Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Механизм реакций нуклеофильного замещения



2016-01-05 1926 Обсуждений (0)
Механизм реакций нуклеофильного замещения 0.00 из 5.00 0 оценок




В 30-х годах ХХ столетия на основе фундаментальных исследований кинетики и стереохимии реакций было предложено два граничных механизма нуклеофильного замещения:

бимолекулярное нуклеофильное замещение SN2;

- мономолекулярное нуклеофильное замещение SN1.

 

Бимолекулярное нуклеофильное замещение.

Реакциябимолекулярного нуклеофильного замещения,протекающая по механизму SN2, является одностадийным синхронным процессом.

1. Нуклеофил атакует субстрат со стороны, противоположной нуклеофугу (такое направление реакции называют «атакой с тыла»).

2. Образование связи с нуклеофилом протекает одновременно с разрывом связимежду атомом углерода и уходящим галогенид-ионом.

3. При переходном состоянии нуклеофил и нуклеофуг связаны с центральным атомом углерода посредством 2р-орбитали атома углерода и свободных пар электронов нуклеофила и уходящего иона:

Рис. 18.3. Схема реакции бимолекулярного нуклеофильного замещения

Энергетическая характеристика реакции нуклеофильного замещения.

1. Достижение переходного состояния определяет скорость реакции в целом.

2. Переходное состояние соответствует максимуму на энергетическом профиле пути реакции:

Рис. 18.4. Энергетическая диаграмма реакции бимолекулярного нуклеофильного замещения

Стереохимия реакции нуклеофильного замещения.

1. Наличие большого числа алкильных групп, связанных с электрофильным атомом углерода, приводит к стерическим затруднениям для атаки нуклеофилом.

2. В переходном состоянии атом углерода становится пентакоординированным (см. рис. 18.4).

3. Заместители большого объема создают пространственные трудности в переходном состоянии. Это увеличивает энергию переходного состояния, и реакция протекает медленнее.

Влияние алкильных групп в бромсодержащих субстратах на скорость реакции с иодид-ионом (в ацетоне) иллюстрируется нижеприведенным рядом соединений:

Рис. 18.6.

1. В переходном состоянии

- три связи атома углерода располагаются в одной плоскости (как спицы в колесе);

- возникающая связь с нуклеофилом и разрывающаяся связь с нуклеофугом направлены перпендикулярно к плоскости (как ось в колесе).

2. По мере отрыва галогенид-иона происходит возврат в тетраэдрическое состояние реагирующего атома углерода с иной конфигурацией заместителей относительно реакционного центра. Такой процесс сравнивают с выворачиванием зонтика от сильного ветра.

3. Поскольку реакция приводит к получению соединения, конфигурация которого противоположна исходному, это означает, что реакция, протекающая по механизму SN2, происходит с обращение конфигурации. Это обстоятельство особенно важно, когда реакционным центром в субстрате служи асимметрический атом углерода. Так, в результате гидролиза (S)-2-бромооктана образуется (R)-октанол-2:

Рис. 18.5. Стереохимия реакции бимолекулярного нуклеофильного замещения в галогенводородах

 

Примером реакции, протекающей по механизму бимолекулярного нуклеофильного замещения, является гидролиз бромметана в водном растворе щелочи:

CH3Br + NaOH → CH3OH +NaBr



2016-01-05 1926 Обсуждений (0)
Механизм реакций нуклеофильного замещения 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Механизм реакций нуклеофильного замещения

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе...
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...
Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ...
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1926)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.008 сек.)