مقایسه مکانیزم های واکنش های E1 و E2


الف) مکانیزم E1 شامل دو مرحله زیر می باشد:

مرحله اول: حذف گروه ترک کننده

مرحله دوم: حذف پروتون

ب) مکانیزم E2

هیدروژن خارج شده در مکان آنتی یا مخالف گروه ترک کننده باید باشد.

موارد مشترک دو واکنش به صورت زیر می باشد:

  1. در دو واکنش یک پیوند پای کربن-کربن تشکیل می شود و یک پیوند کربن- گروه ترک کننده شکسته می شود.
  2. در دو واکنش یک ذره به عنوان باز عمل کرده و موجب خروج پروتون می شود.
  3. هردو از قانون زایتسف پیروی می کنند (در جایی که ممکن باشد).
  4. هر دو در حضور گرما بهتر رخ می دهند.

حالا می رسیم به موارد اختلاف این دو واکنش:

سرعت واکنش E1  تنها به ماده اولیه بستگی دارد زیرا مرحله تعیین سرعت، مرحله تشکیل کربوکاتیون می باشد. هرچه کربوکاتیون تشکیل شده پایدارتر باشد سرعت انجام واکنش بیشتر خواهد بود. سرعت تشکیل کربوکاتیون کند بوده و نیاز به یک باز قوی برای تشکیل آلکن نمی باشد. زیرا گروه ترک کننده ای وجود ندارد تا بخواهد جابجا شود. در این حالت نیازی به شیمی فضایی خاص هیدروژن خارج شونده وجود ندارد و هیدروژن هر دو سمت قادر به خارج شدن هستند. از طرف دیگر در کسری از ثانیه پیوند کربن – کربن می تواند بچرخد و جهت گیری مناسب برای تشکیل پیوند دو گانه را داشته باشد.

سرعت واکنش E2 هم به ماده اولیه و هم به باز بستگی دارد زیرا مرحله تعیین سرعت دو مولکولی هم زمان می باشد. در این واکنش یک باز قوی برای خارج کردن گروه ترک کننده لازم است وشیمی فضایی هیدروژن خارج شونده باید نسبت به گروه ترک کننده آنتی باشد. جفت الکترون پیوند شکسته شده C-H به اوربیتال آنتی باندینگ (ضد پیوندی) پیوند کربن – گروه ترک کننده می رود و به خروج این گروه ترک کننده کمک می کند.

چرا واکنش زیر از قانون زایتسف پیروی نمی کند؟

در صورتیکه واکنش زیر از قانون سیتزف پیروی می کند.

اینجا چه اتفاقی افتاده است؟

در واکنش اول از مکانیزم E2 پیروی می کند و پروتون خارج شونده باید در مکان آنتی نسبت به گروه خارج شونده باشد.

هیدروژن کربن شماره 2 نمی تواند نسبت به بروم آنتی باشد زیرا در یک سمت حلقه سیکلو هگزان قرار دارند و بین کربن شماره 1 و 2 نمی تواند پیوند دو گانه تشکیل شود. در نتیجه محصول زایتسف نمی دهد. پس باید هیدروژن کربن شماره 6 را که آنتی نسبت به اتم بروم است جدا کند.

دومین واکنش دارای مکانیزم E1 است.

.

در اولین مرحله کربوکاتیون تشکیل می شود.

از آنجاییکه سیکلو هگزان می تواند شکل لازم برای تشکیل پیوند دو گانه را بگیرد واکنش از طریق سیتزف صورت می گیرد و هیدروژن موقعیت محوری را خواهد گرفت که موازی اوربیتال پای خالی است.

در حلقه سیکوهگزان هیدروژن بایستی محوری باشد تا بتواند بین دو کربن پیوند پای تشکیل شود. در این حالت است که اوربیتال پی کربوکاتیون موازی با جفت الکترون های پیوند شکسته شده C-H می باشد و محصول زاتیسف  به دست می آید.

دومین مرحله E1 خروج پروتون و تشکیل پیوند دو گانه است.

مقایسه واکنش های SN1 و SN2

همانطور که مشاهده می فرمایید حلقه های سیکلو هگزان در واکنشهای حذف می تواند دارای مشکلاتی باشد که در مقالات آینده به آن می پردازم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *