Addition of alkenes. Dimerization
تحت شرایط مناسب، به وسیله سولفوریک یا فسفریک اسید، ایزوبوتیلن به مخلوطی از دو آلکن با فرمول مولکولی تبدیل می‌شود. هیدروژن دار شدن هر کدام از آلکنها، یک آلکانوحد یعنی 2،2 ، 4- تری متیل پنتان را ایجاد می‌نماید . این دو آلکن
ایزومر بوده و تفاوت آنها فقط در محل
پیوند دوگانه است (مسأله: آیا آنها می‌تواند ایزومرهای هندسی باشند؟) مورد بررسی قرار گرفتند، معلوم شد که دارای ساختمانهای زیرند:
از آنجا که آلکنهای ایجاد شده شامل دقیقاً دو برابر اتم کربن و هیدروژن نسبت به ایزوبوتیلن اولیه هستند، به عنوان دیمر (دی=دو، مر=قسمت) ایزوبوتیلن شناخته میشوند. این واکنش دیمر شدن نام دارد. سایر آلکنها نیز متحمل چنین دیمر شدنی میشوند.
اجازه دهید ببیینیم آیا می‌توان مکانیسم قابل قبولی برای این دیمر شدن طراحی نمود. ایزومرهای زیادی برای اکتنها وجود دارند؛ چنانچه مکانیسم ما منجر به تشکیل دو ترکیب شود، می‌تواند تائید خوبی برای این مکانیسم باشد.
از آن جا که واکنش به وسیله اسید کاتالیز می‌شود، اجازه دهید در مرحله (1) افزایش یون هیدروژن یا ایزوبوتیلن را برای ایجاد کربوکاتیون در نظر گیریم. البته کربوکاتیون نوع سوم یون مطلوب می‌باشد.
یک کربوکاتیون وارد واکنشهایی می‌شود تا طی آن الکترونها برای کامل نمودن هشتایی اتم کربن با بار مثبت تأمین گردد. پیوند دو گانه کربن – کربن، یک منبع غنی الکترونی بوده و یک کربوکاتیون در جستجوی الکترون، ممکن است به طرف آن برود. اجازه دهید به عنوان مرحله (2) افزایش کاتیون نوع سوم را به ایزوبوتیلن بنویسیم؛ دوباره جهت‌گیری افزایش به نحوی است که کربوکاتیون پایدارتر نوع سوم ایجاد می گردد. مرحله (2)شامل اتحاد دو واحد ایزوبوتیلن است که البته برای توجیه ایجاد محصولات لازم است.
این کربوکاتیون جدید چه عملی را انجام می‌دهد؟ ما ممکن است انتظار داشته باشیم که این کربوکاتیون به یک مولکول آلکن دیگر اضافه شده و مولکول بزرگتری ایجاد نماید؛ تحت شرایط خاص در واقع این عمل اتفاق می‌افتد. به هر حال، تحت شرایط موجود می‌دانیم که این واکنش در ترکیبات هشت کربنی متوقف می شود و این ترکیبات آلکن هستند.
ظاهراً کربوکاتیون متحمل واکنشی می‌شود که با آن آشنائی داریم و آن از دست رفتن یک یون هیدروژن است (مرحلة 3). از آنجا که یون هیدروژن می‌تواند از هر طرف کربن با بار مثبت حذف گردد، دو محصول ممکن است ایجاد گردد:
می‌بینیم که محصولات قابل انتظار بر پایة
مکانیسم پیشنهادی‌مان همان ترکیبات هستند که در واقع ایجاد میشوند. این حقیقت که ما می‌توانیم بر اساس خواص کربوکاتیون آن طور که درک می کنیم، چنین پیش‌بینی کنیم، خود تأییدی قوی از کل نظریة کربوکاتیون است.
یک کربوکاتیون ممکن است:
(د)به یک آلکن اضافه شده وکربوکاتیون بزرگتری ایجاد نماید.
ما این دیمر شدن را نه برای اهیمت زیاد صنعتی‌اش –
ایزواکتان که با یک فرآیند جدید و ارزانتری تهیه می‌شود – بلکه برای روشن نمودن عملی که کربوکاتیونها و آلکنها انجام می‌دهند، مورد مطالعه قرار داده‌ایم. متصل شدن کربوکاتیونها (یا ذره‌های کربوکاتیون مانند) به سیستمهای الکترونی یک نوع واکنش اساسی است که هم در شیمی آلی معمولی و هم در بیوژنی و یا ترتیب واکنشهائی که در طی آن یک ترکیب در سیستم زنده مانند گیاهان یا جانوران ایجاد می‌شود، با آن مواجه می‌شویم.
