Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

8.10: Реакція E1

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    106207

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Сфера застосування та механізм

    Багато вторинні і третинні галогеніди піддаються\(\text{E}1\) елімінації в конкуренції з\(\text{S}_\text{N}1\) реакцією в нейтральних або кислих розчинами. Наприклад, коли трет-бутилхлорид сольволізується у\(80\%\) водному етанолі при\(25^\text{o}\), він дає\(83\%\) трет-бутиловий спирт шляхом заміщення і\(17\%\) 2-метилпропен шляхом елімінації:

    Співвідношення заміщення і елімінації залишається постійним протягом всієї реакції, а це означає, що кожен процес має кінетичний порядок щодо концентрації трет-бутилгалогеніду. \(\text{E}1\)Реакції\(\text{S}_\text{N}1\) та мають загальний крок визначення швидкості, а саме повільну іонізацію галогеніду. Потім розчинник має вибір нападу на проміжну карбокацію при позитивному вуглеці для заміни, або при\(\beta\) водні для усунення:

    Очікується, що фактори, що впливають на\(\text{E}1\) реакції, будуть аналогічними факторам для\(\text{S}_\text{N}1\) реакцій. Необхідний іонізуючий розчинник, а для легкої реакції\(RX\) з'єднання повинно мати хорошу групу виходу і утворювати відносно стабільний\(R^\oplus\) катіон. Тому\(\text{E}1\) порядки швидкостей реакції є\(X = I\)\(>\)\(Br\)\(>\)\(Cl\)\(>\)\(F\) і третинні\(R\)\(>\) вторинні\(R\)\(>\) первинні\(R\).

    З галогенідами, такими як 2-хлор-2-метилбутан, які можуть давати різні алкени залежно від напрямку елімінації,\(\text{E}1\) реакція схожа на\(\text{E}2\) реакцію, яка прагне до найбільш стабільного або сильно заміщеного алкену:

    Перестановка катіонів вуглецю

    Ще однією особливістю\(\text{E}1\) реакцій (а також\(\text{S}_\text{N}1\) реакцій) є схильність спочатку утворився карбокатіона до перестановки, особливо якщо тим самим утворюється більш стійкий карбокат. Наприклад, дуже повільний\(\text{S}_\text{N}1\) сольволіз неопентилу йодиду в метановій кислоті призводить переважно до 2-метил-2-бутену:

    У цій реакції іонізація призводить\(\beta\) до міграції метильної групи з її сполучною парою електронів від\(\alpha\) вуглецю, тим самим перетворюючи нестабільну первинну карбокацію у відносно стабільну третинну карбокацію. Усунення протона завершує реакцію.

    Перестановки, пов'язані зі зміщеннями водню (як\(H:^\ominus\)), відбуваються з порівнянною легкістю, якщо тим самим може утворитися більш стійкий карбокат:

    Перестановки карбокатіонів є одними з найшвидших органічних реакцій, відомих і їх слід розглядати як можливість кожного разу, коли беруть участь проміжні продукти карбокатіону.

    Кислотно-каталізовані реакції ліквідації

    Спирти та ефіри рідко піддаються заміні або елімінації, якщо не присутня сильна кислота. Як ми зазначали в розділі 8-7D кислота необхідна для перетворення відносно бідної групи відходу (\(HO^\ominus\),\(CH_3O^\ominus\)) у відносно хорошу (\(H_2O\),\(CH_3OH\)). Таким чином, зневоднення спиртів до алкенів - це каталізована кислотою реакція, що вимагає сильних кислот, таких як сірчана або фосфорна кислота:

    Це синтетично корисні реакції для приготування алкенів, коли алкен менш доступний, ніж спирт. Вони можуть виникати або за\(\text{E}2\) механізмом\(\text{E}1\) або залежно від спирту, кислотного каталізатора, розчинника та температури.

    Автори та атрибуція

    Template:ContribRoberts