[f-BuBr] [NaOH]
Guruch. 17.2. Reaksiya tezligining f-BuBr (a) va NaOH (b) kontsentratsiyasiga bog'liqligi.
grafik birinchi tartibli tezlik konstantasidir, chunki
tezlik = k 1 [f-BuBr]
Ikkinchi grafikdagi mos keladigan qiyalik oddiygina nolga teng! NaOH tezlikni aniqlash bosqichida ishtirok etmaydi, shuning uchun ko'proq ishqor qo'shilishi bu reaktsiyani tezlashtirmaydi. Bunday mexanizm S N 1, ya'ni almashtirish Nukleofil monomolekulyar (Substitusiya, Nukleofil, 1 - tartib) deb ataladi.
11 Bu holda gidroksid ioni tert-butil bromid bilan o'zaro ta'sirlashganda, birinchi navbatda, nukleofil emas, balki uning asosiy xususiyatlarini namoyon qilishi bilan reaksiyaning borishi murakkablashadi. Shuning uchun, tert-butanol faqat neytral yoki kislotali muhitda amalga oshirilganda, lekin ishqoriy muhitda emas, balki ustun reaktsiya mahsuloti bo'ladi ! Ikkinchi holda , yo'q qilish reaktsiyaning asosiy yo'nalishiga aylanadi, 19-bob, v. 2 ga qarang. - Taxminan. tarjima.
Mexanizmni belgilovchi omillar (S N 1 yoki S N 2)
563
Bu natija juda muhim. Jarayon tezligiga nafaqat nukleofil kontsentratsiyasi ta'sir qilmaydi. Bu holda nukleofilning reaktivligi ham muhim emas! Bu reaktsiya aralashmasiga NaOH qo'shish bilan vaqtimizni behuda sarflaymiz - suv ham reaksiyaga kirishadi. Jadvalda keltirilgan barcha kislorodli nukleofillar. 17.3 ^-BuBr bilan bir xil tezlikda reaksiyaga kirishadi, garchi ularning MeI bilan o'zaro ta'sir qilish tezligi sezilarli darajada farq qiladi 1 ).
Nukleofillar almashtirish reaksiyalarida
Xuddi shu birikmaning reaksiyalarida S N 1 mexanizmidan S N 2 mexanizmiga o tishni substrat sifatida ikkala mexanizmda ham yaxshi reaksiyaga kirishuvchi molekula, masalan, benzilsulfoniy tuzi tanlansa, osongina kuzatish mumkin. U ham S N 1 , ham S N 2 mexanizmi bilan reaksiyaga kirishishi mumkin .
tezlikni aniqlash
mexanizmi
sn 2
Nu
bosqich
SPh-
Nu
SPh
mexanizmi
sn 1
stavkani aniqlash bosqichi
PhT SPh 2 ►
tez
Nu
Ph^^Nu
Kuchsiz nukleofillar bu substrat bilan S N 1 mexanizmi, kuchli nukleofillar esa S n 2 mexanizmi bilan reaksiyaga kirishadi.Jadvalda keltirilgan reaksiya tezligi asosida. 17.5, har bir nukleofil qanday mexanizm bilan reaksiyaga kirishishini aniqlash mumkin.
17.5-jadval. Reaktsiya tezligi (10%, s -
|
ichida
haqida
l
Va
HAQIDA
e
l
uchun
da
n
|
|
PhCH 2 S + Ph 2 bilan
|
|
|
Nukleofil
|
AcO - Cl- _
|
PhO- _
|
HO - PhS -
|
Tezlik
|
3,9 4,0
|
3.8
|
74 107
|
Birinchi uchta nukleofil bir xil tezlikda (tajriba xatosi ichida ), oxirgi ikkitasi esa tezroq reaksiyaga kirishadi. Birinchi uchta nukleofilning bir xil reaksiya tezligi ular S N 1 mexanizmi bo'yicha reaksiyaga kirishishi bilan izohlanadi, bunda reaksiya tezligi nukleofilning tabiatiga bog'liq emas. Barcha nukleofillar S N 1 mexanizmi bilan bir xil tezlikda reaksiyaga kirishadi (taxminan 4,0 x 10 -5 s -1 ), lekin yaxshi nukleofillar ham S N 2 mexanizmi bilan reaksiyaga kirishadi.Gidroksid ioni uchun S ^ reaksiya tezligi taxminan 74 ga teng • 10 -5 va PhS uchun - - 107 • 10 -5 . Bu nisbiy tezliklarni 1-jadvalda keltirilgan tezliklar bilan solishtirish mumkin . Barcha nukleofillar S N 2 mexanizmi bilan reaksiyaga kirishganda MeBr bilan reaksiyalar uchun 17,6 .
17.6- jadval . Nukleofillarning nisbiy reaksiya tezligi
|
|
MeBr bilan (suv 1 uchun)
|
|
Nukleofil
|
AcO - Cl - PhO -
|
HO - PhS -
|
Tezlik
|
900 1100 2000
|
1.2 • 10 4 5 • 10 7
|
Berilgan organik birikma qaysi mexanizm (S N 1 yoki S n 2) bilan reaksiyaga kirishishini belgilovchi omillar
Eng muhim omil - bu molekulaning uglerod skeletining tuzilishi. Umuman olganda, nisbatan barqaror kation hosil qila oladigan birikmalar odatda S N 1 mexanizmi bilan reaksiyaga kirishsa, yetarlicha barqaror kation hosil qila olmaydigan birikmalar odatda S N 2 mexanizmi bilan reaksiyaga kirishadi.
4 NaOH qo'shib , biz shunchaki vaqtimizni behuda sarflamaymiz: alkogol o'rniga, reaktsiya mahsuloti
nukleofil almashtirish, biz izobutilenni, yo'q qilish reaktsiyasi mahsulotini olamiz
(19-bob, 2-ga qarang). - Taxminan. tarjima.
564
17 • Nukleofil almashinish reaksiyalari
Aslida kationni beqaror qiladigan strukturaviy omillar S ^ reaksiyasini osonlashtiradi. O'rin almashish darajasi oshgani sayin alkil kationining barqarorligi oshadi va eng barqarori uchinchi darajali kationlar bo'lib, ular S N 2 mexanizmi bilan reaksiyaga kirishmaydi, chunki bu holda nukleofil uglerod atomiga o'tishi kerak. alkil guruhlari egallagan bo'shliq orqali. Agar hujum qilingan uglerod atomiga faqat kichik vodorod atomlari ulangan bo'lsa, S n 2 reaktsiyasi ancha oson kechadi - metil hosilalari S N 2 mexanizmi bo'yicha boshqa substratlarga qaraganda tezroq reaksiyaga kirishadi. Eng oddiy strukturaviy oʻzgarishlarning oʻrin almashish reaksiyasi mexanizmiga taʼsiri 1-jadvalda umumlashtirilgan. 17.7 (bu erda R metil yoki etil kabi oddiy alkil guruhidir).
S N 1 yoki S n 2?
N
17.7-jadval. Oddiy tuzilmalar va ularning S N 1 va S N 2 mexanizmlari bilan reaksiyaga kirishish moyilligi
Tuzilishi
R >
VA
Substrat turi
|
metil
|
Asosiy
|
Ikkilamchi
|
Uchinchi darajali
|
Reaksiya S N 1?
|
Reaksiya bermaydi
|
Reaksiya bermaydi
|
reaksiyaga kirishadi
|
|
Do'stlaringiz bilan baham: |