Réaction S_N1: mécanisme

Rappelons que lorsqu’un halogénure tertiaire réagit dans une solution aqueuse pour donner un produit substitué nucléophile, seul le substrat participe à l’étape de détermination de la vitesse. Ce processus unimoléculaire S_N1 se produit par le biais d’un mécanisme en plusieurs étapes.

Dans un premier temps, l’haloalcane s’ionise à travers un état de transition à haute énergie, générant un intermédiaire de carbocation tertiaire et un ion halogénure. La capacité ionisante du solvant polaire, l’eau, facilite le départ de l’halogénure. Le clivage hétérolytique est un processus lent et hautement endothermique avec une grande énergie d’activation, ce qui en fait une étape déterminante de la taux.

En l’absence de solvant, c’est-à-dire en phase gazeuse, l’énergie d’activation est presque sept fois plus élevée.

Les ions produits dès la première étape sont stabilisés par des molécules d’eau par solvatation. Le carbocation formé est un électrophile fort qui peut facilement réagir avec un nucléophile neutre faible comme l’eau - le solvant de cette réaction.

Dans la deuxième étape, l’eau agit comme une base de Lewis et donne ses électrons au carbocation, générant une espèce protonée - l’ion oxon