7.12: Sammenligning af SN1 og SN2 Reaktioner

Forudsige SN1 vs. SN2 mekanismer

Når man overvejer, om en nucleophilic substitution er tilbøjelige til at opstå via en SN1 eller SN2 mekanisme, vi har virkelig brug for at overveje tre faktorer:

1) electrophile: når de forlader gruppen er knyttet til en methyl-gruppe, eller en primær kulstof, en SN2 mekanisme, der er begunstiget (her electrophile er uhindret af omgivet grupper, og enhver carbocation mellemliggende ville være høj-energi og dermed usandsynligt)., Når den afgående gruppe er bundet til et tertiært, allylisk eller ben .ylisk kulstof, vil et carbocation-mellemprodukt være relativt stabilt, og således foretrækkes en SN1-mekanisme. Disse reaktivitetsmønstre af opsummeret nedenfor.,yl Halogenid Struktur Mulig Substitution Reaktioner methyl og primære SN2 kun sekundære SN2 og SN1 videregående SN1 kun primær og sekundær benzylic og allylic SN2 og SN1 videregående benzylic og allylic SN1 kun vinyl og aryl INGEN reaktion

2) nucleophile: kraftfuld nucleophiles, især dem med negative ladninger, fordel SN2 mekanisme., Svagere nukleofiler såsom vand eller alkoholer favoriserer SN1-mekanismen.3) opløsningsmidlet: polære aprotiske opløsningsmidler favoriserer SN2-mekanismen ved at øge nukleofilens reaktivitet. Polære protiske opløsningsmidler favoriserer SN1-mekanismen ved at stabilisere overgangstilstanden og carbocation-mellemproduktet. SN1-reaktioner kaldes solvolysereaktioner, når opløsningsmidlet er nukleofilen.

disse reaktivitetsmønstre er opsummeret i nedenstående tabel.,>

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)., Således ville vi med sikkerhed forudsige en SN1-reaktionsmekanisme. Fordi substitution sker ved en chiral carbon, vi kan også forudsige, at reaktionen vil fortsætte med racemisering.

i reaktionen nedenfor er elektrofilen derimod et sekundært alkylbromid – med disse er både SN1-og SN2-mekanismer mulige afhængigt af nukleofilen og opløsningsmidlet. I dette eksempel er nukleofilen (en thiolatanion) stærk, og der bruges et polært protisk opløsningsmiddel – så SN2-mekanismen er stærkt favoriseret., Reaktionen forventes at fortsætte med inversion af konfigurationen.