6.5
W reakcji substytucji nukleofilowej nukleofil przemieszcza grupę funkcyjną - zwaną grupą opuszczającą - na atom węgla w podłożu, aby uzyskać podstawiony produkt.
Podłoże z dobrą grupą opuszczającą ułatwia proces przemieszczania i przyspiesza reakcję.
Grupa opuszczająca opuszcza podłoże poprzez rozszczepienie heterolityczne, zabierając ze sobą elektrony, tworząc stosunkowo stabilną słabą zasadę w postaci anionu lub obojętnej cząsteczki.
W reakcji między jonem wodorotlenkowym a jodometanem grupa opuszczająca - halogen - opuszcza substrat jako anion jodkowy.
Jodek, będący sprzężoną zasadą mocnego kwasu, jest słaby i stabilny. Ze względu na swój duży rozmiar jon dobrze stabilizuje ładunek, a tym samym jest doskonałą grupą opuszczającą o dobrej wytrzymałości na utrzymanie.
Ogólnie rzecz biorąc, względną stabilność halogenków można oszacować na podstawie wartości pKa odpowiadających im kwasów hydrohalowych. Im silniejszy kwas, tym słabsza i bardziej stabilna sprzężona zasada, a co za tym idzie, lepsza grupa opuszczająca.
Dlatego wśród halogenków jodek jest najlepszą grupą opuszczającą, a następnie bromek i chlorek.
Fluorek, będący sprzężoną zasadą słabego kwasu, jest najmniej stabilnym halogenkiem o słabo ustabilizowanym ładunku ujemnym. To sprawia, że fluor jest złą grupą opuszczającą.
Niektóre grupy opuszczające, takie jak woda i alkohol, są neutralne. Na przykład w tej reakcji woda odchodzi jako obojętna cząsteczka po heterolitycznym rozszczepieniu protonowanego substratu.
Woda jest uważana za dobrą grupę opuszczającą, ponieważ jest sprzężoną zasadą jonu hydroniowego.
Z reguły sprzężone zasady kwasów o ujemnych wartościachp Ka funkcjonują jako dobre grupy opuszczające.
W istocie, podczas gdy sprzężona zasada najsilniejszego kwasu tworzy najlepszą grupę opuszczającą, sprzężona zasada najsłabszego kwasu tworzy najgorszą grupę opuszczającą, a inne są półproduktami.
Charakter grup opuszczających silnie wpływa na wynik reakcji podstawienia nukleofilowego.
Ogólnie rzecz biorąc, w reakcji podstawienia nukleofilowego…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.