K2S5/Ⅳ. Nucleophile Substitution Flashcards
DIe _N_ukleophile _S_ubstitution (Sn) kann mit 2 Mechanismen stattfinden die nach ihrer Kinetik benannt sind.
→ Sn1
→ Sn2
Merken: Eine Sn Reaktion findet immer nur an Sp3 Kohlenstoff statt.
Was ist eine Sn2 Reaktion?
→ Eine Einstufige (konzentrierte) Reaktion
- bedeutet es hat kein Zwischenprodukt und ist nur Übergangszustand.
Was passiert bei einer Sn2 Reaktion?
→ Zwei Teilchen (Nucleophil und Elektrophil) müssen zusammenstoßen um zu reagieren, die Geschwindigkeit hängt damit von
der Konzentration des Elektrophils und des Nucleophils ab, die Reaktion ist 2. Ordnung (daher 2 in SN2)
Wie verläuft eine SN2 Reaktion?
→ Über einen Rückseitenangriff, mit einem zwingenden winkel von 180 Grad.
→ Durch diesen Verlauf kommt es zu Inversion der Konfiguration
- (das bedeutet nicht, dass zwangsweise ein Wechsel von R auf S stattfindet).
→ Praktisch bedeutet das, dass die Konfiguration vorne/hinten nach der Reaktion in die jeweils andere Richtung schaut.
von welchen Faktoren hängt die Durchführung einer Sn2 Reaktion ab?
→ Die SN2-Reaktionsgeschwindigkeit hängt vom sterischen Anspruch des Elektrophils (und des Nukleophils) ab,
- tertiäre Zentren (direkt oder benachbart) reagieren nicht in SN2-Reaktionen → 1° > 2° > 3°
→ Sehr gute Nucleophile reagieren bevorzugt über SN2, es reichen gute Abgangsgruppen aus.
→ Ringsysteme verlangsamen/behindern SN2-Reaktionen
→ Die SN2-Reaktion wird durch benachbarte sp2-Zentren beschleunigt
Was ist die Sn1 Reaktion?
→ SN1-Reaktion ist zweistufig
→ verläuft über ein Carbeniumion als Intermediat (=Zwischenstufe).
→ 1. Schritt → den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt.
- die Dissoziation, ist viel langsamer als der zweite Schritt (höhere Aktivierungsbarriere), deswegen hängt die Geschwindigkeit näherungsweise nur von der Konzentration von R-X ab-
→ Durch die Näherung kann man SN1-Reaktionen als Reaktionen 1. Ordnung betrachten (daher die 1).
findet die Sn2 oder Sn1 Reaktion über ein planares Intermediat statt?
→ Die SN1-Reaktion findet über ein planares Intermediat statt, der nachfolgende Angriff von oben oder unten ist gleich wahrscheinlich, wodurch eine SN1-Reaktion immer Mischungen aus zwei stereoisomeren (meist racemischen) Produkten liefert.
Wie verläuft eine Sn1 Reaktion?
→ Sn1 Reaktion wird durch alles beschleunigt was Carbeniumion stabilisiert.
→ Dazu gehört Substitutionsgrad, da der +I-Effekt von Alkylgruppen stabilisierend wirkt.
→ Es gilt daher tertiäres C > sekundäres C > primäres C • 3° > 2° > 1°
spielt bei Sn1 oder Sn2 das Lösungsmittel eine größere Rolle? wenn ja warum?
→ Lösungsmittel spielt für die SN1-Reaktion eine größere Rolle.
- Dipolar-aprotische Lösungsmittel können die Carbeniumion-Zwischenstufe nicht stabilisieren (Reaktion wird verlangsamt),
- dipolar-protische allerdings schon (Reaktion wird beschleunigt).
