Reazione S_N1: meccanismo

Ricordiamo che quando un alogenuro terziario reagisce in una soluzione acquosa per dare un prodotto sostitutivo nucleofilo, solo il substrato partecipa alla fase di determinazione della velocità. Questo processo unimolecolare S_N1 avviene attraverso un meccanismo a più fasi.

Nella prima fase, l'aloalcano ionizza attraverso uno stato di transizione ad alta energia, generando un carbocatione intermedio terziario e uno ione alogenuro. La capacità ionizzante del solvente polare, l'acqua, facilita la fuoriuscita dell'alogenuro. La scissione eterolitica è un processo lento e altamente endotermico con una grande energia di attivazione, che lo rende un passaggio determinante per la velocità.

In assenza del solvente, cioè in fase gassosa, l'energia di attivazione è quasi sette volte superiore.

Gli ioni prodotti dal primo passaggio vengono stabilizzati dalle molecole d'acqua attraverso la solvatazione. Il carbocatione formato è un elettrofilo forte che può reagire prontamente con un nucleofilo neutro debole come l'acqua, il solvente di questa reazione.

Nella seconda fase, l'acqua funge da base di Lewis e dona i suoi elettroni al carbocatione, generando una specie protonata: lo ione ossonio. P