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6.12:

SN1 반응: 메커니즘

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Organic Chemistry
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SN1 Reaction: Mechanism

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삼차 할라이드가 뉴클레오필로 대체 된 제품을 제공하기 위해 수성 용액에 반응할 때, 기판만이 속도 결정 단계에 참여한다는 것을 기억하십시오. 이러한 단분자 SN1 공정은 다단계 메커니즘을 통해 발생합니다. 첫 번째 단계에서 할로알카인은 고에너지 전이 상태를 통해 이온화되어 삼차 환전 중형 및 할리데 이온을 생성합니다. 극성 용매, 물의 이온화 능력은 할라이드의 이탈을 용이하게 합니다. 이종학적 분열은 큰 활성화 에너지로 느리고 매우 풍등성이 높은 과정으로, 이를 속도 결정 단계로 만듭니다. 용매가 없는 경우, 즉 가스 상에서 활성화 에너지는 거의 7배 더 높다. 첫 번째 단계에서 생성된 이온은 용해를 통해 물 분자에 의해 안정화됩니다. 형성된 카보케이션은 물과 같은 약한 중성 뉴클레오필로 쉽게 반응할 수 있는 강한 전기필입니다. 두 번째 단계에서는 물은 루이스 기지역할을 하며 전자를 카보션에 기증하여 양성종인 옥소늄 이온을 생성합니다. 새로운 채권 형태이기 때문에 이 과정은 저에너지 전환 상태로 강하게 퇴사됩니다. 세 번째 단계에서, 옥소늄 이온은 물에 양성자를 잃고, 이는 지금 Brønsted 기지 역할을, 두 가지 제품의 결과: tert-butyl알코올과 하이드로늄 이온. 요약하자면, SN1메커니즘은 대체를 위한 2개의 핵심 단계로 이루어져 있고, 충전되지 않은 뉴클레오필이 사용될 때, 끝에 1개의 추가 양성자 전달 단계가 관련된다. 멀티스텝 SN1반응은 핵형성 공격 전에 탄소 원자와 떠나는 그룹 사이의 결합이 끊어지는 점에서 단단계 SN2반응과 다르다. 더욱이, SN1반응은 2개의 전환 상태 및 1개의 중간을 포함하는 동안, SN2 반응은 단 하나뿐이고 중간도 없습니다.

6.12:

SN1 반응: 메커니즘

프로스틱 용매에서 삼차 할라이드의 이온화에 대한 운동 연구는 기판만이 속도 결정 단계(느린 단계)에 참여하는 것을 시사한다. 뉴클레오필은 가장 느린 단계 후에만 관여한다. SN1 반응은 다단계 메커니즘에서 일어난다.

첫째, 할랄카인은 이온화하여 카보션 중간체및 할라이드 이온을 생성한다. 이 이질적인 분열은 큰 활성화 에너지와 매우 둔감하다. 극성 프로아벤트용매에 의해 촉진되는 기판의 이온화는 모든 단계 중 가장 느리며, SN1반응의 속도 결정 단계이다. 형성된 이온은 용해를 통해 안정화됩니다. 두 번째 단계에서, 반응성 환전 중간은 강한 전기필로 행동하고 신속하게 옥소늄 이온을 생성하기 위해 전자 쌍을 기증 하는 뉴클레오필성 용매 분자에 의해 공격된다. 이 과정은 외설적입니다. 제3단계에서, 용매는 최종 뉴클레오필성 대체 생성물을 산출하기 위해 옥소늄 이온으로부터 양성자추상으로 추상화한다.

따라서, SN1반응은 대체를 위한 2개의 핵심 단계 및 양성자 손실의 추가 단계로 구성된다. 이 메커니즘은 또한 카보케이션의 안정성, 이탈군의 특성 및 사용되는 용매의 특성과 같은 여러 가지 요인이 SN1 메커니즘을 선호한다는 것을 시사한다.