaguje następnie z wodorem przylegającym do karbokationu i tworzy wiązanie podwójne.
Alkohole pierwotne ulegają eliminacji bimolekularnej (mechanizm E2), podczas gdy alkohole wtórne i trzeciorzędowe ulegają eliminacji jednocząsteczkowej (mechanizm E1). Względna reaktywność alkoholi w reakcjach dehydratacji jest uszeregowana w następujący sposób:
metanol < pierwszorzędowy < wtórny<trzeciorzędowy
Alkohole pierwszorzędowe odwodniają się poprzez mechanizm E2., Tlen hydroksylowy oddaje dwa elektrony protonowi z kwasu siarkowego (H2SO4), tworząc jon alkiloksoniowy. Następnie sprzężona baza, HSO4 -, reaguje z jednym z sąsiednich (beta) atomów wodoru, podczas gdy jon alkiloksoniowy opuszcza się w uzgodnionym procesie, tworząc wiązanie podwójne.
Alkohole wtórne i trzeciorzędowe odwadniają się poprzez mechanizm E1. Podobnie jak w powyższej reakcji, protonat wtórny i trzeciorzędowy –OH tworzy jony alkiloksoniowe. Jednak w tym przypadku jon opuszcza pierwszy i tworzy karbokację jako pośrednią reakcję., Cząsteczka wody (która jest silniejszą podstawą niż jon HSO4) następnie pobiera proton z sąsiedniego węgla, tworząc wiązanie podwójne. Zauważ w poniższym mechanizmie, że powstały Alken zależy od tego, który proton jest absorbowany: czerwone strzałki pokazują powstawanie bardziej podstawionego 2-butenu, podczas gdy niebieskie strzałki pokazują powstawanie mniej podstawionego 1-butenu. Przypomnijmy, że zgodnie z zasadą Zaitseva, im więcej podstawionych alkenów tworzy się preferencyjnie, ponieważ są one bardziej stabilne niż mniej podstawione alkeny., Ponadto alkeny trans są bardziej stabilne niż alkeny cis i są również głównym produktem powstałym. W poniższym przykładzie, trans diastereomer produktu 2-butenu jest najbardziej obfity.