6.13
W reakcjach substytucji nukleofilowej stereochemiczny wynik produktu, czyli odwrócenie lub zachowanie konfiguracji, można badać, jeśli substytucja zachodzi w podłożu chiralnym.
Reakcje SN2 są stereospecyficzne, ponieważ nukleofil bezpośrednio atakuje substrat od tyłu, co niezmiennie prowadzi do powstania produktu odwróconego.
W przeciwieństwie do tego,reakcje SN 1 nie są stereospecyficzne. Dzieje się tak, ponieważ substrat najpierw jonizuje, aby wytworzyć zhybrydyzowany półprodukt karbokationowy sp2 z trzema podstawnikami leżącymi w tej samej płaszczyźnie.
Nukleofil następnie zbliża się do karbokationu z obu stron z równym prawdopodobieństwem. Podczas gdy atak z frontside prowadzi do zachowania konfiguracji w produkcie, atak backside powoduje odwrócenie konfiguracji.
W przypadku stosowania substratu achiralnego, niezależnie od trybu ataku nukleofilowego, konfiguracja produktu pozostaje taka sama.
Gdy substrat jest chiralny, oczekuje się całkowitej racemizacji, co prowadzi do racematu enancjomerów produktu. Jednak częściej dochodzi tylko do częściowej racemizacji, generując enancjomeryczny nadmiar odwróconego produktu.
Prawdopodobnym wyjaśnieniem tego zjawiska jest etap jonizacji substratu, w którym karbokation i grupa opuszczająca pozostają luźno związane, tworząc intymną parę jonów przez około dziesięć nanosekund, zanim rozproszą się.
Podczas tego asocjacji opuszczająca grupa częściowo osłania karbokation przed atakiem frontside. W ten sposób nukleofil atakuje centrum węgla od nieskrępowanego tyłu, w wyniku czego powstaje odwrócony produkt.
Po całkowitej dysocjacji pary jonowej, karbokation ulega podstawieniom na obu końcach z równym prawdopodobieństwem, aby uzyskać produkt racemiczny. Ponieważ zarówno inwersja, jak i racemizacja zachodzą podczas procesu substytucji, uzyskuje się nadwyżkę netto odwróconego produktu.
Ta lekcja zawiera szczegółowe omówienie efektów stereochemicznych w reakcji SN1.
W pierwszym etapie reakcji SN1 wiązanie pomiędzy węglem elektrofilowy…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.