Реакция S_N1: кинетика

Напомним, что скорость реакции S_N2 зависит от концентрации как нуклеофила, так и субстрата. В то время как повышенная нуклеофильная основность увеличивает скорость реакций S_N2, повышенная стерическая помеха субстрату снижает скорость реакции.

Это объясняет, почему стерически затрудненные третичные галогениды с объемными алкильными группами не могут подвергаться замещению по механизму S_N2, несмотря на присутствие сильных нуклеофилов.

Однако, когда сэр Кристофер Ингольд и Эдвард Д. Хьюз изучали кинетику различных реакций замещения в водных растворах, они заметили, что третичный галогенид, такой как трет-бутилхлорид, претерпевает альтернативный механизм замещения с образованием трет-бутилового спирта.

Чтобы исследовать механизм, реакцию сначала проводили при нейтральном pH с концентрацией гидроксид-ионов 10^⁻7 М с водой в качестве преобладающего нуклеофила, а затем в растворе гидроксида 0,05 М, где более сильный нуклеофиль гидроксида присутствовал в избыточных количествах.

Результаты показали, что независимо от концентрации и природы нуклеофилов, скорость образования продукта остается постоянной, что позволяет предположить, что нуклеофил не участвует в стадии, определяющей скорость.

Вм