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Adición de H₂O

La adición de agua a un doble enlace C=C produce un alcohol y es la reacción opuesta a la deshidratación de este último.

Equilibrio alcohol ⇄ olefina: el H₂SO₄ concentrado y el calor deshidratan el alcohol; el H₂SO₄ diluido hidrata la olefina

La adición electrófila de agua es, por tanto, reversible. Que se desplace en un sentido o en otro dependerá de la cantidad de agua en el medio.

Estas reacciones transcurren a través de carbocationes, con el consiguiente problema de la posibilidad de transposiciones y la obtención de productos inesperados.

Hidratación del 3-metil-1-buteno en medio ácido: el producto esperado, el 3-metil-2-butanol, es minoritario; el mayoritario es el 2-metil-2-butanol, por transposición del carbocatión

Existe una reacción muy interesante que da lugar a la adición formal de agua y que no tiene lugar por medio de carbocationes: la oximercuriación-desmercuriación.

El 3-metil-1-buteno con H₂O/H⁺ da el alcohol transpuesto; la oximercuriación-desmercuriación ((AcO)₂Hg, NaBH₄, H₂O/HO⁻) da el 3-metil-2-butanol sin transposición

El mecanismo recuerda la apertura de un ion bromonio o de un epóxido en medio ácido. No se llega a formar nunca el carbocatión y por ello se evitan las transposiciones.

El primer paso es el ataque de la nube π al metal, un centro muy deficiente en electrones, formándose un compuesto organometálico de mercurio con un anillo de tres miembros.

Ataque de la nube π del alqueno al acetato de mercurio: se forma un ion mercurinio cíclico de tres miembros

El mercurial formado recuerda a un ion bromonio o a un anillo de epóxido protonado, tiene mucha tensión y se abre siguiendo la misma pauta: a través del cuasi-carbocatión menos inestable.

Apertura del ion mercurinio por el acetato: el ataque por el carbono que soporta mejor la carga (cuasi-carbocatión secundario) es mucho más rápido que por el primario

El borohidruro sódico rompe el enlace C-Hg y reemplaza el metal por un hidrógeno. Por último, la base saponifica (hidroliza) el éster acetato para dar el alcohol.