6.12
נזכיר כי כאשר הליד שלישוני מגיב בתמיסה מימית כדי לתת תוצר חלופי נוקלאופילי, רק המצע משתתף בשלב קביעת הקצב. תהליך חד מולקולרי זה SN1 מתרחש באמצעות מנגנון רב-שלבי.
בשלב הראשון, הלואלקן מיינן דרך מצב מעבר באנרגיה גבוהה, ומייצר קרבוקטיון שלישוני ויון הליד. היכולת המייננת של הממס הקוטבי, מים, מאפשרת את יציאת ההליד. המחשוף ההטרוליטי הוא תהליך איטי ואנדותרמי מאוד עם אנרגיית שפעול גדולה, מה שהופך אותו לשלב קביעת קצב.
בהיעדר הממס, כלומר בשלב הגז, אנרגיית ההפעלה גבוהה כמעט פי שבעה.
היונים המיוצרים מהצעד הראשון מיוצבים על ידי מולקולות מים באמצעות המסה. הקרבוקטיון שנוצר הוא אלקטרופיל חזק שיכול להגיב בקלות עם נוקלאופיל נייטרלי חלש כמו מים – הממס של תגובה זו.
בשלב השני, המים פועלים כבסיס לואיס ותורמים את האלקטרונים שלהם לקרבוקטיון, ויוצרים מין פרוטוני – יון האוקסוניום. מכיוון שנוצר קשר חדש, התהליך הוא אקסותרמי מאוד עם מצב מעבר באנרגיה נמוכה.
בשלב השלישי, יון האוקסוניום מאבד פרוטון למים, אשר משמש כעת כבסיס Brønsted, וכתוצאה מכך שני תוצרים: אלכוהול tert-butyl ויון הידרוניום.
לסיכום, מנגנון SN1 מורכב משני שלבי ליבה להחלפה, וכאשר משתמשים בנוקלאופיל לא טעון, שלב העברת פרוטונים נוסף מעורב בסופו של דבר.
התגובה הרב-שלבית SN1 שונה מתגובת SN2 החד-שלבית בכך שהקשר בין אטום הפחמן לקבוצה העוזבת נשבר לפני ההתקפה הנוקלאופילית.
יתר על כן, בעוד שתגובת SN1 כוללת שני מצבי מעבר ומצב ביניים אחד, לתגובת SN2 יש רק מצב מעבר אחד ואין מצב ביניים.
מחקרים קינטיים של יינון של הליד שלישוני בממס פרוטי מצביעים על כך שרק המצע משתתף בשלב קביעת הקצב (שלב איטי). הנוקלאופיל מעורב רק לאחר השלב האיטי ביותר.…
2026 © זכויות יוצרים MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.