Réactions d'élimination

Lorsqu’un halogénure d’alkyle réagit avec un nucléophile, le nucléophile peut déplacer l’halogène pour donner le produit de substitution ou il peut extraire un hydrogène voisin pour former un alcène par une réaction d’élimination.

Dans les réactions d’élimination, les nucléophiles fonctionnent comme des bases de Lewis en donnant une paire d’électrons à un proton. Certaines des bases courantes utilisées pour favoriser les réactions d’élimination comprennent les hydroxydes tels que l’hydroxyde de sodium, les alcoxydes comme le tert-butoxyde de potassium ou les alcools comme l’éthanol.

Les réactions d’élimination impliquent généralement la perte de petits fragments moléculaires d’un substrat pour former au moins une liaison π. Dans les halogénures d’alkyle, la réaction d’élimination se déroule par la perte d’un atome d’hydrogène et d’un atome d’halogène, d’où le nom de déshydrohalogénation.

Étant donné que le carbone lié au groupe partant est un carbone α et que l’hydrogène sur le carbone adjacent est un β hydrogène, ces réactions sont souvent appelées réactions de β-élimination ou de 1,2-élimination.

La plupart des réactions d’élimination se produisent via un mécanisme E2 ou E1.

Pour les réactions E2, des bases fortes comme l’éthoxyde de sodium sont utilisées. Le mécanisme concerté est initié par la déprotonation du carbone β suivie du départ du groupe de départ des halogénures conduisant à la formation d’une liaison π entre les positions α et β.

En revanche, la réaction E1 se déroule en deux étapes. La première implique le départ du groupe partant pour former un intermédiaire de carbocation, suivi d’une déprotonation du carbocation par la base pour former une liaison π.

Les halogénures d’alkyle contenant deux carbones β différents, les réactions d’élimination peuvent produire plus d’un alcène. Ici, l’alcène le plus substitué est le plus stable et s’appelle le produit de Zaitsev, tandis que l’alcène le moins substitué est appelé le produit de Hofmann. Ainsi, les réactions d’élimination sont dites régiosélectives.

De plus, les réactions d’élimination favorisent la formation de trans-alcènes par rapport aux isomères cis, ce qui les rend stéréosélectifs.