7.12: Vergelijking van de SN1 en SN2 Reacties

het Voorspellen van SN1 vs. SN2 mechanismen

Bij het overwegen van de vraag of een nucleophilic vervanging is waarschijnlijk optreden via een SN1 of SN2 mechanisme, we moeten echt rekening houden met drie factoren:

1) De electrophile: bij het verlaten van de groep is gekoppeld aan een methyl-groep of een primaire koolstof, een SN2 mechanisme wordt begunstigd (hier de electrophile is, ongehinderd door omgeven groepen, en elke carbocation tussenliggende zou worden hoge-energie en dus erg onwaarschijnlijk)., Wanneer de leaving group is gehecht aan een tertiaire, allyl-of benzylkoolstof, zal een carbocation intermediair relatief stabiel zijn en dus een SN1-mechanisme wordt begunstigd. Deze patronen van reactiviteit van hieronder samengevat.,yl Halide Structuur Mogelijke Substitutie Reacties methyl-en primaire SN2 enkel secundaire SN2 en SN1 tertiaire SN1 enkel primaire en secundaire benzylic en allylische SN2 en SN1 tertiaire benzylic en allylische SN1 enkel vinyl en aryl GEEN reactie

2) De nucleophile: krachtige nucleophiles, vooral degenen met een negatieve lading, het voordeel van de SN2 mechanisme., Zwakkere nucleofielen zoals water of alcoholen geven de voorkeur aan het SN1-mechanisme.

3) het oplosmiddel: polaire aprotische oplosmiddelen bevorderen het SN2-mechanisme door de reactiviteit van het nucleofiel te verbeteren. Polaire protische oplosmiddelen bevorderen het SN1-mechanisme door de overgangstoestand en carbocatie-intermediair te stabiliseren. SN1-reacties worden solvolysereacties genoemd wanneer het oplosmiddel het nucleofiel is.

deze patronen van reactiviteit zijn samengevat in onderstaande 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)., Zo voorspellen we met vertrouwen een SN1 reactiemechanisme. Omdat substitutie plaatsvindt bij een chirale koolstof, kunnen we ook voorspellen dat de reactie zal doorgaan met racemisatie.

in de reactie hieronder is de elektrofiel een secundair alkylbromide – met deze mechanismen zijn zowel SN1-als SN2-mechanismen mogelijk, afhankelijk van het nucleofiel en het oplosmiddel. In dit voorbeeld is het nucleofiel (een thiolaatanion) sterk, en wordt een polair protisch oplosmiddel gebruikt – zodat het SN2-mechanisme zwaar wordt begunstigd., De reactie zal naar verwachting doorgaan met inversie van de configuratie.