Классический механизм кислого йодирования ацетона (2‑пропанона) основан на кислот‑катализируемой енолизации и последующей быстрой реакции енола с I2. Кратко:

Механизм (упрощённо)

Быстрая предравновесная протонизация карбонильной группы:
A + H+ ⇌ AH+ (A = CH3COCH3)Медленная (скоропределяющая) стадия — образование енала (енола) из протонированного кетона (то есть срыв α‑H и образование C=C–OH):
AH+ → enol (RDS)Быстрая реакция енала с молекулой йода (электрофильная присадка):
enol + I2 → α‑йодкетон + I− + H+ (быстро)

Почему RDS — енолизация

В процессе разрывается α‑C–H связь (вовлечён в медленную стадию), что подтверждается наличием заметного первичного кинетического изотопного эффекта при замене α‑H на D.Реакция енала с I2 обычно очень быстрая (электрофильная) и потому не ограничивает скорость при обычных условиях.

Вывод для кинетики — закон скорости
Если принять первую стадию за предравновесную с константой K и вторую как медленную с постоянной k2, то
[AH+] = K·[A]·[H+], а скорость v ≈ k2[AH+] = k2·K·[A]·[H+].

Отсюда типичный экспериментальный закон скорости:
v = kobs [acetone]^1 [H+]^1 (нулевой порядок по I2)

Следствия и влияние параметров

Концентрация ацетона: первая степень. Увеличение [ацетона] пропорционально увеличивает скорость.Концентрация протона (кислотность): первая степень. Увеличение кислотности ускоряет енолизацию и тем самым скорость реакции (в обычных интервалах pH).Концентрация I2: при типичных условиях нулевая зависимость — скорость не зависит от [I2], потому что I2 быстро захватывает редкую реакционноспособную форму (енол). Практически это означает, что уменьшение [I2] не изменяет скорость до тех пор, пока I2 остаётся в избытке по отношению к мгновенной скорости образования енала. При экстремально малых [I2] или при изменении механизма (например, если енолизация становится быстрой) зависимость от I2 может появиться.Температура: стандартный эффект по Аррениусу — повышение T увеличивает скорость RDS (енолизация) экспоненциально. Активированная энергия реакции соответствует образованию енала (обычно заметная, т. е. температура сильно влияет).Ионная/спекание йода: на общий ход влияет образование комплексных форм йода (I3− при наличии I−) — накопление I− (образуется в реакции) связывает I2 в I3−, что снижает свободную концентрацию I2; это может влиять на наблюдаемую кинетику при больших степенях превращения. Накопление HI (I− + H+) также меняет кислотность и ионную силу раствора.Растворитель и буфер: наличие воды (или основания‑акцептора для протона при енолизации) и состав среды влияют на скорость енолизации и потому на скорость реакции. В сильно нелетучих неводных средах порядок и скорость могут отличаться.Экстремальные условия: при очень высокой [H+] енолизация может стать настолько быстрой, что уже реакция енала с I2 станет лимитирующей — тогда скорость начнёт зависеть от [I2].

Экспериментальные подтверждения

Нулевая зависимость скорости от [I2] и первая степень по [ацетон] и [H+] зарегистрированы в классических кинетических исследованиях.Наличие первичного кинетического изотопного эффекта (kH/kD > 1) подтверждает, что разрыв C–H в α‑пози входит в скоропределяющую стадию.

Итог
Скоропределяющая стадия — образование енала (кислотная енолизация). При обычных условиях закон скорости: v ∝ [ацетон][H+] (нулевой порядок по I2). Повышение кислотности и концентрации ацетона ускоряет реакцию линейно, повышение температуры — согласно Аррениусу; существенные отклонения от указанных порядков возможны только при смене лимитирующей стадии или при значительной изменении условий (очень малое [I2], очень сильная/слабая кислота, изменение среды).