S_N1 Reaksiyonu: Stereokimya

Nükleofilik ikame reaksiyonlarında, ürünün stereokimyasal sonucu, yani konfigürasyonun ters çevrilmesi veya tutulması, bir kiral substratta ikame meydana gelirse incelenebilir.

_SN2reaksiyonları stereospesifiktir, çünkü nükleofil doğrudan substrata arka taraftan saldırır, bu da her zaman ters çevrilmiş bir ürünle sonuçlanır.

Buna karşılık, S_N1reaksiyonları stereospesifik değildir. Bunun nedeni, substratın önce aynı düzlemde yatan üç ikame edici ile bir sp² hibritleştirilmiş karbokatyon ara maddesi oluşturmak üzere iyonlaşmasıdır.

Nükleofil daha sonra karbokatyona her iki taraftan da eşit olasılıkla yaklaşır. Önden yapılan bir saldırı üründeki yapılandırmanın korunmasına yol açarken, arkadan yapılan bir saldırı yapılandırmanın tersine çevrilmesine neden olur.

Bir aşiral substrat kullanıldığında, nükleofilik saldırı modundan bağımsız olarak, ürünün konfigürasyonu aynı kalır.

Substrat kiral olduğunda, ürünün enantiyomerlerinin bir rasematına yol açan tam raemizasyon beklenir. Bununla birlikte, daha yaygın olarak, yalnızca kısmi rasemizasyon meydana gelir ve bu da ters çevrilmiş üründe enantiyomerik bir fazlalık oluşturur.

Bunun için makul bir açıklama, substratın iyonlaşma aşamasında yatmaktadır, burada karbokatyon ve ayrılan grup, yayılmadan önce yaklaşık on nanosaniye boyunca yakın bir iyon çifti oluşturarak, gevşek bir şekilde ilişkili kalır.

Bu ilişkilendirme sırasında, ayrılan grup, karbokatyonu ön taraf saldırısından kısmen korur. Böylece, nükleofil, karbon merkezine engelsiz arka taraftan saldırır ve ters çevrilmiş bir ürünle sonuçlanır.

İyon çifti tamamen ayrıştıktan sonra, karbokatyon, rasemik bir ürün elde etmek için eşit olasılıkla her iki uçta da ikamelere uğrar. İkame işlemi sırasında hem ters çevirme hem de rasemizasyon meydana geldiğinden, ters çevrilmiş üründen net bir fazlalık elde edilir.