Вы будете перенаправлены на Автор24
Статья предоставлена специалистами сервиса Автор24
Автор24 - это сообщество учителей и преподавателей, к которым можно обратиться за помощью с выполнением учебных работ.
Существует много реакций, которые не приводят к 100% инверсии или рацемизации. Обращение конфигураций обычно составляет от 5 до 20%, но иногда происходит частичное сохранение конфигурации.
Во многих реакциях $SN1$ продукты реакции образуются из ионных пар, а не из свободного карбокатиона. Поведение $R^+$ в составе ионной пары отличается от поведения свободного карбокатиона. Присутствие противоиона ($Hal^-$) препятствует атаке нуклеофила со стороны уходящей группы, что ведет к обращению конфигурации.
Нуклеофильное замещение может одновременно осуществляться как по $SN1$-механизму, так и по $SN2$-механизму (у вторичных алкилгалогенидов). Соотношение этих механизмов зависит от
Например: Влияние структуры алкилбромидов на константы скорости реакций их гидролиза водно-спиртовым раствором гидроксида натрия по $SN2$- и $SN1$-механизму отображает рисунок:
Константы скорости $SN2$-реакции уменьшаются в ряду
бромметан > бромэтан > 2-бромпропан > 2-бром-2-метилпропан.
На это оказывают влияние:
Например: С электронными и стерическими факторами связано снижение скорости реакций, проходящих по $SN2$-механизму, в ряду
2-бром-2-метилпропан > 2-бромпропан > бромэтан > бромметан
В этом ряду стабилизация карбокатиона уменьшается, что обусловлено действием индуктивного эффекта
А также действием эффекта сверхсопряжения, в котором принимают участие атомы водорода, связанные с $\alpha$-углеродным атомом
В соответствии с этим рядом, карбокатионы имеют по 9, 6, 3, 0 атомов водорода.
При переходе от исходного алкилгалогенида с четырьмя заместителями, тетраэдрически расположенными вокруг атома углерода в $sp3$-гибридизации к карбокатиону с тремя заместителями с плоским расположением вокруг $sp2$-гибридизированного атома углерода.
В плоском карбокатионе заместители максимально удалены друг от друга. Поэтому снижение напряженности при переходе от галогенида к карбокатиону, по мере увеличения размеров заместителей, увеличивается.
Если можно осуществить стабилизацию карбокатиона в результате эффекта сопряжения, то замещение по $SN1$-механизму может легко проходить у первичного атома углерода, например, в хлористом бензиле:
Замещение может быть осложнено аллильной перестановкой карбокатиона, что приводит к образованию двух изомерных спиртов:
Реакции, протекающие по механизмам $SN1$ и $SN2$ могут сопровождаться побочными превращениями, например, реакциями отщепления (элиминирования). Эти реакции осуществляются параллельно с реакциями нуклеофильного замещения.
Реакции нуклеофильного замещения $SN1$ и реакции отщепления $E1$ имеют общий карбокатионный интермедиат, который в ходе быстрой нелимитирующей стадии может превращаться или в продукты замещения или в продукты отщепления.
Увеличить долю реакций замещения относительно реакций отщепления можно разными способами: