Interested Article - Реакция Кучерова

Реа́кция Ку́черова — химическая реакция , заключающаяся в гидратации ацетиленовых соединений с образованием карбонильных соединений. При гидратации ацетилена образуется ацетальдегид , в случае замещенных ацетиленов — главным образом кетоны :

{\mathsf {HC\equiv CH+H_{2}O{\xrightarrow[{}]{HgSO_{4},H^{+}}}CH_{3}CHO}}

\mathsf{HC\equiv CH + H_2O \xrightarrow[]{HgSO_4, H^+} CH_3CHO}

{\mathsf {C_{6}H_{5}C\equiv CH+H_{2}O{\xrightarrow[{}]{HgSO_{4},H^{+}}}C_{6}H_{5}C(O)CH_{3}}}

\mathsf{C_6H_5C\equiv CH + H_2O \xrightarrow[]{HgSO_4, H^+} C_6H_5C(O)CH_3}

Реакция была открыта русским химиком М. Г. Кучеровым в 1881 году и названа в его честь.

Механизм реакции

Реакцию проводят в воде или спиртовом растворе. Катализаторами являются соли ртути (Hg ²⁺ ) в кислой среде (например, HgSO 4 в H 2 SO 4 , Hg(CH 3 COO) 2 в CH 3 COOH , HgO + BF ₃ , HgO + CF ₃ COOH + эфират BF ₃ и др.).

Присоединение воды к молекуле алкина протекает по правилу Марковникова . Ион Hg ²⁺ образует π-комплекс с молекулой алкина, к которой присоединяется молекула воды с промежуточным образованием нестойкого енола , изомеризующегося в карбонильное соединение:

{\mathsf {RC\equiv CR'{\xrightarrow[{Hg^{2+},H^{+}}]{H_{2}O}}[R{\text{-}}CH{\text{=}}C(R')OH]\rightarrow RC(O)CH_{2}R'}}

\mathsf{RC\equiv CR' \xrightarrow[Hg^{2+}, H^+]{H_2O} [R\text{-}CH\text{=}C(R')OH] \rightarrow RC(O)CH_2R'}

Отклонение от правила Марковникова наблюдается в том случае, если в молекуле алкина есть электроноакцепторная группа. В этом случае образуется смесь продуктов:

{\mathsf {CF_{3}C\equiv CH+H_{2}O{\xrightarrow[{}]{HgSO_{4},H^{+}}}CF_{3}CH_{2}CHO+CF_{3}C(O)CH_{3}}}

\mathsf{CF_3C\equiv CH + H_2O \xrightarrow[]{HgSO_4, H^+} CF_3CH_2CHO + CF_3C(O)CH_3}

Атом кислорода обычно присоединяется в то положение, которое наиболее удалено от электроноакцепторной группы, но при небольшой разнице в полярности заместителей в молекуле алкина также образуется смесь продуктов.

Применение

Реакция Кучерова лежит в основе промышленного способа получения ацетальдегида из ацетилена , однако постепенно перестала использоваться из-за токсичности солей ртути. Тем не менее, она находит применение в препаративном синтезе органических веществ.