8: Нуклеофільні реакції заміщення
- Page ID
- 20860
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
- 8.1: Прелюдія до реакцій нуклеофільної заміщення
- Доктор Тім Спектор, професор генетичної епідеміології Королівського коледжу в Лондоні, знає одну чи дві речі про близнюків. Він повинен: як керівник відділу досліджень близнюків у Королівському коледжі, Спектор працює з приблизно 3500 парами однакових близнюків, досліджуючи вплив генетичного плану людини на все, від того, наскільки ймовірно, що вони страждають ожирінням, до того, чи мають вони релігійні переконання, до того, яку людину вони закохуватися в.
- 8.2: Дві механістичні моделі для нуклеофільної заміщення
- Починаючи вивчення реакцій нуклеофільного заміщення, ми зупинимося спочатку на простих алкілгалогенідних сполуках. Хоча конкретні реакції, які ми спочатку розглянемо, не відбуваються в живих істотах, тим не менш корисно почати з алкілгалогенідів як моделі, щоб проілюструвати деякі фундаментальні ідеї, які ми повинні охопити. Пізніше ми перейдемо до застосування того, що ми заробили про алкілгалогеніди, до більших і складніших біомолекул, які зазнають нуклеофільного заміщення в клітині.
- 8.3: Нуклеофіли
- Нуклеофіл - це атом або функціональна група з парою електронів (як правило, незв'язний, або одинока пара), які можуть бути спільними. Те ж саме можна сказати і про базу: насправді основи можуть виступати в ролі нуклеофілів, а нуклеофіли можуть виступати в ролі підстав. У чому ж тоді різниця між базою і нуклеофілом?
- 8.4: Електрофіли
- Далі переходимо до електрофілів. У переважній більшості реакцій нуклеофільного заміщення ви побачите в цьому та інших текстах органічної хімії, електрофільний атом - це вуглець, пов'язаний з електронегативним атомом, як правило, киснем, азотом, сіркою або галогеном.
- 8.5: Вихід з груп
- У нашому загальному обговоренні реакцій нуклеофільного заміщення ми досі використовували хлорид-іон як нашу загальну групу відходу. Алкілхлориди дійсно є поширеними реагентами в лабораторних реакціях нуклеофільного заміщення, як і алкілброміди та алкілйодиди.
- 8.6: Регіохімія реакцій SN1 з алліловими електрофілами
- Реакції SN1 з алліловими електрофілами часто можуть призвести до більш ніж одного можливого регіохімічного результату - резонансної делокалізації проміжного продукту карбокату означає, що більше одного вуглецю є електрофільним. Наприклад, гідроліз цього алкілброміду призводить до утворення суміші первинного і вторинного аллілових спиртів.
- 8.7: SN1 або SN2? Прогнозування механізму
- Хоча багато реакцій нуклеофільного заміщення можна описати як протікають через «чисті» шляхи SN1 або SN2, інші реакції - зокрема деякі важливі біохімічні реакції, які ми побачимо пізніше - лежать десь у континуумі між SN1 та моделлю SN2 (докладніше про це пізніше).
- 8.8: Біологічні нуклеофільні реакції заміщення
- Реакції нуклеофільного заміщення, які ми бачили досі, були лабораторними реакціями, а не біохімічними. Тепер, нарешті, давайте розглянемо кілька прикладів нуклеофільних замін в біологічному контексті. Всі принципи, які ми вивчили до цих пір, все ще відносяться до цих біохімічних реакцій, але крім цього нам потрібно розглянути ролі ферментних каталізаторів.
- 8.9: Нуклеофільна заміщення в лабораторії
- Синтетичні органічні хіміки часто використовують реакцію, яка концептуально дуже схожа на реакції метилювання, залежні від SAM, які ми бачили раніше. «Синтез ефіру Вільямсона» названий на честь Олександра Вільяма Вільямсона, який розробив реакцію в 1850 році.