6.19 : Reazione E1: stereochimica e regiochimica

Uno degli aspetti critici del meccanismo di reazione E1, come osservato anche in E2, è la regiochimica, con più regioisomeri ottenuti come prodotti. Nell'esempio discusso, la presenza dell'acqua come base debole favorisce l'eliminazione rispetto alla sostituzione per generare due alcheni. Dato che la stabilità degli alcheni aumenta con il numero di gruppi alchilici attraverso il doppio legame, tipicamente le reazioni E1 portano al prodotto di Zaitsev, poiché questo è più sostituito e stabile rispetto al prodotto di Hofmann. Inoltre, lo stato di transizione intermedio nel percorso del prodotto Zaitsev ha un'energia inferiore, confermando che questo prodotto Zaitsev è sia termodinamicamente stabile sia cineticamente favorito.

Il meccanismo E1 è indipendente dalla natura della base; quindi, la regioselettività delle eliminazioni E1 non è personalizzabile utilizzando basi stericamente impedite. Un esempio di ciò è la formazione di prodotti Zaitsev indipendentemente dall'utilizzo di una base voluminosa come il terz-butossido di potassio. Tuttavia, a volte, l'alchene atteso non viene ottenuto come prodotto primario, a causa del meccanismo E1 di un carbocatione intermedio in cui può verificarsi uno spostamento dell'1,2-idruro. Ciò porta al carbocatione terziario più stabile, generando invece un alchene tetrasostituito.

In generale le reazioni E1 sono stereoselettive, poiché favoriscono la formazione dell'alchene E o trans rispetto all'isomero Z o cis. Tuttavia, non sono stereospecifiche come le reazioni E2 e non tengono conto della planarità dell'idrogeno e dell'alogeno. Qui, dipende dall’orientamento del vicino orbitale p libero sul carbonio caricato positivamente e dal suo legame σ carbonio-idrogeno adiacente, che dovrebbe essere parallelo per formare un legame π ottimale. Il carbocatione intermedio nel meccanismo di E1 soddisfa questo requisito in due configurazioni: (a) la conformazione syn meno stabile, che è tesa stericamente, e (b) la conformazione anti più stabile, dove i gruppi voluminosi sono più distanti. Di conseguenza, la conformazione syn porta al prodotto minore dell'alchene Z, che è meno stabile, e la conformazione anti produce l'alchene E più stabile con meno ostacolo sterico come prodotto primario.