E2消除

想像一場同時發生的拔河。一個鹼伸進來,從一個碳上拽走一個氫;就在同一瞬間,相鄰碳上的離去基團帶著成鍵電子走掉;而在中間,原本拴住這些原子的兩對電子坍縮成一根新的π鍵。誰也不等誰。這一氣呵成、協同發生的事件,就是 E2 消除——E 代表消除(elimination),2 代表雙分子。

這個2是有講究的:決速步涉及兩個物種——底物和鹼——所以反應總體是二級的:速率 = k[底物][鹼]。任一者加倍,速率就加倍。由於一切在一步內完成,既沒有碳正離子,也沒有可供重排的中間體。但有一個嚴格的幾何要求:正在斷裂的 C-H 鍵與正在斷裂的 C-離去基團鍵,必須大致平行並處於相反兩側——即反式共平面排布——好讓正在形成的 p 軌道能交疊成新的π鍵。這條立體化學要求決定了你得到哪個烯烴、哪個幾何異構體。

當你用強鹼(氫氧根、烷氧基負離子、氨基負離子)時,E2 是首選的消除方式,且受位阻較小、較易接近的底物以及仲、叔鹵代烷青睞。它是 SN2 的近親兼對手:兩者都是協同、雙分子,都需要好底物與活潑搭檔,但 SN2 進攻碳(取代),E2 進攻β氫(消除)。強而體積大的鹼會把天平推向 E2。