Galerie de cartes mentales Substitution et élimination nucléophile
Résumé détaillé des réactions de substitution et d'élimination nucléophiles des hydrocarbures halogénés en chimie organique, avec images et texte, mettant en évidence les points clés ! J'espère que cela aide tout le monde.
Modifié à 2023-12-23 22:38:09Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
La gestion de projet est le processus qui consiste à appliquer des connaissances, des compétences, des outils et des méthodologies spécialisés aux activités du projet afin que celui-ci puisse atteindre ou dépasser les exigences et les attentes fixées dans le cadre de ressources limitées. Ce diagramme fournit une vue d'ensemble des 8 composantes du processus de gestion de projet et peut être utilisé comme modèle générique.
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
Cent ans de solitude est le chef-d'œuvre de Gabriel Garcia Marquez. La lecture de ce livre commence par l'analyse des relations entre les personnages, qui se concentre sur la famille Buendía et raconte l'histoire de la prospérité et du déclin de la famille, de ses relations internes et de ses luttes politiques, de son métissage et de sa renaissance au cours d'une centaine d'années.
La gestion de projet est le processus qui consiste à appliquer des connaissances, des compétences, des outils et des méthodologies spécialisés aux activités du projet afin que celui-ci puisse atteindre ou dépasser les exigences et les attentes fixées dans le cadre de ressources limitées. Ce diagramme fournit une vue d'ensemble des 8 composantes du processus de gestion de projet et peut être utilisé comme modèle générique.
Substitution et élimination nucléophile
Principalement des hydrocarbures halogénés
Peut être utilisé comme précurseur
Nucléophile et électrophile
électrophile
un centre déficient en électrons
caractérisé par sa capacité à réagir avec une charge négative ou une charge négative partielle
Les électrophiles sont des acides de Lewis
L'acide de Lewis n'est pas égal à l'acide
Catégorie : Orbitales p vides (ions c) et effets induits
nucléophile
un centre riche en électrons
caractérisé par sa capacité à réagir avec une charge positive ou une charge positive partielle
les nucléophiles sont des bases de Lewis
Ce n’est pas égal à l’alcali. L’alcalinité est évaluée d’un point de vue thermodynamique.
Un nucléophile fort donnera une réaction SN2 relativement rapide
fort ou faible
Tout atome possédant une paire isolée localisée peut être nucléophile
Les liaisons π peuvent également fonctionner comme nucléophiles Mais la nucléophilie n'est pas très forte
paire d'électrons isolés
effet d'induction
Attaque d'un atome
Difficulté à quitter le groupe
un bon groupe partant est la base conjuguée d'un acide avec un pKa <0
SN2
Uniquement les réactions d'hydrocarbures halogénés primaires et secondaires
Réaction coopérative, pas d'intermédiaires, un état de transition attaque par l'arrière
dynamique
Effet de la structure du substrat sur la vitesse de réaction
Plus l'encombrement stérique est grand, plus la vitesse de réaction est lente et les hydrocarbures halogénés tertiaires ne réagiront pas.
Plus l'encombrement stérique est grand, plus l'énergie d'activation est élevée
Nucléophilie
Plus la nucléophilie est forte, plus la vitesse de réaction est rapide
fort ou faible
Effets des solvants
Solvants protiques
contenir un atome d'hydrogène connecté directement à un atome électronégatif
Les solvants protiques ont des atomes électronégatifs et des paires isolées, qui peuvent stabiliser les ions sodium, et les solvants protiques ont également la capacité de former des liaisons hydrogène avec les ions chlorure, stabilisant ainsi les ions positifs et négatifs.
solvants aprotiques polaires
il manque un tel atome d'hydrogène
Les réactions SN2 réagissent plus rapidement dans les solvants polaires aprotiques
Les solvants polaires aprotiques ne peuvent stabiliser que les ions sodium, mais en raison de leur position, ils ne peuvent pas stabiliser les ions chlorure, le système a une énergie élevée et est sujet à des réactions.
Les solvants aprotiques polaires augmentent la vitesse du processus SN2 en augmentant l'énergie du nucléophile, ce qui entraîne une Ea plus petite.
Stéréospécificité
À cause d'une attaque par l'arrière
Pourquoi attaquer par derrière
L'électron négatif du groupe partant a une densité électronique élevée devant, ce qui n'est pas propice à l'attaque des nucléophiles.
Théorie des orbitales moléculaires (MO)
Donc inversez la configuration inversion de configuration
E2
Élimination du β-H
Réaction synergique, pas d'intermédiaires
dynamique
L'influence de la matrice
Régiosélectivité
Produit Zaitsev
Plusieurs endroits substitués produisent des oléfines
Les bases avec un petit obstacle stérique sont faciles à former
Produit Hofmann
Produire des oléfines sur des sites moins substitués
Les bases à fort encombrement stérique sont faciles à former, telles que :
Différents produits peuvent être obtenus en choisissant la base appropriée
Stéréosélectivité
La stéréosélectivité signifie l'obtention d'au moins deux produits dont l'un est majoritaire
Stéréospécificité
La stéréospécificité signifie qu'une seule configuration du produit est obtenue
À l’heure actuelle, il n’y a qu’un seul β-H, et il n’y a qu’une seule configuration, donc un seul produit est obtenu
Par rapport
coplanaire : les liaisons CC peuvent tourner. La formation de liaisons π nécessite un chevauchement parallèle des orbitales p et nécessite que quatre groupes soient coplanaires.
Les produits antiplanaires ont moins d'encombrement stérique et sont plus faciles à former
La formation de produits coplanaires trans ou cis dépend de la configuration de l'halohydrocarbure.
Il existe deux β-H, chacun peut être anti-plan, et deux produits seront obtenus
Cyclohexanes substitués
L'encombrement stérique est moindre lorsque le substituant est situé dans la direction axiale
Effets isotopiques cinétiques dans E2
L'énergie de liaison de la liaison C-D est plus forte que celle de la liaison C-H, environ 1 à 2 kcal/mol
La rupture des liaisons C-D nécessite plus de puissance, une énergie d'activation plus élevée et une vitesse de réaction plus lente
effet isotopique du deutérium
kD est plus petit que kH
Si le clivage de la liaison C−H est une étape rapide, kH/kD est généralement compris entre 3 et 8.
Si le clivage de la liaison C−H n'est pas une étape rapide, kH/kD est généralement compris entre 1 et 2.
SN1
SN1 et E1 apparaissent en même temps
Uniquement les réactions d'hydrocarbures halogénés tertiaires
Réaction étape par étape, intermédiaire ion C
Le réarrangement des ions C, E1 se produit également
migration négative de l'hydrogène
Migration du méthyle
étape de détermination du débit
Les solvants ont un impact significatif sur les réactions ioniques
Les réactions sont plus rapides dans les solvants protiques
Les solvants protiques sont plus adaptés car ils stabilisent les intermédiaires ioniques et les états de transition, ce qui entraîne une Ea plus petite.
Substrat sur les taux d'ionisation
Allyle, benzyle peut être SN1 et E1
E1
Uniquement les réactions d'hydrocarbures halogénés tertiaires
Réaction étape par étape pour former un intermédiaire d'ion C
étape de détermination du débit
Résultats régiochimiques et stéréochimiques
Stéréochimie de SN1
à la fois inversion de configuration et conservation de configuration
En raison de la structure d'inversion stérique des ions, plus
Effets isotopiques cinétiques dans E1
Résumer
Trois étapes pour confirmer
Déterminer la fonction du réactif
Analyser le substrat et déterminer le(s) mécanisme(s) attendu(s)
Tenir compte de toutes les exigences régiochimiques et stéréochimiques pertinentes
Base nucléophile
La nucléophilie est d'un point de vue cinétique, en fonction de la rapidité avec laquelle le nucléophile réagit avec le substrat
L'alcalinité est d'un point de vue thermodynamique, jugée par la force de l'acide conjugué ou la stabilité de la base.
L'induction la plus forte
Les bases à fort encombrement stérique sont principalement éliminées
Substitution et élimination d'autres substrats
CyanureNACN
base Nu forte modérée
L'ion négatif CN n'est pas une base forte et le produit est principalement SN2
Tosylates benzènesulfonate
les ions sulfonate (RSO3−) sont un excellent groupe partant
Polyvalent et polyvalent
Préparé à partir de l'alcool correspondant
Les alcools chiraux conserveront leur configuration
Comme pour les hydrocarbures halogénés, la substitution et l'élimination se produiront
alcool
L'hydroxyde (HO−) est un mauvais groupe partant et ne peut pas être directement substitué comme les hydrocarbures halogénés.
Utilisez un acide fort pour convertir HO- en un bon groupe partant H2O, puis la substitution se produit
L'élimination peut également se produire sous acide fort
Les alcools primaires et secondaires peuvent également être éliminés
Le mécanisme est un processus E2 plutôt que E1
stratégie de synthèse
Substrats primaires
Substrats tertiaires