النمط الأول
النمط الثاني
علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
Mechanisms for nucleophilic substitution
المؤلف:
Jonathan Clayden , Nick Greeves , Stuart Warren
المصدر:
ORGANIC CHEMISTRY
الجزء والصفحة:
ص 328-329
2025-05-22
28
Substitution is the replacement of one group by another. You met such reactions in Chapter 10, and an example is shown in the margin. This reaction is a substitution because the Cl group is replaced by the NH2 group. You learnt to call the molecule of ammonia (NH3) the nucleophile and the chloride you called the leaving group. In Chapter 10, the substitution reactions always took place at the trigonal (sp2) carbon atom of a carbonyl group. In this chapter we shall be looking at reactions such as the second reaction in the margin. These are substitution reactions, because the Cl group is replaced by the PhS group. But the CH2 group at which the reaction takes place is a tetrahedral (sp3), or saturated, carbon atom, rather than a C=O group. This reaction and the one above may look superficially the same but they are quite different in mechanism. The requirements of good reagents are also different in substitutions at carbonyl groups and at saturated carbon—that’s why we changed the nucleophile from NH3 to PhS−: ammonia would not give a good yield of PhCH2NH2 in the second reaction. Let’s have a look at why the mechanisms of the two substitutions must be different. Here’s a summary of the mechanism of the first reaction.
mechanism of nucleophilic substitution at the carbonyl group
In the first step the nucleophile attacks the C=O π bond. It’s immediately obvious that the fi rst step is no longer possible at a saturated carbon atom. The electrons cannot be added to a π bond as the CH2 group is fully saturated. In fact, there is no way for the nucleophile to add before the leaving group departs (as it did in the reaction above) because this would give an impossible five-valent carbon atom. Instead, two new and different mechanisms become possible. Either the leaving group goes first and the nucleophile comes in later, or the two events happen at the same time. The first of these possibilities you will learn to call the SN1 mechanism. The second mechanism, which shows how the neutral carbon atom can accept electrons provided it loses some at the same time, you will learn to call the SN2 mechanism. You will see later that both mechanisms are possible with this molecule, benzyl chloride.