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Nukleophile Substitution und Eliminierung
Detaillierte Zusammenfassung der nukleophilen Substitutions- und Eliminierungsreaktionen von Halogenkohlenwasserstoffen in der organischen Chemie, mit Bildern und Text, die die wichtigsten Punkte hervorheben! Ich hoffe, es hilft allen.
Bearbeitet um 2023-12-23 22:38:09- Hundert Jahre Einsamkeit Charakter-Beziehungsdiagramm
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
- Hundert Jahre Einsamkeit Charakter-Beziehungsdiagramm
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
- Projektmanagement-Prozess-Vorlage
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
Nukleophile Substitution und Eliminierung
- Hundert Jahre Einsamkeit Charakter-Beziehungsdiagramm
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
- Hundert Jahre Einsamkeit Charakter-Beziehungsdiagramm
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
- Projektmanagement-Prozess-Vorlage
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
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- Gliederung
Nukleophile Substitution und Eliminierung
Hauptsächlich halogenierte Kohlenwasserstoffe
Kann als Vorläufer verwendet werden
Nukleophil und elektrophil
Elektrophil
ein elektronenarmes Zentrum
gekennzeichnet durch seine Fähigkeit, mit negativer Ladung oder teilweise negativer Ladung zu reagieren
Elektrophile sind Lewis-Säuren
Lewissäure ist nicht gleich Säure
Kategorie: Leere p-Orbitale (c-Ionen) und induzierte Effekte
Nukleophil
ein elektronenreiches Zentrum
gekennzeichnet durch seine Fähigkeit, mit positiver Ladung oder teilweise positiver Ladung zu reagieren
Nukleophile sind Lewis-Basen
Es ist nicht gleichbedeutend mit Alkali. Die Alkalinität wird aus thermodynamischer Sicht bewertet.
Ein starkes Nukleophil führt zu einer relativ schnellen SN2-Reaktion
stark oder schwach
Jedes Atom mit einem lokalisierten freien Elektronenpaar kann nukleophil sein
π-Bindungen können auch als Nukleophile fungieren Aber die Nukleophilie ist nicht sehr stark
einsames Elektronenpaar
Induktionseffekt
angreifendes Atom
Schwierigkeiten, die Gruppe zu verlassen
Eine gute Abgangsgruppe ist die konjugierte Base einer Säure mit einem pKa<0
SN2
Nur primäre und sekundäre Reaktionen mit halogenierten Kohlenwasserstoffen
Kooperative Reaktion, keine Zwischenprodukte, ein Übergangszustand Angriff von hinten
Dynamik
Einfluss der Substratstruktur auf die Reaktionsgeschwindigkeit
Je größer die sterische Hinderung, desto langsamer ist die Reaktionsgeschwindigkeit und die tertiären Halogenkohlenwasserstoffe reagieren nicht.
Je größer die sterische Hinderung, desto höher ist die Aktivierungsenergie
Nukleophilie
Je stärker die Nukleophilie, desto schneller ist die Reaktionsgeschwindigkeit
stark oder schwach
Lösungsmitteleffekte
Protische Lösungsmittel
enthalten ein Wasserstoffatom, das direkt mit einem elektronegativen Atom verbunden ist
Protische Lösungsmittel haben elektronegative Atome und freie Elektronenpaare, die Natriumionen stabilisieren können, und protische Lösungsmittel haben auch die Fähigkeit, Wasserstoffbrückenbindungen mit Chloridionen zu bilden und dadurch positive und negative Ionen zu stabilisieren.
polare aprotische Lösungsmittel
fehlt ein solches Wasserstoffatom
SN2-Reaktionen reagieren in polaren aprotischen Lösungsmitteln schneller
Polare aprotische Lösungsmittel können nur Natriumionen stabilisieren, Chloridionen können sie aufgrund ihrer Position jedoch nicht stabilisieren, das System ist energiereich und anfällig für Reaktionen.
Polare aprotische Lösungsmittel erhöhen die Geschwindigkeit des SN2-Prozesses, indem sie die Energie des Nukleophils erhöhen, was zu einem kleineren Ea führt
Stereospezifität
Wegen des Angriffs von hinten
Warum von hinten angreifen?
Das negative Elektron der Abgangsgruppe hat eine hohe Elektronendichte vor sich, was dem Angriff von Nukleophilen nicht förderlich ist.
Theorie des Molekülorbitals (MO).
Also die Konfiguration umkehren Umkehrung der Konfiguration
E2
β-H-Eliminierung
Synergistische Reaktion, keine Zwischenprodukte
Dynamik
Der Einfluss der Matrix
Regioselektivität
Zaitsev-Produkt
Mehrere substituierte Stellen erzeugen Olefine
Basen mit geringer sterischer Hinderung lassen sich leicht bilden
Hofmann-Produkt
Produzieren Sie Olefine an weniger substituierten Standorten
Basen mit großer sterischer Hinderung lassen sich leicht bilden, wie zum Beispiel:
Durch Auswahl der entsprechenden Basis können unterschiedliche Produkte erhalten werden
Stereoselektivität
Stereoselektivität bedeutet, mindestens zwei Produkte zu erhalten, von denen eines die Mehrheit darstellt
Stereospezifität
Stereospezifität bedeutet, dass nur eine Konfiguration des Produkts erhalten wird
Zu diesem Zeitpunkt gibt es nur ein β-H und nur eine Konfiguration, sodass ein Produkt erhalten wird
Verglichen
koplanar: Die C-C-Bindung kann rotieren. Die Bildung einer π-Bindung erfordert eine parallele Überlappung der p-Orbitale und erfordert, dass die vier Gruppen koplanar sind.
Antiplanare Produkte weisen eine geringere sterische Hinderung auf und lassen sich leichter bilden
Ob trans- oder cis-koplanare Produkte gebildet werden, hängt von der Konfiguration des Halogenkohlenwasserstoffs ab
Es gibt zwei β-H, jedes kann antiplanar sein und es werden zwei Produkte erhalten
Substituierte Cyclohexane
Die sterische Hinderung ist geringer, wenn der Substituent in axialer Richtung angeordnet ist
Kinetische Isotopeneffekte in E2
Die Bindungsenergie der C-D-Bindung ist stärker als die der C-H-Bindung, etwa 1–2 kcal/mol
Das Aufbrechen von C-D-Bindungen erfordert mehr Fähigkeiten, eine höhere Aktivierungsenergie und eine langsamere Reaktionsgeschwindigkeit
Deuterium-Isotopeneffekt
kD ist kleiner als kH
Wenn die Spaltung der C-H-Bindung ein schneller Schritt ist, liegt kH/kD normalerweise im Bereich von 3–8
Wenn die Spaltung der C-H-Bindung kein schneller Schritt ist, liegt kH/kD normalerweise im Bereich von 1–2
SN1
SN1 und E1 erscheinen gleichzeitig
Nur tertiäre Halogenkohlenwasserstoffreaktionen
Schrittweise Reaktion, C-Ionen-Zwischenprodukt
Es kommt auch zu einer C-Ionen-Umlagerung, E1
negative Wasserstoffmigration
Methylmigration
geschwindigkeitsbestimmender Schritt
Lösungsmittel haben einen erheblichen Einfluss auf ionische Reaktionen
In protischen Lösungsmitteln laufen die Reaktionen schneller ab
Protische Lösungsmittel sind besser geeignet, da sie ionische Zwischen- und Übergangszustände stabilisieren, was zu kleineren Ea führt
Substrat auf Ionisationsraten
Allyl, Benzyl können SN1 und E1 sein
E1
Nur tertiäre Halogenkohlenwasserstoffreaktionen
Schrittweise Reaktion zur Bildung eines C-Ionen-Zwischenprodukts
geschwindigkeitsbestimmender Schritt
Regiochemische und stereochemische Ergebnisse
Stereochemie von SN1
sowohl Umkehrung der Konfiguration als auch Beibehaltung der Konfiguration
Aufgrund der sterischen Inversionsstruktur von Ionen mehr
Kinetische Isotopeneffekte in E1
Zusammenfassen
Drei Schritte zur Bestätigung
Bestimmen Sie die Funktion des Reagenzes
Analysieren Sie das Substrat und bestimmen Sie die erwarteten Mechanismen.
Berücksichtigen Sie alle relevanten regiochemischen und stereochemischen Anforderungen
Nukleophil basisch
Nukleophilie hängt aus kinetischer Sicht davon ab, wie schnell das Nukleophil mit dem Substrat reagiert.
Die Alkalität wird aus thermodynamischer Sicht anhand der Stärke der konjugierten Säure oder der Stabilität der Base beurteilt.
Die stärkste Induktion
Basen mit großer sterischer Hinderung werden überwiegend eliminiert
Substitution und Eliminierung anderer Substrate
Cyanid NACN
starke Nu moderate Basis
Das negative CN-Ion ist keine starke Base und das Produkt besteht hauptsächlich aus SN2
Tosylate Benzolsulfonat
Sulfonationen (RSO3−) sind eine ausgezeichnete Abgangsgruppe
Vielseitig und vielseitig
Hergestellt aus dem entsprechenden Alkohol
Chirale Alkohole behalten ihre Konfiguration bei
Ähnlich wie bei halogenierten Kohlenwasserstoffen kommt es zu Substitution und Eliminierung
Alkohol
Hydrooxid (HO−) ist eine schlechte Abgangsgruppe und kann nicht wie halogenierte Kohlenwasserstoffe direkt ersetzt werden.
Verwenden Sie eine starke Säure, um HO- in eine gute Abgangsgruppe H2O umzuwandeln, und dann erfolgt die Substitution
Eine Elimination kann auch unter starker Säure erfolgen
Auch primäre und sekundäre Alkohole können eliminiert werden
Der Mechanismus ist der E2-Prozess und nicht der E1-Prozess
Synthesestrategie
Primärsubstrate
Tertiäre Substrate