鹵化氫加成

鹵化氫加成是把鹵化氫——HCl、HBr 或 HI——加到碳碳雙鍵或三鍵上。H 和 X 簡單地加到 π 鍵的兩端,把烯烴變成鹵代烷。它是親電加成的教科書範例,也常是最先遇到的一個,因為它兩步走的離子機理是後續眾多反應乾淨利落的模板。

第一步:烯烴的 π 電子伸出去把質子從 HX 上拔下來,形成一根新的 C-H 鍵,並在另一個碳上留下碳正離子,而鹵離子作為陰離子飄開。第二步:那個鹵離子鍵合到帶正電的碳上。由於形成了碳正離子,質子的加成會生成更穩定的離子,這正是馬氏規則的機理基礎——H 加到氫更多的碳上,X 加到取代更多的碳上。活性順序為 HI > HBr > HCl,反映了各 H-X 鍵斷裂的難易。

鹵化氫加成既是真實的轉化,也是教學工具。在實踐上它把廉價烯烴變成鹵代烷,而鹵代烷本身又是取代和消除的跳板。在概念上它結晶了那些大觀念:親核的 π 鍵、親電試劑、碳正離子中間體、馬氏區域化學、重排的可能性,乃至 HBr 加過氧化物時的自由基反馬氏轉折。掌握了這一個,親電加成的其餘部分就都似曾相識。