7.12: Srovnání SN1 a SN2 Reakcí

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 Možné Substituční Reakce methyl a primární SN2 střední SN2 a SN1 terciární SN1 pouze primární a sekundární benzylic a allylic SN2 a SN1 terciární benzylic a allylic SN1 pouze vinyl a aryl ŽÁDNÉ reakce

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.,>

2-stp rate limiting step bimolecular transition state carbocation formation rate law rate = k rate = k stereochemisty inversion of configuration mixed configuration solvent polar aprotic polar protic

For example, the reaction below has a tertiary alkyl bromide as the electrophile, a weak nucleophile, and a polar protic solvent (we’ll assume that methanol is the solvent)., 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.