co che sn1

Phản ứng thế ái nhân Phản ứng SN có sự phân cắt liên kết C-Z trước hay nhóm xuất trước sự tấn công của nucleophine.. Phản ứng thế ái nhân Phản ứng SN có sự phân cắt nhóm xuất và sự tấn c

Phản ứng thế S N 2

Không có ước mơ nào mà không phải trả giá, Không thành công nào mà không một lần thất bại

Phản ứng thế ái nhân

Tác nhân nucleophin là anion như: C-, O-, N-, S-…hoặc những phân tử trung hòa như HOH, RNH2 , PH3 …

Nhóm xuất là những nguyên tố hay nhóm nguyên tố có

độ âm điện lớn xuất ra ở dạng anionic như halogen, OH,

OR, OSO2R… hoặc những nhóm mang điện tích dương xuất ở dạng phân tử trung hòa như: N+R2, S+R2 …

Phản ứng thế ái nhân

Phản ứng SN có sự phân cắt liên kết C-Z trước hay nhóm xuất trước sự tấn công của nucleophine Phản ứng đó thuộc loại phản ứng SN1

C + Nu

Phản ứng thế ái nhân

Phản ứng SN có sự phân cắt nhóm xuất và sự tấn công của nucleophine cùng lúc Phản ứng đó thuộc loại phản ứng SN2

C Z + Nu Nu C + Z

Cơ chế SN2

Cơ chế SN2 là cơ chế đồng bộ, trực tiếp không có hợp chất trung gian mà tạo thành trạng thái chuyển lưỡng phân tử

Cơ chế SN2

Cơ chế SN2

http://chemistry.boisestate.edu/rbanks/organic/sn2.gif

http://www.personal.psu.edu/faculty/t/h/the1/sn2.htm

http://www.bluffton.edu/~bergerd/classes/CEM221/sn-e/SN2-1.html

Các yếu tố ảnh hưởng đến cơ chế SN 2

 Cấu trúc chất nền

 ảnh hưởng của nhóm xuất

 ảnh hưởng của tác nhân nucleophin

 ảnh hưởng của dung môi

 xuất phát chuyển pha và siêu âm

Cấu trúc chất nền

• Ảnh hưởng của gốc alkyl thế

Cấu trúc chất nền

Cấu trúc chất nền

Cấu trúc chất nền

Khi gốc R là gốc allyl hay benzyl, phản ứng SN2 xảy ra rất nhanh, nhanh hơn alkyl halogenua

Cấu trúc chất nền

Khi gốc R là vòng no (các cycloalkyl), cyclopropyl halogenua không thể phản ứng theo cơ chế SN2, còn cyclobutyl halogenua phản ứng theo cơ chế SN2

Hiệu ứng nhóm thế

Hiệu ứng electron của nhóm thế phụ thuộc vào điện tích ở trạng thái chuyển

Hiệu ứng nhóm thế Trên thực nghiệm, đa số các phản ứng SN2 thường được xúc tiến bằng nhóm thế hút electron

Ảnh hưởng của nhóm xuất

Cũng giống nhu SN1, khi tăng thể tích nhóm thế thì trạng thái chuyển mất ổn định Dẫn đến tốc độ phản ứng giảm

nhưng SN2 đòi hỏi nhóm thế mạnh hơn nên

thường tiến hành dưới điều kiện base hay trung tính.

Ảnh hưởng của nhóm xuất

Nhóm xuất chứa nhóm thế hút electron làm tăng phản ứng SN2

CH3OSO2-C6H4-X-p + H2O  CH3OH + p-X-C6H4-SO3H

X = NO2 Br H CH3 CH3P

Ktd 50oC 5.9 1.7 1 0.69 0.5

Ảnh hưởng của nhóm xuất

Dẫn xuất halogen:

Phản ứng phụ thuộc vào năng lượng phân ly của liên kết C-X

Trong đó: F <<< Cl < Br < I

Ảnh hưởng của tác nhân nucleophin

 Nucleophin có điện tích âm thì có tính nucleophin mạnh hơn acid liên hợp của nó

 Trong cùng phân nhóm, tính nucleophin tăng từ trên

xuống

 Tính nucleophine càng mạnh thì tốc độ phản ứng càng lớn

ảnh hưởng của tác nhân nucleophin

Nhưng trên thực tế, tính nucleophin thường thay đổi từ phản ứng này đến phản ứng khác.Không có một thang tuyệt đối Nhưng cơ bản gồm các nhân tố sau:

o Năng lượng liên kết của Nu

o Lực liên kết của nu với obitan 2p

o Thể tích của Nu

o Nguyên tử tấn công vào trung tâm phản ứng của Nu

o Độ phân cực

Ảnh hưởng của tác nhân nucleophin

Xúc tác chuyển pha và siêu âm

Trong một phản ứng thế ái nhân:

 Chất ban đầu thường không tan trong nước vàdung môi phân cực khác

 Các nucleophin tan trong nước nhưng không tan trong chất ban đầu

Xúc tác chuyển pha và siêu âm

Để giải quyết vấn đề trên:

 Người ta dung dung môi polar aprotic (DMF, DMSO)

 Xúc tác chuyển pha và siêu âm

Xúc tác chuyển pha và siêu âm

Thường là các ete crown và các cryptand

ete crown

O

O O

O

Sự khác nhau giữa SN1 và SN2

Giống nhau:

 phụ thuộc vào thể tích nhóm thế chất ban đầu, nhất là ảnh hưởng của tác nhân nucleophin và dung môi

Sự khác nhau giữa SN1 và SN2

Khác nhau:

 Về hóa học lập thể: SN1 cho sản phẩm racemic hóa,

SN2 có sự quay cấu hình

Sự khác nhau giữa SN1 và SN2

Sự khác nhau giữa SN1 và SN2

Cơ chế SN2 tác nhân Nucleophin mạnh hơn SN1

Cơ chế SNi

Khái niệm:

phản ứng bảo toàn cấu hình mà không có sự tham gia của nhóm kề như SN1 và SN2 mà do sự tấn công nội phân tử

ROH + SOCl2  R – SO2Cl + HCl

Cơ chế SNi

• Khi có thêm pyriden vào hỗn hợp alcohol và thionil chloride thì thu được alkyl halogenua nghịch đảo cấu hình.

• Phản ứng SNi ít xảy ra.

• Khi alcohol tác dụng với SOCl2, PX3, POX3 là

phản ứng thế SNi