Předpovídání SN1 vs. SN2 mechanismů
Při zvažování, zda nucleophilic substitution je pravděpodobné, že se vyskytují prostřednictvím SN1 nebo SN2 mechanismem, opravdu musíme zvážit tři faktory:
1) elektrofilem: při opuštění skupiny je připojen k skupina methyl nebo primární uhlík, o SN2 mechanismus má přednost (zde elektrofilem je nerušeně obklopen skupiny, a karbokation intermediate by být vysoký-energie, a tedy nepravděpodobné)., Při opuštění skupiny je připojen k terciární, allylic, nebo benzylic uhlíku, karbokation intermediate bude relativně stabilní a tedy SN1 mechanismus je favorizoval. Tyto vzorce reaktivity jsou shrnuty níže.,yl Struktura Halogenidu
2) nukleofil: silný nucleophiles, zejména těch s negativní obvinění, upřednostňovat SN2 mechanismu., Slabší nukleofily, jako je voda nebo alkoholy, upřednostňují mechanismus SN1.
3) rozpouštědlo: polární aprotická rozpouštědla podporují mechanismus SN2 zvýšením reaktivity nukleofilu. Polární protická rozpouštědla podporují mechanismus SN1 stabilizací přechodového stavu a karbokačního meziproduktu. Reakce SN1 se nazývají solvolysis reakce, když rozpouštědlo je nukleofil.
tyto vzorce reaktivity jsou shrnuty v následující tabulce.,>
například, reakce níže má terciární alkyl bromidu jako elektrofilem, slabý nukleofil, a polární protická rozpouštědla (budeme předpokládat, že methanol je rozpouštědlem)., Tak bychom s jistotou předpovídali mechanismus reakce SN1. Protože k substituci dochází při chirálním uhlíku, můžeme také předpovědět, že reakce bude pokračovat racemizací.
V reakci níže, na druhé straně, elektrofilem je sekundární alkyl bromidu – s nimi, a to jak SN1 a SN2 mechanismů jsou možné, v závislosti na nukleofil a rozpouštědla. V tomto příkladu je nukleofil (thiolátový anion) silný a používá se polární protické rozpouštědlo – takže mechanismus SN2 je silně upřednostňován., Očekává se, že reakce bude pokračovat s inverzí konfigurace.
cvičení
1. Zjistěte, zda každá substituční reakce uvedená níže pravděpodobně bude pokračovat mechanismem SN1 nebo SN2 a vysvětlete své zdůvodnění.
Odpovědět
a) SN2 b/c primární alkyl halogenidu s silný nukleofil v polární aprotická rozpouštědla.
b) SN1 b / c terciární alkylhalogenid se slabým nukleofilem, který je také rozpouštědlem (solvolýza).,
c) SN2 b/c sekundární alkyl halogenidy prospěch tohoto mechanismu, když reagoval s silný nukleofil (a slabá báze) v polární aprotická rozpouštědla.