پاورپوینت آلکیل هالید ها ( جانشینی نوکلئوفیلی) (pptx) 19 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 19 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
بنام خدا
آلکیل هالید ها ( جانشینی نوکلئوفیلی)
Sn2 = Substitution Nucleophilic Bimolecular
در حالت گذار یک واکنش sn2 , اتم کربن و سه پیوند باقیمانده اش دارای آرایش مسطح میباشد.
شرط حمله از پشت بوسیله هسته دوست وارد شونده با زاویه 180 نسبت به گروه ترک کننده منجر به وارونه شدن استریوشیمی سوبسترا (مثل برگشتن چتر در اثر باد)می شود.
در شکل هم که ملاحظه میکنید ترکیب اولیه s بوده و در انتها محصول R داریم..یعنی تغییر استریو شیمی.
در تصویر 👆👆که ملاحضه میکنید گروه OH که نوکلوفیل ماست.( نوکلئوفیل ها دارای بار منفی یا جفت الکترون آزاد میباشند). و گروه Br ترک کننده ما میباشد..این دو گروه همانطور که گفته شد دارای زاویه 180 درجه نسبت بهم قرار میگیرند
ویژگی واکنش های : sn2
از آنجا که حالت گذار sn2 شامل تشکیل پیوند جزئی ( با خط چین نشان داده میشود) بین هسته دوست وارد شوند و کربن آلکیل هالید میباشد , میتوان نتیجه گرفت سوبسترای (آلیکیل هالید ) پر ازدحام و حجیم , مانع از نزدیکی آسان هسته دوست و تشکیل پیوند را دشوار میسازد.
هرچه تعداد آلکیل متصل به کربن مورد واکنش بیشتر باشد سرعت واکنش آهسته تر میشود.
در تصویر هم ملاحظع میکنید هر چه به سمت تعداد کمتر گروه آلکیل متصل به کربن مورد واکنش میشویم سرعت واکنش افزایش میابد . چون ازدحام فضایی مانع از حمله نوکلئوفیل به کربن مورد نظر است
هسته دوست ( نوکلئوفیل):
هر جزء ملکولی خنثی یا دارای بار منفی, در صورت دارا بودن جفت الکترون آزاد ( باز لوئیس ) میتواند بعنوان هسته دوست عمل کند..
در صورتی که هسته دوست دارای بار منفی باشد, فراورده خنثی خواهد بود.
اگر هسته دوست خنثی باشد محصول دارای بار مثبت میشود.
هسته دوست های دارای خصلت باز لوئیس بیشتر سریعتر واکنش میدهند. (یعنی باز های قوی تر)
هسته دوست منفی است محصول خنثی می دهد.
هسته دوست خنثی است محصول دارای بار مثبت تشکیل می شود.
گروه های ترک کننده:
از آنجا که گروه های ترک کننده در اغلب واکنش های sn2 با بار منفی خارج میشود, میتوان انتظار داشت بهترین گروه ترک کننده گروه هایی هستند که بار منفی رو بخوبی پایدار میکنند.(آنیون پایدار)
همونطور که ملاحضه میکنید گروه انیون توسیلات بدلیل داشتن رزنانس میتواند بار منفی رو پایدار کند . ید هم بدلیل شعاع بزرگ تر بار منفی رو بهتر از F و Cl و Br تحمل میکنند پس پایدار بیشتری دارد.
در واقع آنیون های پایدار که باز های ضعیفی هستند بهترین گروه های ترک کننده هستند.
داده های پیش بخوبی نشان میدهد که یون F ، OH، NH2 ترک کننده های بسیار ضعیفی هستند . و بوسیله هسته دوست ها جایگزین نمیشوند ( هسته دوست ها قدرت اخراج این یون های قوی رو از ساختار ندارند ) .
به بیان دیگر آلکیل فلوئورید ، الکل ها ، اتر ها ، امین ها معمولا واکنش sn2 رو انجام نمیدهند.
نکته : برای خروج گروه OH از ساختار باید این گروه رو به ترک کننده بهتری تبدیل کرد تا بدونه خارج بشه...مثل واکنش الکل ها با اسید ها...که OH به OH2 تبدیل کرده و ترک کننده خوبی میباشد.
حلال ها:
اثر حلال بر واکنش های sn2 شدید میباشد . حلال های پروتونی دارای گروه -OH یا -NH2 بدترین حلال ها برای واکنش sn2 میباشند.حلال های قطبی مانند متانول و اتانول ، با تجمع پیرامون هسته دوست واکنش دهنده ، طی فرآیندی به نام حلال پوشی ، از سرعت واکنش sn2 میکاهد. ملکول های حلال با تشکیل پیوند هیدروژنی با هسته دوست خود را وارد قفسه پیرامون میکنند و از واکنش پذیر اینها میکاهند.
حلال های استو نیتریل (CH3CN) ، دی متیل فرمالدهید (DMF) ، دی متیل سولفوکسید (DMSO) ، هگزا متیل فسفر آمید (HMPA) بخاطر قطبیت بالایی که دارند قادر به حل بسیاری از نمک ها هستند و بجای حلال پوشی هسته دوست به سراغ کاتیون های فلزی میروند . در نتیجه آنیون های حلال پوشی نشده هسته دوست بهتری هستند و واکنش sn2 با سرعت بالاتری انجام میشود.
سرعت انجام واکنش sn2 :
واکنش sn2 در یک مرحله انجام میشود....پس سرعت انجام واکنش دهنده هم نوکلوفیل هم به سوبسترا بستگی دارد.پس عدد 2 کنار sn مجموع توان غلظات های نوکلوفیل و الکیل هالید میباشد.
Rate=k[RX].[Nu]
