Jos sinua pyydetään määrittämään, onko nukleofiiliset korvaaminen menee läpi SN1-tai SN2-mekanismin, katso seuraavista kriteereistä annetussa järjestyksessä:
1) Tarkista alustan (alkyyli halide useimmiten): Jos se on ensisijainen alustan, mekanismi on SN2.
2) Jos se on korkea-asteen alustan, niin mekanismi on SN1 – Ei kysymyksiä, olet tehnyt tämän kanssa.,
muistutus siitä, miten luokitella substraattien, kuten perusasteen, keskiasteen tai korkea-asteen:
Muista tämä reaktiivisuus kaavio alkyyli halogenidit vuonna SN1 ja SN2 korvaaminen reaktioita:
Nyt ymmärtää, miksi se on näin. Jos tekisit SN1-mekanismin primaarialustalle, saisit primaarisen karbokationin. Piirretään hypoteettinen SN1-mekanismi. Muista, että SN1 tarkoittaa lähtevää ryhmää lähtee ja vasta sen jälkeen nukleofiilihyökkäykset., Se on määritelmä SN1-mekanismin, se on unimolecular mekanismi, eli vain yksi reagenssit (tässä tapauksessa substraatti) osallistuu korko määritetään askel:
Mitä sinun täytyy muistaa, ymmärtää ongelma tämä mekanismi on, että ensisijainen carbocations ovat erittäin epävakaa, ja he ovat yksinkertaisesti ei muodostu normaaleissa olosuhteissa., Niin, tämä mekanismi on mahdotonta:
ainoa tapa saavuttaa korvaaminen on ottaa nucleophile ja alustan samaan aikaan korko määritetään askel:
Ja tämä, määritelmän, on SN2-mekanismilla.
miksei tertiäärinen tee SN2: ta?
nyt katsotaan, miksi tertiääriset substraatit voivat käydä läpi vain SN1-reaktioita. Jos olit tehdä SN2-mekanismin korkea-asteen alustan sinun täytyy näyttää nucleophile hyökkää alustan, kun taas lähde-ryhmä on edelleen olemassa (jonka määritelmä SN2-mekanismin)., Ja taas, katsotaanpa piirtää hypoteettinen mekanismi, jolla tämä:
ongelma tässä on, että nucleophile ei ole tilaa käyttää hiili-laakeri lähdössä ryhmä. Tämä hiili on ympärillä (sterically haitannut) mukaan naapurimaiden hiilivetyjä, jotka estävät pääsyn nucleophile:
nucleophile on odotettava, kunnes jättäen ryhmä on mennyt ja vasta sitten se voi hyökätä., Tämän vuoksi koko prosessin nopeus määritetään (hidastuu) lähtevän ryhmän menetyksellä, joka on SN1-mekanismin korko määräävä vaihe.
Joten, yhteenvetona:
Jos substraatti on ensisijainen – se on SN2 –
Jos alusta on kolmannen asteen – se on SN1
Entä Toissijainen Alustoille?
Nyt toissijainen substraatti – häirikkö. Toissijainen substraatteja, mekanismi määräytyy suurelta osin nucleophile ja periaate tässä on, että:
vahva nucleophile ei SN2, kun taas heikko nucleophile ei SN1.,
yksinkertaisesti sanoen, vahva nucleophile tarkoittaa, reaktiivinen/aggressiivinen/epävakaa nucleophile, niin yksi joka on on suuri electron tiheys (lone pairs ja varsinkin negatiivinen varaus) ja ei ole onnellinen käsittely tämän electron tiheys. Koska se on reaktiivinen, se ei aio odottaa lähtöä ryhmä jättää ennen kuin se hyökkää. Se hyökkää ja potkii ulos jättäen ryhmä:
yleensä, nucleophilicity kasvaa emäksisyys, en.e vahvat emäkset ovat parempia nucleophiles.,
Se voi olla hyvä idea mennä yli happo-emäs-kemian-ja pKa-konseptin tunnistaa vahvempia emäksiä. Tässä ovat yleisimmät vahva nucleophiles:
Jos, toisaalta, olet heikko nucleophile, valitse SN1 ensisijaisena mekanismi reaktio., Heikko nucleophile tarkoittaa, että se ei ole yhtä reaktiivinen ja ei hyökätä, ellei lähde-ryhmä on mennyt, ja carbocation on muodostunut:
Kun siellä on positiivisesti varautunut hiilen läsnä ratkaisu, sitten nucleophile-iskujen jälkeen, vaikka se on heikko, se on silti riittävä electron tiheys hyökätä voimakkaasti electrophilic hiili-alustan.
kaksi tärkeintä nukleofiilia ovat vesi ja alkoholit.
lisäksi nucleophile, liuotin on myös tärkeä rooli määritettäessä merkittävä mekanismi, nukleofiilinen substituutio reaktioita., Tässä sinun täytyy muistaa, että polaariset aproottiset liuottimet suosivat SN2-mekanismia, kun taas polaariset proottiset liuottimet suosivat SN1-mekanismia.
nämä kaksi liuottintyyppiä on esitetty alla olevassa taulukossa.
Määrittämiseksi SN1-tai SN2-perustuu stereokemia tuotteen
joissakin tapauksissa, sinua saatetaan pyytää määrittämään mekanismi, joka perustuu rakenteen, pääasiassa stereokemia, tuote.,
Kaksi tärkeä ominaisuudet sinun täytyy muistaa tämä:
- SN2-mekanismin menee läpi käännellen kokoonpano
- SN1-mekanismin menee läpi racemization
Tässä, puhumme absoluuttinen konfiguraatio electrophilic hiiltä (yksi kytketty lähde-ryhmä).
niin, jos näet tuotteen yhtenä stereoisomeerina (ts., se on osoittanut, kiila-tai viiva – tarkemmin se on joko R tai S) niin tiedät, että se on ollut SN2-mekanismilla:
Jos tuote on esitetty sekoitus kaksi stereo – (R-ja S electrophilic hiili), niin mekanismi oli SN1:
Joskus, kiraalinen keskus voi olla osoittaneet, tavallinen tai mutkitteleva viiva, ja tämä osoittaa,, että he voivat olla kiila tai viiva, eli se on sekoitus R-ja S-kokoonpanoissa.