E1消除

如果说 E2 是一蹴而就的单一事件,那 E1 则不慌不忙,分两幕进行。第一幕,离去基团完全靠自己离开,带走成键电子,留下一个碳正离子——一个缺了一对电子、带正电的碳。第二幕另起,一个弱碱(常常就是溶剂)从正电中心旁边的碳上摘走一个质子,那根 C-H 键的电子荡过来形成π键。E 代表消除,1 代表单分子。

这个1告诉你动力学:在缓慢的、决速的第一步里,只有一个物种——底物——起作用,所以速率 = k[底物],碱的浓度不出现在速率定律中。第一步电离是瓶颈,这意味着 E1 需要一个能形成相当稳定碳正离子的底物:叔的很合适,仲的有时可以,伯的基本不行。一种能稳定离子的、离子化的极性质子溶剂(水、醇),加上加热,再加上弱碱,就是经典的 E1 条件。

关键在于,E1 与 SN1 共享最初的一步——碳正离子的生成。两者只在此后分道扬镳:若亲核试剂与正离子成键,就得到取代(SN1);若碱夺走一个β质子,就得到消除(E1)。它们并肩进行,通常给出混合物,而加热偏向消除。又因为生成了自由碳正离子,在烯烃形成之前,骨架可能重排(氢迁移或烷基迁移)成更稳定的正离子,有时给出双键位置移动了的、学生意想不到的产物。