ha felkérjük, hogy határozza meg, hogy a nukleofil szubsztitúció megy keresztül SN1 vagy SN2 mechanizmus, nézd meg a következő kritériumokat az adott sorrendben:
1) Ellenőrizze a szubsztrát (alkil-Halid leggyakrabban): ha ez egy elsődleges szubsztrát, a mechanizmus SN2.
2) Ha ez egy tercier szubsztrát, akkor a mechanizmus SN1-nincs kérdés, akkor ezzel történik.,
emlékeztető a szubsztrátok elsődleges, másodlagos vagy harmadlagos besorolására:
emlékezzen az alkil-halidok reakcióképességére SN1 és SN2 szubsztitúciós reakciókban:
most értsük meg, miért van ez így. Ha EGY SN1 mechanizmust csinálna egy elsődleges hordozón, akkor elsődleges karbokációt kapna. Rajzoljunk egy hipotetikus SN1 mechanizmust. Ne feledje, hogy az SN1 azt jelenti, hogy a kilépő csoport elhagyja, majd csak ezt követően a nukleofil támadások., Ez a meghatározás az SN1 mechanizmus, ez egy unimolecular mechanizmus, azaz csak az egyik fehérjék (ebben az esetben a hordozó) részt vesz a sebesség meghatározó lépés:
Mit kell emlékezni, hogy megértsük a probléma, hogy ez a mechanizmus, hogy az elsődleges carbocations nagyon instabil, de ők egyszerűen nem alakult ki normál körülmények között., Tehát ez a mechanizmus lehetetlen:
a szubsztitúció elérésének egyetlen módja a nukleofil és szubsztrát egyidejű bevonása a sebességmeghatározó lépésbe:
és ez definíció szerint az SN2 mechanizmus.
miért nem tud harmadlagos csinálni SN2?
most nézzük meg, hogy a tercier szubsztrátok miért csak SN1 reakciókon mennek keresztül. Ha EGY SN2 mechanizmust csinálna egy tercier szubsztrátumon, akkor meg kell mutatnia a szubsztrátot támadó nukleofilt, miközben a kilépő csoport még mindig ott van (az SN2 mechanizmus meghatározása szerint)., Ismét rajzolunk egy hipotetikus mechanizmust erre:
a probléma itt az, hogy a nukleofilnak nincs helye a kilépő csoportot hordozó szén eléréséhez. Ezt a szenet a szomszédos karbonok veszik körül, amelyek blokkolják a nukleofil hozzáférését:
a nukleofilnak meg kell várnia, amíg a kilépő csoport eltűnik, és csak akkor támadhat., Ezért az egész folyamat sebességét a kilépő csoport elvesztése határozza meg (lelassítja), ami az SN1 mechanizmus sebességmeghatározó lépése.
tehát összefoglalva:
Ha az aljzat elsődleges-SN2
Ha az aljzat tercier-SN1
mi a helyzet a másodlagos szubsztrátumokkal?
most a másodlagos hordozó-a bajkeverő. A másodlagos szubsztrátok esetében a mechanizmust nagyrészt a nukleofil határozza meg, itt az az elv, hogy:
egy erős nukleofil nem SN2, míg a gyenge nukleofil nem SN1.,
egyszerű szavakkal, az erős nukleofil egy reaktív/agresszív/instabil nukleofilt jelent, tehát egy nagy elektronsűrűségű (magányos pár és különösen negatív töltés), és nem boldog ezzel az elektronsűrűséggel. Mivel reaktív, nem fogja várni, amíg a kilépő csoport elhagyja a támadást. Megtámadja és kirúgja a távozó csoportot:
általában a nukleofilitás növekszik a bázikussággal, azaz az erős bázisok jobbak a nukleofileknél.,
lehet, hogy jó ötlet, hogy menjen át a sav-bázis kémia és a PKA koncepció felismerni erősebb bázisok. Itt vannak a leggyakoribb erős nukleofilek:
ha viszont gyenge nukleofil van, válassza az SN1-et a reakció elsődleges mechanizmusaként., A gyenge nukleofil azt jelenti, hogy nem olyan reakcióképes, és csak akkor támad, ha a kilépő csoport eltűnt, és karbokáció alakul ki:
miután pozitív töltésű szén van jelen az oldatban, akkor a nukleofil támadások, mivel annak ellenére, hogy gyenge, még mindig elegendő elektronsűrűséggel rendelkezik ahhoz, hogy megtámadja a szubsztrát erősen elektrofil szénét.
a két fő nukleofil a víz és az alkoholok.
a nukleofil mellett az oldószer szerepet játszik a nukleofil szubsztitúciós reakciók fő mechanizmusának meghatározásában is., Itt emlékeznie kell arra, hogy a poláris aprotikus oldószerek előnyben részesítik az SN2 mechanizmust, míg a poláris protikus oldószerek előnyben részesítik az SN1 mechanizmust.
Ez a két típusú oldószer az alábbi táblázatban található.
meghatározása SN1 vagy SN2 alapján a sztereokémia a termék
bizonyos esetekben, akkor lehet kérni, hogy meghatározza a mechanizmus alapján a szerkezet, főleg a sztereokémia, a termék.,
két fontos jellemzője, amit meg kell emlékezni erre:
- SN2 mechanizmus megy keresztül inverzió konfiguráció
- SN1 mechanizmus megy keresztül racemization
itt beszélünk az abszolút konfiguráció az elektrofil szén (az egyik csatlakozik a kilépő csoport).
tehát, ha a terméket sztereoizomerként látja (azaz, úgy jelenik meg, mint egy ék vagy egy kötőjel, – pontosabban vagy R vagy S), akkor tudod, hogy ez biztosan egy SN2 mechanizmus:
Ha a termék jelenik meg, mint egy keverék két stereoisomers (R, S a electrophilic szén), akkor a mechanizmus volt, hogy SN1: 
Néha, a királis központ lehet tüntetni, sima vagy egy kerek, s ez azt jelzi, hogy lehet éket vagy kötőjel, ami azt jelenti, hogy egy keverék R S konfigurációk.