Сравнение реакционной способности в реакциях sn галогеналканов, спиртов, простых эфиров.

Различие в реакционной способности определяется:

- степенью электрофильности реакционного центра;

- стабильностью уходящей группы (нуклеофуга).

(стабильность)

Повысить реакционную способность спиртов можно, используя кислотный катализатор, роль которого состоит в:

- усилении электроноакцепторного действия протонированного атома кислорода;

- формировании хорошей уходящей группы.

Повысить реакционную способность простых эфиров можно, используя концентрированные минеральные кислоты H₂SO₄, HCl, HBr HI, анионы которых являются сильными нуклеофилами.

активированный комплекс

Реакция используется для идентификации жирно-ароматических простых эфиров по образовавшемуся фенолу (проба с FeCl₃).

Вывод: простые эфиры не гидролизуются ни в кислой, ни в щелочной среде.

Реакции элиминирования (е).

Реакция Е1 – двухстадийная мономолекулярная реакция элиминирования, идущая через образование карбкатиона.

Реакция Е2 – одностадийная бимолекулярная реакция, идущая через образование активированного комплекса (переходное состояние). Скорость реакции зависит от концентрации субстрата и реагента.

Реакции элиминирования проходят с участием электрофильного и β-СН-кислотного центров, подчиняются правилу Зайцева: в большинстве реакций дегидрогалогенирования (отщепление галогеноводорода от галогеналканов) и дегидратации (отщепление воды от спиртов) атом водорода отщепляется преимущественно от соседнего наименее гидрогенизированного атома углерода с образованием наиболее термодинамически стабильного более замещенного алкена.

Реакции элиминирования могут идти по правилу Гофмана: в реакции элиминирования в качестве основного продукта образуется наименее замещенный алкен, если:

1. возникают пространственные затруднения,

- связанные с размером нуклеофила – основания;

- связанные с объемными заместителями в субстрате или в образующемся алкене;

2) если более гидрированный β-СН-кислотный центр связан с ЭА-заместителем.

Механизм реакции Е1:

Механизм реакции Е2:

Реакции S_N и Е являются конкурирующими, т.к. они осуществляются для одних и тех же субстратов и под влиянием одних и тех же реагентов.

Подбирая реагенты с большей нуклеофильностью и меньшей основностью или наоборот, можно направить реакцию по пути S_N или по пути элиминирования.

Примеры:

Стереохимическая направленность реакций элиминирования (е).

Реакции элиминирования сопровождаются преимущественным образованием транс-изомера, так как он:

- образуется из наиболее устойчивой заторможенной трансоидной конформации;

- термодинамически более устойчивый вследствие меньшего отталкивания заместителей, находящихся в наиболее удаленном положении.

транс-бутен-2