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
The Substrate: Steric Effects in the SN2 Reaction
المؤلف: John McMurry
المصدر: Organic Chemistry
الجزء والصفحة: 9th. p 316
29-5-2017
3496
The Substrate: Steric Effects in the SN2 Reaction
The first SN2 reaction variable to look at is the structure of the substrate. Because the SN2 transition state involves partial bond formation between the incoming nucleophile and the alkyl halide carbon atom, it seems reasonable that a hindered, bulky substrate should prevent easy approach of the nucleophile, making bond formation difficult. In other words, the transition state for reaction of a sterically hindered substrate, whose carbon atom is “shielded” from the approach of the incoming nucleophile, is higher in energy and forms more slowly than the corresponding transition state for a less hindered substrate (Figure 1.1).
Figure 1.1 Steric hindrance to the SN2 reaction. As the models indicate, the carbon atom in (a) bromomethane is readily accessible, resulting in a fast SN2 reaction. The carbon atoms in (b) bromoethane (primary), (c) 2 bromopropane (secondary), and (d) 2-bromo- 2-methylpropane (tertiary) are successively more hindered, resulting in successively slower SN2 reactions.
As Figure 1.1 shows, the difficulty of nucleophile approach increases as the three substituents bonded to the halo-substituted carbon atom increase in size. Methyl halides are by far the most reactive substrates in SN2 reactions, followed by primary alkyl halides such as ethyl and propyl. Alkyl branching at the reacting center, as in isopropyl halides (2°), slows the reaction greatly, and further branching, as in tert-butyl halides (3°), effectively halts the reaction. Even branching one carbon away from the reacting center, as in 2,2-dimethylpropyl (neopentyl) halides, greatly hinders nucleophilic displacement.
As a result, SN2 reactions occur only at relatively unhindered sites and are normally useful only with methyl halides, primary halides, and a few simple secondary halides. Relative reactivities for some different substrates are as follows:
Vinylic halides (R2C= CRX) and aryl halides are not shown on this reactivity list because they are unreactive toward SN2 displacement. This lack of reactivity is due to steric factors: the incoming nucleophile would have to approach in the plane of the carbon–carbon double bond and burrow through part of the molecule to carry out a backside displacement.