további információk
Irodalom
kapcsolódó reakciók
Finkelstein reakció
Kolbe Nitrilszintézis
nukleofil szubsztitúció egy elektron reakciója pár donor (a nukleofil, nu) egy elektronpár akceptorral (az elektrofil). Az sp3-hibridizált elektrofilnak el kell hagynia a csoportot (X) annak érdekében, hogy a reakció megtörténjen.,
nukleofil szubsztitúció mechanizmusa
az SN2 kifejezés azt jelenti, hogy két molekula vesz részt a tényleges átmeneti állapotban:
a kilépő csoport távozása a nukleofil hátsó támadásával egyidejűleg történik. Az SN2 reakció tehát a sztereocenter kiszámítható konfigurációjához vezet – inverzióval (a konfiguráció megfordításával) folytatódik.
az SN1 reakcióban először planáris karbenium ion képződik, amely ezután tovább reagál a nukleofilnel., Mivel a nukleofil szabadon támadhat mindkét oldalról, ez a reakció racemizációval jár.
mindkét reakcióban a nukleofil versenyez a kilépő csoporttal. Emiatt fel kell ismernünk, hogy milyen tulajdonságokkal kell rendelkeznie egy elhagyó csoportnak, és mi minősül jó nukleofilnak. Ezért érdemes tudni, hogy mely tényezők határozzák meg, hogy a reakció SN1 vagy SN2 utat követ-e.
nagyon jó kilépő csoportok, mint például a triflate, tozilát és mezilát, stabilizálják a kezdeti negatív töltést., Ennek a töltésnek a delokalizációja tükröződik abban a tényben, hogy ezeket az ionokat nem tekintik nukleofilnek.
a hidroxid és az alkoxidionok nem jó kilépő csoportok; azonban Lewis vagy Brønsted savak segítségével aktiválhatók.
az epoxidok kivételnek számítanak, mivel nukleofil szubsztitúcióval enyhítik gyűrűs törzsüket, a savval történő aktiválás opcionális:
Triflate, tozilát és mezilát az erős savak anionjai., A gyenge konjugált bázisok gyenge nukleofilek. A nukleofilitás az alapszilárdsággal párhuzamosan növekszik. Így az aminok, alkoholok és alkoxidok nagyon jó nukleofilek. Az alapszilárdság durva mércéje annak, hogy a nem kötődő elektronpár mennyire reaktív; így nem szükséges, hogy egy nukleofil anionikus legyen.
szubsztitúciós körülmények között az aminok egészen a kvaterner sók kialakulásához vezetnek, ami megnehezíti a reakció mértékének szabályozását.,
azonban, mint egy nukleofil bázisszilárdsága és steric hátráltatás növekedése, annak bázikussága általában hangsúlyos. Ha az elektrofil β-helyzetében elvont protonok vannak, az eliminációs út versenyezhet a nukleofil szubsztitúcióval.
egy további tényező, amely szerepet játszik, az oldószer jellege. A nukleofil oldószer általi stabilizációjának növelése csökkenti a reaktivitást., Így a poláris protikus oldószerek stabilizálják a kloridionokat és a bromidionokat a hidrogénkötések képződésével ezekhez a kisebb anionokhoz. A jodid ezekben az oldószerekben viszonylag jobb nukleofil. A fordított viselkedés dominál az aprotikus poláris közegben.
az oldószer fontos szerepet játszik annak meghatározásában is, hogy a reakció melyik utat fogja megtenni, SN1 vs SN2. Biztonságosan feltételezhető, hogy az elsődleges szubsztituált elhagyó csoport minden esetben SN2 utat követ, mivel a megfelelő instabil primer karbenium ion képződését nem kedvelik., Reakció az SN1 út valószínű, vegyületek, a felsőfokú helyettesítő, mivel a megfelelő felsőfokú carbenium ion stabilizálódott keresztül hyperconjugation:
A jobb, az oldószer stabilizálja az ionok, annál valószínűbb, hogy a reakció követi az SN1 út (pl. sarki protikus oldószer, mint a vízben, acetonban). Minél jobban szubsztituált a kezdeti karbenium ion, annál valószínűbb, hogy a reakció SN1 utat követ., Minél nem aktívabb a nukleofil, annál valószínűbb, hogy a másodlagos és tercier elektrofilekkel való reakció SN1 utat követ. A gyengébb nukleofil nem olyan hatékony a hátsó támadásban, mivel ez a hely szigorúan árnyékolt, különösen a tercier szubsztrátok esetében. A karbeniumionok síkosak, ezért kevésbé sztaterikusan gátoltak, és természetesen reakcióképesebbek elektrofilként, mint a nem töltött anyavegyület.,
A hidrolízis terc-butil-klorid egy tipikus SN1 reakció: 
az újabb Irodalom
Egy Rendkívül Hatékony Átalakítása Primer vagy Szekunder Alkoholok a Fluorid n-Perfluorobutanesulfonyl Fluorid-Tetrabutylammonium Triphenyldifluorosilicate
X. Zhao, W. Zhuang, D. Fang, X. Xue, J. Zhou, Synlett, 2009, 779-782