Реакции элиминации

Когда алкилгалогенид вступает в реакцию с нуклеофилом, нуклеофил может вытеснить галоген с образованием продукта замещения или может абстрагировать соседний водород с образованием алкена в результате реакции элиминации.

В реакциях элиминации нуклеофилы функционируют как основания Льюиса, отдавая пару электронов протону. Некоторые из распространенных оснований, используемых для стимулирования реакций элиминации, включают гидроксиды, такие как гидроксид натрия, алкоксиды, такие как трет-бутоксид калия, или спирты, такие как этанол.

Реакции элиминации обычно включают потерю небольших молекулярных фрагментов из субстрата с образованием по меньшей мере одной π связи. В алкилгалогенидах реакция элиминации протекает с потерей одного атома водорода и одного атома галогена, отсюда и название дегидрогалогенирования.

Поскольку углерод, связанный с уходящей группой, представляет собой α углерода, а водород на соседнем углероде является β водорода, эти реакции часто называют реакциями β-элиминации или реакцией 1,2-элиминации.

Большинство реакций элиминации происходит с помощью механизма Е2 или Е1.

Для реакций Е2 используются сильные основания, такие как этоксид натрия. Согласованный механизм инициируется депротонированием β углерода с последующим уходом группы галогенидов, что приводит к образованию π связи между положением α и β.

В отличие от этого, реакция Е1 протекает в два этапа. Первый включает в себя отход уходящей группы с образованием промежуточного карбокатионного промежуточного продукта с последующим депротонированием карбокатионного по основанию с образованием π связи.

Поскольку алкилгалогениды содержат два различных β углерода, в реакциях элиминации может образовываться более одного алкена. Здесь более замещенный алкен является наиболее стабильным и называется продуктом Зайцева, в то время как менее замещенный алкен называется продуктом Гофмана. Таким образом, реакции элиминации называются региоселективными.

Кроме того, реакции элиминации способствуют образованию трансалкенов над цис-изомерами, что делает их стереоселективными.