6.10
Przypomnijmy, że reakcjaSN2 przebiega zgodnie ze skoordynowanym mechanizmem, w którym atak nukleofilowy i odejście grupy opuszczającej zachodzą jednocześnie.
Wysoka gęstość elektronów wokół grupy opuszczającej blokuje przednią stronę substratu, co zmusza nukleofil do zainicjowania ataku tylnego.
Gdy HOMO nukleofila skutecznie nakłada się na LUMO elektrofila, zaczyna tworzyć się nowe wiązanie, a jednocześnie wiązanie między elektrofilem a grupą opuszczającą słabnie.
Jednocześnie kąt między podstawnikami a grupą opuszczającą zmniejsza się ze 109,5° do 90°, a geometria atomu węgla zmienia się z czworościennej — w podłożu — na trygonalną dwupiramidalną, w stanie przejścia pentawspółrzędnych.
Jednak, aby zachować tetrawalencję węgla, grupa opuszczająca opuszcza stan przejściowy, a geometria węgla ponownie staje się czworościenna.
W produkcie podstawniki na węglu wywróciły się na lewą stronę, w wyniku czego powstał odwrócony czworościan – podobny do parasola, który obraca się na silnym wietrze. Ponadto nukleofil jest umieszczony dokładnie naprzeciwko pierwotnej pozycji grupy opuszczającej.
W podłożu achiralnym, ze względu na płaszczyznę symetrii, konfiguracja odwróconego produktu jest identyczna z konfiguracją reagenta, a zatem nie obserwuje się wyraźnej inwersji.
Wręcz przeciwnie, chiralny substrat, taki jak (R)-2-bromobutan - z asymetrycznym alfa-węglem - ulega pozornej inwersji w konfiguracji, znanej również jako inwersja Waldena, aby uzyskać (S)-2-butanol z odwróconym stereocentrum węgla.
Podobnie (S)-2-chloropentan ulega reakcji SN2, tworząc (R)-2-pentanol.
W cząsteczce cyklicznej substrat trans daje produkt cis, podczas gdy substrat cis generuje produkt trans.
Tak więc reakcje SN2 są stereospecyficzne, ponieważ wynik stereochemiczny produktu zależy od konfiguracji substratu.
W reakcji SN2 atak nukleofilowy na substrat i odejście grupy opuszczającej następuje jednocześnie poprzez stan przejściowy. Gdy nukleofil zbliża się d…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.