E1消除

如果說 E2 是一蹴而就的單一事件,那 E1 則不慌不忙,分兩幕進行。第一幕,離去基團完全靠自己離開,帶走成鍵電子,留下一個碳正離子——一個缺了一對電子、帶正電的碳。第二幕另起,一個弱鹼(常常就是溶劑)從正電中心旁邊的碳上摘走一個質子,那根 C-H 鍵的電子盪過來形成π鍵。E 代表消除,1 代表單分子。

這個1告訴你動力學:在緩慢的、決速的第一步裡,只有一個物種——底物——起作用,所以速率 = k[底物],鹼的濃度不出現在速率定律中。第一步電離是瓶頸,這意味著 E1 需要一個能形成相當穩定碳正離子的底物:叔的很合適,仲的有時可以,伯的基本不行。一種能穩定離子的、離子化的極性質子溶劑(水、醇),加上加熱,再加上弱鹼,就是經典的 E1 條件。

關鍵在於,E1 與 SN1 共享最初的一步——碳正離子的生成。兩者只在此後分道揚鑣:若親核試劑與正離子成鍵,就得到取代(SN1);若鹼奪走一個β質子,就得到消除(E1)。它們並肩進行,通常給出混合物,而加熱偏向消除。又因為生成了自由碳正離子,在烯烴形成之前,骨架可能重排(氫遷移或烷基遷移)成更穩定的正離子,有時給出雙鍵位置移動了的、學生意想不到的產物。