Phản ứng hóa học của ankyl halogenua: Phản ứng thế nucleophil và tách loại

Chia sẻ: Phạm đức Bình | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:103

Thêm vào BST

Báo xấu

217
lượt xem 26
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ankyl halogenua phản ứng với tác nhân nucleophil và bazơ Liên kết C-X phân cực Tác nhân nucleophil sẽ thay thế nguyên tử halogen trong liên kết C-X.Ankyl halogenua phản ứng với tác nhân nucleophil và bazơ Các nucleophil có tính bazơ mạnh theo Brønsted gây ra phản ứng tách loại

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phản ứng hóa học của ankyl halogenua: Phản ứng thế nucleophil và tách loại

Phản ứng hóa học của ankyl halogenua: Phản ứng thế nucleophil và tách loại TS. Trần Thượng Quảng Bộ Môn Hóa Hữu cơ Viện Kỹ Thuật Hóa học HUST
Ankyl halogenua phản ứng với tác nhân nucleophil và bazơ  Liên kết C-X phân cực  Tác nhân nucleophil sẽ thay thế nguyên tử halogen trong liên kết C-X 2
Ankyl halogenua phản ứng với tác nhân nucleophil và bazơ  Các nucleophil có tính bazơ mạnh theo Brønsted gây ra phản ứng tách loại 3
Phản ứng thế vs. Phản ứng tách loại 4
8.11The Nature of Substitution  Substitution requires that a "leaving group", which is also a Lewis base, departs from the reacting molecule.  A nucleophile is a reactant that can be expected to participate as a Lewis base in a substitution reaction . 5
Substitution Mechanisms  SN1  Two steps with carbocation intermediate  Occurs in 3°, allyl, benzyl  SN2  Concerted mechanism - without intermediate  Occurs in primary, secondary 6
Kinetics of Nucleophilic Substitution  Rate is the change in concentration with time  Depends on concentration(s), temperature, inherent nature of reaction (energy of activation)  A rate law describes the relationship between the concentration of reactants and the overall rate of the reaction  A rate constant (k) is the proportionality factor between concentration and rate 7
Kinetics of Nucleophilic Substitution Rate = d[CH3Br]/dt = k[CH3Br][OH-1] This reaction is second order: two concentrations appear in the rate law SN2: Substitution Nucleophilic 2nd order 8
8.12 The SN2 Reaction  Reaction occurs with inversion at reacting center  Follows second order reaction kinetics  Ingold nomenclature to describe rate- determining step:  S=substitution N (subscript) = nucleophilic  2 = both nucleophile and substrate in rate-determining step (bimolecular) 9
SN2 Process 10
SN2 Transition State  The transition state of an SN2 reaction has a planar arrangement of the carbon atom and the remaining three groups  Hybridization is sp2 11
12
13
8.13 Characteristics of the SN2 Reaction  Sensitive to steric effects  Methyl halides are most reactive  Primary are next most reactive  Unhindered secondary halides react under some conditions  Tertiary are unreactive by this path  No reaction at C=C (vinyl or aryl halides) 14
Steric Effects on SN2 Reactions The carbon atom in (a) bromomethane is readily accessible resulting in a fast SN2 reaction. The carbon atoms in (b) bromoethane (primary), (c) 2-bromopropane (secondary), and (d) 2-bromo-2-methylpropane (tertiary) are successively more hindered, resulting in successively slower S N2 15 reactions.
Steric Effect in SN2 16
Steric Hindrance Raises Transition State Energy Very hindered  Steric effects destabilize transition states  Severe steric effects can also destabilize ground state 17
Order of Reactivity in SN2  The more alkyl groups connected to the reacting carbon, the slower the reaction 18
Vinyl and Aryl Halides: 19
Order of Reactivity in SN2 DMF R Br + Cl -1 R Cl + Br-1 Br Br Br Br ethyl propyl isobutyl neopentyl 1.0 0.69 0.33 0.000006 20