Галогеналкандардың нуклеофильді орын басу реакциясы. Химия, 10 сынып, қосымша материал.

Қосымша

Нуклеофильді реагенттер (;Nu, Nu ^-) жаңа байланыс түзуге дайын электрон жұбы бар реагенттер (ядроға ынтық деген мағынаны білдіреді) немесе электрондонорлар деп аталады.

Бұндай реагенттерге аниондармен бөлінбеген бос электрондары бар молекулалар жатады.

Теріс зарядты иондар

H^- - гидрид ион, HaI ^- галогенид ион, HO^- гидроксид ион, NΞC цианид ион

Нейтральды молекулалар бөлінбеген электрон жұбы бар

OH^-, CN^-, CI^-, HSO₃^-, R^-, RO^-, RCOO^-, H₂N, NH₃, Н₂O, С₂Н₅ОН

Мұндай бөлшектердің қатысында жүретін реакциялар нуклеофильді реакциялар деп аталады.Реакцияға түсетін молекула электрофильді қасиет к өрсетеді. Нуклеофильді орынбасуреакциясына (SN1 және SN2 ) жатады

Нуклеофилдік артады төменнен жоғары қарай I^- Br ^– CI^- F^-

CH₃ ^- NH₂ ^- OH^- F^- негізділік артады,барлық нуклеофилдер Льюистің негіздері болады

S_N1 - S_N2реакциясы

S_N1реакциясы немесе мономолекулярлы нуклеофилды орын басу реакциясы екі сатыда өтеді:

• Субстраттың иондалуы карбкатионның түзілуі (ақырын стадиясы): R−X → R⁺ + X⁻

Бірінші саты шектеулі ,бұл сатыда бір бөлшек ғана қатысады-галоген алкан молекуласы,сондықтан мономолекулярлы нуклеофильді орын басу реакциясы деп аталады

• Карбкатионға нуклеофильді шабуылдау (тез стадиясы):

 R⁺ + Y⁻ → R−Y немесе (егер нуклеофил ретінде нейтралды бөлшек әрекет етсе):

R⁺ + Y−Z → R−Y⁺−Z

• Катионды бөлу (тез стадиясы):

R−Y⁺−Z → R−Y + Z⁺

S_N1реакциясының мысалы ретінде трет-бутилбромидтің гидролизін қарастыру:

S_N1 реакциясының жылдамдығы нуклеофилдің концентрациясына тәуелді емес.

  Субстраттың концентрациясына тура пропорционал: Реакция жылдамдығы V = k × [RX] V – жылдамдық, k – жылдамдық константасы,

 RX- галогенкөмірсутек- алкилгалогенид.

 Реакция барысында карбкатион түзіледі, нуклеофилдің шабуылы екі жағынан болуы мүмкін,түзілген заттың рацемизациясына әкеледі.

S_N1механизмі арқылы үшіншілік((R)₃C-X)және екіншілік ((R)₂CH-X)алкил туындылары жүреді,ол тек аралық карбкатионның салыстырмалы тұрақтылық жағдайында жүзеге асырылады. S_N1 реакциясының қабылеті кемиді келесі тәртіпте Үшіншілік екіншіліктен біріншіліктен CH₃X

S_N2реакциясы

 Механизм реакции S_N2реакциясының немесе бимолекулярлы нуклеофилді орын басу реакциясы бір сатыда жүреді, аралық өнімнің түзілмеуінен. S_N2 реакциясы кезінде нуклеофильдің шабуылымен кететін топтың бөлінуі бір мезгілде болады:

R−X + Y⁻ → [YRX]⁻ → R−Y + X⁻

S_N2реакциясының мысалы ретінде этил бромидтің гидролизін қарастыру :

S_N2 реакциясының реакция жылдамдығы нуклеофилдің концентрациясына, және де субстраттың концентрациясына тәуелді.

S_N2 реакцияның қабылеті кемиді СН₃Х үлкен бірінші үлкен екінші үлкен үшіншіден

Реакция жылдамдығы V = K × [RX] × [Y]

СН₃ СН₃-СН₂-Вr CH₃- CHCH₃- Br CH_3-(CH₃)₂-Br

S_N1 және S_N2реакцияларының негізгі сипаттамалары