tiểu luận SO SÁNH cơ CHẾ SR và SE

Cơ chế SR Cơ chế SENét đặc trưng của các hợp chất no, đặc biệt là hidrocacbon no, là tham gia phản ứng thế theo cơ chế gốc SR, trong đó nguyên tử hidro đính vào cacbon no được thay thế b

BÁO CÁO TIỂU LUẬN:

SO SÁNH CƠ CHẾ

Cơ chế SR Cơ chế SE

Nét đặc trưng của các hợp chất

no, đặc biệt là hidrocacbon no,

là tham gia phản ứng thế theo

cơ chế gốc SR, trong đó nguyên

tử hidro đính vào cacbon no

được thay thế bằng halogen

hay một nhóm nguyên tử khác

Quan trọng hơn cả là phản ứng

halogen hóa theo cơ chế gốc

Ngoài ra còn có những phản

ứng thế khác theo cơ chế SR

như nitro hóa, sunfoclo hóa,

1 Khái niệm

Phản ứng thế electrophin xảy

ra do sự tấn công của tiểu phân thiếu electron vào trung tâm phản ứng giàu electron của chất ban đầu

Cơ chế SR Cơ chế SE

2.Nhận dạng phản ứng

- Chất phản ứng: Csp3

(cacbon no); nhân thơm

- Tác nhân : phải là gốc tự

do

-Chất phản ứng: là những

chất phải có trung tâm có mật

độ electron lớn như những hợp chất thơm aren, hợp chất chưa

no hoặc hợp chất no được hoạt hóa bằng những nhóm thế cho electron

- Tác nhân: là những tác

nhân có obitan trống như các ion dương hoặc những hợp chất có obitan chưa chất đầy

Cơ chế SR Cơ chế S

E

- Phản ứng xảy ra ở năng

lượng cao(đun nóng, askt, đèn

chiếu)

- Dung môi không phân cực

như ete, CCl4 ,CS2, xiclohexan

- Xúc tác : thường dùng các

loại peoxit

3 Điều kiện phản ứng

- Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ không cao

- Dung môi phân cực

- Phản ứng thường có xúc tác (thường là axit Lewis)

hγγ

4.Viết cơ chế

4.1 Cơ chế S R : cơ chế 3 giai đoạn

Ví dụ: Phản ứng giữa ankan và clo:

Giai đoạn hình thành gốc trung gian phản ứng X. là giai đoạn khơi mào Sự tạo thành gốc tự do bằng chất kích thích, nhiệt hay quang hóa hoặc bằng phản ứng oxi hóa khử

- Giai đoạn phát triển mạch:

Giai đoạn này có năng lượng hoạt hóa nhỏ, mỗi gốc tạo thành trong phản ứng kích thích gây ra sự chuyển hóa nhiều phân tử, do đó tốc

độ kích thích có thể nhỏ nhưng tốc độ phát triển mạch rất lớn Phản ứng chuỗi đặc trưng bằng chiều dài mạch tương ứng với số giai đoạn phát triển mạch lặp lại nhiều lần cho một giai đoạn khơi mào Tốc độ giai đoạn này xác định tốc độ chung của phản ứng cũng như tính chọn lọc của phản ứng thế

- Tắt mạch:

R. + R. → R − R

X. + X. → X − X

R. + X → R − X

Phản ứng tắt mạch làm mất trung tâm gốc cần thiết cho sự phát triển mạch, nên giai đoạn tắt mạch càng lớn thì chiều dài mạch càng nhỏ

Phản ứng tắt mạch có thể thực hiện bằng tương tác của hai gốc tự do gọi là tổ hợp, hoặc bằng chuyển hidro giữa hai gốc để tạo thành hợp chất no và chưa no, gọi là sự chuyển không cân đối Nói chung để trở thành phân tử trung hòa cần hai gốc tự do

4.2 Phản ứng thế S E vào hợp chất no (cacbon no):

Những hợp chất có liên kết phân cực dễ dàng chịu sự tấn công của tác nhân electrophin, điển hình là các hợp chất cơ kim, xảy ra theo cơ chế phản ứng thế SE Chẳng hạn như một số phản ứng sau:

C2H5−Hg−C2H5 + HgCl2 → 2 C2H5−HgCl

Phản ứng có thể xảy ra theo cơ chế SE1 và SE 2

4.1 Cơ chế S E 1:

4.2 Cơ chế S E 2:

Cơ chế xảy ra qua một giai đoạn theo cơ chế chung:

E+ + R−Z → [ E R Z]+ → E−R + Z+

Ví dụ:

Br+ + CH3−Mg−Br → [ Br CH3 Mg Br] → CH3−BrH + MgBr+

4.3 Phản ứng thế electrophin ở hợp chất thơm:

Phản ứng xảy ra một giai đoạn và có hình thành một số hợp chất trung gian

Cơ chế SR 5.Nhận xét Cơ chế SE

*Bản chất phản ứng và tác

nhân:

- Flo thường tác dụng rất mãnh

liệt tạo ra sản phẩm huỷ( HF,

C).Trong những điều kiện thật

êm dịu như pha loãng ở tướng

khí bằng CF2Cl2 hoặc nitơ trong

tối thực hiện phản ứng ở nhiệt

độ thấp -800C, người ta cũng chỉ

thu được dẫn xuất poliflo

- Iot rất kém hoạt động, phản

ứng iot hoá thu nhiệt , thuận

nghịch( phản ứng nghịch dễ

hơn), cho nên muốn phản ứng

xảy ra phải dùng HIO3 để oxi

hóa HI sinh ra

*Bản chất phản ứng và tác nhân:

-Đối với phản ứng SE1 phản ứng phụ thuộc vào độ bền của cacbanion Cacbanion bền khi

có nhóm thế hút electron hoặc được giải tỏa

-Đối với phản ứng SE2, tác nhân electrophin có obitan trống tấn công vào obitan bị chiếm cao của chất ban đầu, nghĩa là chất ban đầu bắt buộc phải có obitan chất đầy để kết hợp với obitan trống

- Clo và brom có độ hoạt động

vừa phải Phản ứng clo hóa và

brom hóa xảy ra tương đối dịu

dàng và êm dịu( nếu chiếu sáng

mạnh hoặc đốt, clo sẽ tham gia

phản ứng hủy)

Điều đó làm cho sự tấn công thuận lợi hơn ở liên kết C-Z, do

đó bảo toàn cấu hình mà không nghịch đảo cấu hình

Cơ chế SR Cơ chế SE

Cơ chế SR Cơ chế SE

* Ảnh hưởng lập thể:

Giai đoạn quyết định cấu

hình của sản phẩm là (2) trong

giai đoạn phát triển mạch Vì R

có cấu trúc phẳng hay gần phẳng

nên X2 tấn công R từ hai phía

với xác xuất gần như nhau Như

vậy, phản ứng SR dẫn tới sự

raxemic hóa

* Ảnh hưởng lập thể:

- Đối với SE1: Nói chung cacbanion có cấu trúc hình tháp tạo thành khi dị li R-Z, trong trường hợp chung hoá học lập thể của trung tâm phản ứng được bảo toàn

- Đối với SE2: trong trạng thái chuyển SE2 , nguyên tử cacbon trung tâm phản ứng bảo toàn cấu hình tứ diên sp3

* Ảnh hưởng của dung môi:

Phản ứng gốc ít nhạy với

tính phân cực của dung môi

Tính chọn lọc của phản ứng lớn

khi dùng dung môi có khả năng

tạo phức π với gốc tự do, nhất là

tính chọn lọc tăng khi dùng

dung môi thơm

* Ảnh hưởng của dung môi:

- Dung môi ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng cũng như hàm lượng đồng phân

- Khi dùng xúc tác thì dung môi có ảnh hưởng tới tốc

độ không nhiều nhưng không có ảnh hưởng tới hàm lượng các đồng phân