Eliminazione e sostituzione in chimica organica
Definizioni
Nucleofilo: un atomo o una molecola neutra o caricata negativamente che cerca un centro povero di elettroni. – Esempi: Cl-, OH-, CH3O-, :NH3
Substrato: la molecola che accetta elettroni dal nucleofilo. Esempio: Alogenuro alchilico (RX) come CH3Br
Gruppo uscente: l’atomo o la molecola sostituita dal nucleofilo. – Esempio: X in RX o Br in CH3Br
Prodotto: la molecola che otteniamo quando il gruppo uscente è sostituito dal nucleofilo.
Identificazione degli elementi chimici
Nucleofilo e substrato entrante:
- CH3CH2CH2CH2CH2Cl + NaOH
- Gruppo uscente: CH3CH2CH2CH2CH2OH + Cl- + Na+
Substrato, nucleofilo, e prodotto:
- CH3CH2Br + KCN → CH3CH2CN + KBr
Reazione SN2
NS2 = Sostituzione Nucleofilica Bimolecolare
Sostituzione: un atomo o una molecola sostituisce un altro atomo o molecola nel substrato.
Nucleofila: la reazione implica l’attacco da parte di un nucleofilo.
Bimolecolare: la velocità della reazione dipende da due reattivi: il substrato e il nucleofilo.
Come avviene la SN2?
Nucleofilo carico negativamente → R+ X- + R- Nu+ + X-: Nu:
Nu: Nucleofilo neutro → Nu: + R+ X- + R- Nu+ + X-:
Profili energetici e stato di transizione
Per visualizzare come la reazione avviene, è utile considerare i profili energetici dove il complesso attivato e lo stato di transizione sono rappresentati graficamente. L'animazione, visualizzata durante una presentazione con il pulsante slide show, può essere interrotta premendo ESC.
N R ..C:Cl:..HCH3
N R ..C:Br: Cl:....HCH3
N R Transition State .. δ δ- -C:Br Cl:....HCH3
N R Activated Complex ..C:Br: Cl:....HCH3
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