Особенности мономолекулярного нуклеофильногозамещения

1. Стереохимия реакции

Реакции SN1 с участием оптически активных галогенпроизводных как правило сопровождаются исчезновением оптической активности. Причиной служит равновероятная возможность атаки нуклеофилом с обоих сторон плоскости карбокатиона, (имеет плоское строение):

В результате возможности атаки карбкатиона с обоих сторон образуется смесь двух оптически активных изомеров, которая называется рацемической смесью. Сами компоненты рацемической смеси называются энантиомерами, а явление носит название рацемизацция.

 

2. Влияние строения субстрата в реакциях SN1.

В реакциях

скоростьлимитирующей стадией является образование карбкатиона. Поэтому активность галогенопроизводных возрастает в том же порядке, что и устойчивость образующихся карбкатионов. Метилгалогениды и первичные галогеналканы по механизму SN1 практически не реагируют из-за неустойчивости первичных карбкатионов. Вторичные галогеналканы реагируют очень медленно. Только третичные галогеналканы вступают в реакции SN1 с достаточно высокой скоростью, что позволяет использовать реакцию практически.

Замена атомов водорода в метилгалогенидах на винильные и фенильные группы еще более резко повышает скорость реакции SN1 , поскольку на медленной стадии образуются карбкатионы, стабилизированные резонансом.

3. Влияние природы растворителя на реакции SN1.

Реакции SN1 протекают, преимущественно в полярных протонных растворителях с высокой ионизирующей способностью. Вода обладает наибольшей ионизирующей способностью и обеспечивает максимальную скорость гидролиза и сольволиза. Однако многие галогенопроизводные не растворяются в воде. Поэтому в реакциях SN1 чаще всего в качестве растворителя применяют муравьиную и уксусную кислоты, метиловый и этиловый спирт или их водные растворы.

 

1.4.3 Механизм SN2. Бимолекулярное замещение

Реакции нуклеофильного замещения протекают по бимолекулярному механизму придействии на субстраты сильных нуклеофильных реагентов. Например щелочной гидролиз метилбромида:

В этой реакции гидроксид-ион (вступающая группа, нуклеофил) замещает анион брома (уходящая группа или нуклеофуг) в молекуле метилбромида (субстрат).

Скорость реакции бимолекулярного замещения пропорциональна концентрациям субстрата и нуклеофила. Следовательно, в скоростьлимитирующей стадии гидролиза метилбромида участвуют две частицы: метилбромид и гидроксид-ион:

Гидроксид-ион атакует атом углерода, имеющий частичный положительный заряд, со стороны, противоположной атому брома, т.е. «с тыла». Образование связи С-О и разрыв связи С-Br происходят одновременно. Это означает, что реакция протекает как синхронный процесс. Синхронному процессу соответствует следующая энергетическая диаграмма:








Дата добавления: 2015-08-01; просмотров: 1533;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.