Ero sivun ”Nukleofiilinen substituutio” versioiden välillä
| [arvioimaton versio] | [arvioimaton versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Alkyylibromidien reaktiivisuus |
Kuva alkyylibromideista |
||
Rivi 16:
===S<sub>N</sub>2-reaktio===
Toisen kertaluvun nukleofiilinen substituutio eli S<sub>N</sub>2-reaktio on toinen yleinen nukleofiilisen substituution reaktiomekanismi. Se on toista kertalukua, ja reaktionopeus riippuu sekä elektrofiilin että nukleofiilin konsentraatiosta.<ref name="organic" /><ref name="advanced" /><ref name="March" /> S<sub>N</sub>2-reaktiolle reaktionopeusyhtälö on muotoa:
:r=k[RX][Nu][[Kuva:SN2 reaction mechanism.png|thumb|
[[Tiedosto:SN2-reactivity.png|pienoiskuva|300x300px|Alkyylibromidien sunteellinen reaktiivisuus. Metyyliryhmien lisääminen lisää elektrofiilisen hiiliatomin steeristä estettä. Isopropyyli- ja tert-butyylibromidi eivät reagoi S<sub>N</sub>2-mekanismilla. ]]
Mekanismiltaan S<sub>N</sub>2-reaktio on niin kutsuttu [[yhtäaikaisreaktio]]. Nukleofiili hyökkää elektrofiiliin samanaikaisesti kuin lähtevä ryhmä irtoaa. Reaktion [[siirtymätila]]ssa lähtevän ryhmän ja lähtöaineen välinen sidos on osittain hajonnut ja lähtöaineen ja nukleofiilin välinen sidos on osittain muodostunut. S<sub>N</sub>2-reaktioissa metyyli- ja primääriset halogenidit reagoivat parhaiten, sekundääriset alkyylihalogenidit heikommin ja tertiääriset eivät juuri lainkaan. S<sub>N</sub>2-reaktioon vaikuttaa sekä nukleofiilin että elektrofiilin steerinen ympäristö. Jos nukleofiilillä on esteetön pääsy elektrofiiliseen hiiliatomiin, esimerkiksi metyylibromidin tapauksessa, reaktio tapahtuu S<sub>N</sub>2-mekanismilla. Reaktio hidastuu, jos metyylin tilalla on suurempi ryhmä, kuten etyyli-, isopropyyli- tai tert-butyyli. Kun alkyyliryhmä on suurempi, elektrofiilinen hiiliatomi ei ole enää ole helposti nukleofiilin saavutettavissa, joten eri alkyylibromidien suhteellinen reaktiivisuusjärjestys on: CH<sub>3</sub>Br > CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>Br >> (CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>CH-Br >> (CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub>CBr
Hyviä nukleofiileja näissä reaktioissa ovat amiinit, alkoksidit, hydroksidit ja sulfidit, jotka ovat kaikki voimakkaita nukleofiileja.<ref name="organic" /><ref name="advanced" /><ref name="March" /><ref name="etalukio" />
▲[[Kuva:SN2 reaction mechanism.png|thumb|250px|S<sub>N</sub>2-reaktion mekanismi]]
Jos lähtöaine on optisesti aktiivinen, reaktiossa tapahtuu stereokemian inversio eli R-isomeeri muuttuu S-isomeeriksi ja päinvastoin. Liuottimena S<sub>N</sub>2-reaktioissa käytetään usein aproottisia polaarisia liuottimia kuten [[dimetyyliformamidi]]a.<ref name="organic" /><ref name="advanced" /><ref name="March" />
| |||