JoVE Logo

Sign In

6.16 : تفاعل E2: الحركية والآلية

تتم عمليات استبدال SN2 وإزالة E2 من هاليدات الألكيل عبر مسار منسق. بينما يهاجم النيوكليوفيل كربون ألفا في تفاعلات SN2، فإنه يعمل كقاعدة قوية ويستخلص هيدروجين بيتا في آلية E2. تتميز الحالة الانتقالية التي تحد من المعدل في تفاعلات التخلص من E2 بوجود روابط كربون-هيدروجين وكربون-هالوجين مكسورة جزئيًا ورابطة باي مكونة جزئيًا بين كربونات ألفا وبيتا. تتم إزالة بيتا الهيدروجين والهاليد في وقت واحد، مما ينتج عنه ألكين مع الحمض المرافق والهاليد.

تفاعلات E2 هي تفاعلات ثنائية الجزيئية وتتبع حركية الدرجة الثانية، حيث يعتمد سرعة التفاعل على تركيزات هاليد الألكيل والقاعدة. تم تأكيد الآلية المتفق كذلك عليها من خلال دراسات نظائر الديوتيريوم، والتي تعتمد على الطاقة الأعلى المطلوبة لكسر الرابطة C-D مقارنة بالرابطة C-H. وبالتالي، عندما يتم استبدال الهيدروجين الذي يتم نقله في خطوة تحديد المعدل (هيدروجين بيتا) بالديوتيريوم، يتم ملاحظة تأثير نظير الديوتيريوم الحركي الأولي.

تكشف الدراسات التي أجريت على تفاعلات نزع الهيدروجين المختلفة أن المعدل الثابت للركيزة المهدرجة (kH) أعلى بمقدار 2.5-8 مرات من نظيره المخفف بالديوتير (kD)، مما يؤكد أن خطوة تحديد المعدل تتضمن كسر رابطة الكربون والهيدروجين عند الدولة الانتقالية.

تتأثر آلية E2 بقوة القاعدة وطبيعة الركيزة والمجموعة المغادرة ونوع المذيب. ولأن القاعدة تظهر في معادلة معدل E2، فإن سرعة التفاعل يزداد بزيادة قوة القاعدة. تعمل القواعد القوية مثل الهيدروكسيد والألكوكسيد والأنيونات الأميدية على تعزيز تفاعلات E2.

نظرًا لأن استقرار الرابطة المزدوجة بين الكربون والكربون يزداد مع الاستبدال، فإن المزيد من الهالوكانات الثلاثية المستبدلة تخضع لعمليات إزالة E2 بشكل أسرع من الهالوكانات الأولية والثانوية. من الناحية المثالية، مجموعة المغادرة الجيدة هي قاعدة مترافقة ضعيفة. مجموعة اليوديد هي المجموعة الأقل قاعدية والأفضل مغادرة بين الهاليدات.

يمكن إذابة القاعدة عبر روابط هيدروجينية قوية في المذيبات البروتينية القطبية (مثل الماء)، مما يجعلها أقل فعالية. وبالتالي، فإن المذيبات اللابروتيكية القطبية (مثل الأسيتون)، حيث تكون القاعدة مذابة بشكل ضعيف فقط، تفضل تفاعلات E2.

Tags

E2 ReactionKineticsMechanismSN2 SubstitutionAlkyl HalidesConcerted PathwayNucleophileAlpha CarbonE2 EliminationBeta HydrogenRate limiting Transition StateCarbon hydrogen BondCarbon halogen BondPi BondAlkeneConjugate AcidBimolecular ReactionSecond order KineticsAlkyl Halide ConcentrationBase ConcentrationDeuterium Isotope StudiesDeuterium Isotope EffectDehydrohalogenation Reactions

From Chapter 6:

article

Now Playing

6.16 : تفاعل E2: الحركية والآلية

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

9.9K Views

article

6.1 : ألكيل هاليدس

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

16.2K Views

article

6.2 : تفاعلات الاستبدال النووي

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

16.1K Views

article

6.3 : المحبة للنوكليات

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

13.1K Views

article

6.4 : المحبة للكهرباء

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

10.4K Views

article

6.5 : مغادرة المجموعات

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

7.4K Views

article

6.6 : الكربوكاتيون

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

10.9K Views

article

6.7 : رد فعل SN2: الحركية

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

8.2K Views

article

6.8 : رد فعل SN2: آلية

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

14.0K Views

article

6.9 : SN2 التفاعل: الحالة الانتقالية

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

9.5K Views

article

6.10 : SN2 التفاعل: الكيمياء الفراغية

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

9.3K Views

article

6.11 : رد فعل SN1: الحركية

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

7.7K Views

article

6.12 : SN1 التفاعل: آلية

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

11.6K Views

article

6.13 : SN1 التفاعل: الكيمياء الفراغية

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

8.3K Views

article

6.14 : التنبؤ بالمنتجات: SN1 مقابل SN2

Nucleophilic Substitution and Elimination Reactions of Alkyl Halides

13.2K Views

See More

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved