C tương tự như một cacbonion, cacbonion bền khi cĩ nhiều nhĩm hút
2. Cơ sở lý thuyết của quy tắc tách
GVHD: Hồng Nữ Thuỳ Liên SVTH: Lê Thị Hồng Xoan Thân tặng Trang 50 CH3 – CH - C δ− H - CH3 (TTCT 1) − δ B H CH3 – CH2 – C δ− H CH2 H δ− B +B- +B- E1 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 Ví dụ : CH3 – CH2 – CH – CH3 CH3 – CH2 – CH – CH3 CH3 – CH = CH3 (3) (TTCT 2) CH3CH2CH = CH2 (4)
Trong phản ứng E1 thì giai đoạn tách proton từ cacbocation mới quyết định sản phẩm phản ứng.
Ta thấy TTCT1 ổn định hơn TTCT2 và sản phẩm (3) bền hơn sản phẩm (4) nhờ cĩ nhiều nhĩm ankyl đẩy electron vào làm ổn định liên kết đơi và TTCT.
Tuy vậy, quy tắc Zaixep sẽ bị vi phạm vì yếu tố khơng gian làm ảnh hưởng đến sự tách proton ra khỏi cacbocation.
Ví dụ: CH3 – C – CH2 – C – Cl CH3 – C – CH2 – C = CH2 + CH3 – C - CH ( Sp chính ) = C – CH3 (Sp phụ) 2.3.So sánh giữa E1 và E2 1.Động học:
GVHD: Hồng Nữ Thuỳ Liên SVTH: Lê Thị Hồng Xoan Thân tặng Trang 51
E1: V= k[RX] E2: V= k[RX][Y-]
2.Sự chuyển vị:
E1 liên quan đến R+ trung gian nên cĩ sự chuyển vị để tạo ra R+ ổn định hơn
E2 chỉ xảy ra qua một giai đoạn và khơng cĩ tiểu phân trung gian Vì vậy : E1 chuyển vị là phổ biến
E2 sự chuyển vị là khơng thể xảy ra
3.Hĩa lập thể:
E2 địi hỏi 2 nhĩm sẽ tách ra phải ở dạng trans với nhau E1 bắt đầu với sự ion hĩa cho một cacbocation phẳng Vì vậy E1:khơng cĩ đặc thù lập thể
E2:tách trans
4.Aûnh hưởng của bazơ:
Bản chất của bazơ là yếu tố quan trọngnhất để xác định phản ứng tách E1 hay E2
+.Nếu bazơ mạnh tốc dộ hai phân tử sẽ lớn hơn tốc độ phản ứng ion hĩa và E2 sẽ ưu tiên hơn(thường kèm theo SN2)
+.Nếu bazơ khơng đủ mạnh sẽ xảy ra phản ứng ion hĩa và sau đĩ tách proton bởi bazơ yếu nên E1 sẽ ưu tiên (thường kèm theo SN1)
vậy E1:độ mạnh của bazơ là khơng quan trọng E2:cần phải cĩ bazơ mạnh
5.Aûnh hưởng của chất đầu:
E1: giai đoạn chậm là tạo R+, R+ càng ổn định nếu bậc của chất phản ứng càng cao
E2: THCT cũng như anken tạo ra càng bền nếu cĩ nhiều nhĩm thế Vì vậy:E1 : Rbậc 3 > Rbậc 2 (bậc 1 thường khơng xảy ra theo E1) E2: Rbậc 3 < Rbậc 2 < bậc 1
6.Aûnh hưởng của dung mơi
Bước chậm của phản ứng E1 liên quan đến sự hình thành hai ion giống như SN1 ,E1 cũng phụ thuộc vào độ phân cực của dung mơi.
Trong THCT của E2 , điẹn tích âm của bazơtrỉ trên tồn bộ phân tửnên sự sonvat hĩa THCT khơng cần thiết bằng sonvat hĩa các chất đầu
Vây E1 : cần dung mơi ion tốt
GVHD: Hồng Nữ Thuỳ Liên SVTH: Lê Thị Hồng Xoan Thân tặng Trang 52 +Y- - X- - C2H5OH - F - 2.4. Cơ chế phản ứng tách E1cb: 2.4.1. Đặc điểm cơ chế: Là phản ứng gồm 2 giai đoạn: H – C – C – X C – C – X (giai đoạn chậm) Chậm C – C – X C – C – X Với − Y : tác nhân bazơ mạnh
X : là nhĩm kém hoạt động, Hβ linh động và cacbonation sinh ra được ổn định thì phản ứng xảy ra dễ dàng.
Ví dụ:
CHCl2 – CF3 + C2H5O- CCl – CF3 CCl2 = CF2
2.4.2. Hĩa lập thể:
Phản ứng tạo thành cacbonation là chất trung gian cĩ cấu trúc phẳng nên phản ứng theo cơ chế E1cb khơng cĩ đặc thù lập thể.
2.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng: 1. Aûnh hưởng của phân tử chất đầu: 1. Aûnh hưởng của phân tử chất đầu:
Phản ứng phụ thuộc vào độ bền của cacbonation. Độ bền của cacbonation phụ thuộc vào các nhĩm thế trong phân tử chất đầu.
Trong phân tử, khi ở Cβ cĩ những nhĩm thế hút electron như: C=O, -NO2,
xyan, sunfonyl, … thì phản ứngxảy ra với tốc độ nhanh hơn do các nhĩm thế cĩ
hiệu ứng −I,−C cĩ khả năng giải tỏa điện tích âm ở cacbon trong cacbonationnên cacbonation được ổn định, mặt khác các nhĩm hút electron đĩ càng làm cho nguyên tử Hβ linh động hơn, nên khả năng tách H+, càng dễ.
Ngồi ra các nhĩm thế cĩ hiệu ứng −I,−C ở vị trí Cα cũng xúc tiến phản ứng xảy ra.
GVHD: Hồng Nữ Thuỳ Liên SVTH: Lê Thị Hồng Xoan Thân tặng Trang 53