6.9
Reakcja SN2przebiega zgodnie ze skoordynowanym mechanizmem, podczas którego nukleofil atakuje substrat od tyłu, przy jednoczesnej utracie grupy opuszczającej po przeciwnej stronie.
Dzieje się tak poprzez stan przejścia, który jest reprezentowany w nawiasach kwadratowych. Struktura zawiera elektrofilowy węgiel przyłączony do pięciu grup: trzech podstawników, jednego nukleofila i jednej grupy opuszczającej. Nukleofil i grupa opuszczająca są częściowo związane, a obie grupy przenoszą częściowy ładunek ujemny.
Ponieważ stan przejściowy nie jest stanem pośrednim, nie można go wyizolować. Ma trygonalną geometrię dwupiramidalną z trzema podstawnikami w układzie płaskim. Nukleofil i grupa opuszczająca są umieszczone w odległości 180° od siebie, prostopadle do płaszczyzny.
Podstawniki znajdują się pod kątem 90° zarówno od nukleofila, jak i grupy opuszczającej. Zwiększa to stłoczenie, prowadząc do niestabilnej struktury przy najwyższej energii na ścieżce reakcji.
Energia stanu przejściowego wpływa na szybkość reakcji SN2 . Im wyższa energia stanu przejścia, tym większa energia aktywacji, a co za tym idzie, mniejsza szybkość reakcji.
Na szybkość reakcji wpływa również przeszkoda steryczna, czyli łatwość, z jaką nukleofil atakuje centrum elektrofilowe.
Kiedy wzrasta podstawienie alkilowe na alfa-węglu, zwiększa się przeszkoda steryczna, a tym samym odpychanie van der Waalsa od przychodzącego nukleofila.
Na przykład halogenek metylu i dowolny halogenek pierwszorzędowy wykazują najmniejsze odpychanie steryczne, a reakcja przebiega szybciej.
Dla porównania, halogenek wtórny z dwiema masywnymi grupami prowadzi do zwiększonego odpychania sterycznego, co w konsekwencji spowalnia reakcję.
W halogenku trzeciorzędowym trzy masywne grupy utrudniają atak nukleofilowy, sprawiając, że substrat jest praktycznie niereaktywny przez mechanizm SN2.
Dodatkowo, zwiększona podstawienie β-alkilowe halogenku pierwszorzędowego zwiększa odpychanie steryczne, czyniąc cząsteczkę niezdolną do poddania się reakcji SN2.
Reakcja SN2 halogenku alkilu jest procesem jednoetapowym, w którym tworzenie wiązania między nukleofilem a podłożem oraz zerwanie wiązania między podł…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.