المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
الفرعون رعمسيس الثامن
2024-11-28
رعمسيس السابع
2024-11-28
: نسيآمون الكاهن الأكبر «لآمون» في «الكرنك»
2024-11-28
الكاهن الأكبر (لآمون) في عهد رعمسيس السادس (الكاهن مري باستت)
2024-11-28
مقبرة (رعمسيس السادس)
2024-11-28
حصاد البطاطس
2024-11-28

عصور التخلف
23-4-2019
خصائص المرحلة السابقة على التعاقد
14-3-2017
Early development in the New Guinea Area
2024-04-29
العبد المحض لله
2023-09-03
محاسبة متولي الوقف في القانون
7-2-2016
Cosmic Radiation
30-12-2020

Hydration of Alkenes: Addition of H2O by Hydroboration  
  
4465   03:33 مساءاً   date: 21-7-2016
Author : John McMurry
Book or Source : Organic Chemistry
Page and Part : 9th - p230

Hydration of Alkenes: Addition of H2O by Hydroboration

 In addition to the oxymercuration–demercuration method, which yields the Markovnikov product, a complementary method that yields the non- Markovnikov product is also useful. Discovered in 1959 by H.C. Brown and called hydroboration, the reaction involves addition of a B-H bond of borane, BH3, to an alkene to yield an organoborane intermediate, RBH2. Oxidation of the organoborane by reaction with basic hydrogen peroxide, H2O2, then gives an alcohol. For example:

  Borane is very reactive as a Lewis acid because the boron atom has only six electrons in its valence shell. In tetrahydrofuran solution, BH3 accepts an electron pair from a solvent molecule in a Lewis acid–base reaction to complete its octet and form a stable BH3–THF complex.

  When an alkene reacts with BH3 in THF solution, rapid addition to the double bond occurs three times and a trialkylborane, R3B, is formed. For example, 1 molar equivalent of BH3 adds to 3 molar equivalents of cyclohexene to yield tricyclohexylborane. When tricyclohexylborane is then treated with aqueous hydrogen H2O2 in basic solution, an oxidation takes place. The three C-B bonds are broken, -OH groups bond to the three carbons, and 3 equivalents of cyclohexanol are produced. The net effect of the two-step hydroboration–oxidation sequence is hydration of the alkene double bond.

One of the features that makes the hydroboration reaction so useful is the regiochemistry that results when an unsymmetrical alkene is hydroborated. For example, hydroboration–oxidation of 1-methylcyclopentene yields trans- 2-methylcyclopentanol. In this process, boron and hydrogen add to the alkene from the same face of the double bond—that is, with syn stereochemistry, the opposite of anti—with boron attaching to the less highly substituted carbon.

  During the oxidation step, the boron is replaced by an -OH with the same stereochemistry, resulting in an overall syn non-Markovnikov addition of water. This stereochemical result is particularly useful because it is complementary to the Markovnikov regiochemistry observed for oxymercuration– demercuration.

   Why does alkene hydroboration take place with syn, non-Markovnikov regiochemistry to yield the less highly substituted alcohol? Hydroboration differs from many other alkene addition reactions in that it occurs in a single step without a carbocation intermediate (Figure 1-1). Because the C-H and C-B bonds form at the same time and from the same face of the alkene, syn stereochemistry results. Non-Markovnikov regiochemistry occurs because attachment of boron is favored at the less sterically crowded carbon atom of the alkene.

Figure 1-1 Mechanism of alkene hydroboration. The reaction occurs in a single step in which the C-H and C-B bonds form at the same time and on the same face of the double bond. The lower energy, more rapidly formed transition state is the one with less steric crowding, leading to non-Markovnikov regiochemistry.

Predicting the Products of a Hydration Reaction

What products would you obtain from reaction of 2-methyl-2-pentene with: (a) BH3, followed by H2O2, OH- (b) Hg(OAc)2, followed by NaBH4

S t r a t e g y

When predicting the product of a reaction, you have to recall what you know about the kind of reaction being carried out and apply that knowledge to the specific case you’re dealing with. In the present instance, recall that the two methods of hydration—hydroboration–oxidation and oxymercuration– demercuration—give complementary products. Hydroboration–oxidation occurs with syn stereochemistry and gives the non-Markovnikov addition product; oxymercuration demercuration gives the Markovnikov product.

S o l u t i o n




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .