6.16:
E2 반응: 운동 및 메커니즘
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E2 반응: 운동 및 메커니즘
SN2 대체 및 알킬 할리드의 E2 제거는 공동 통로를 통해 진행됩니다. 뉴클레오필은 SN2 반응에서 알파 탄소를 공격하는 동안, 그것은 강한 기지로 작동하고 E2 메커니즘에서 베타 수소를 추상화. E2 제거 반응의 속도 제한 전이 상태는 부분적으로 깨진 탄소-수소 및 탄소-할로겐 결합 및 알파와 베타 탄소 간의 부분적으로 형성된 파이 결합을 특징으로 합니다. 베타 수소와 할라이드는 동시에 제거되어 컨쥬게이트 산 및 할라이드와 함께 알케인을 산출합니다.
E2 반응은 분자분자이며 반응 속도가 알킬 할라이드와 염기의 농도에 따라 달라지는 2차 운동학을 따릅니다. 공동 메커니즘은 C-H 채권에 비해 C-D 결합을 깨는 데 필요한 더 높은 에너지를 기반으로 하는 중수소 동위원소 연구에 의해 더 확인된다. 따라서, 속도 결정 단계(베타 수소)에서 전염되는 수소가 중수소에 의해 대체되면, 1차 운동 중수소 동위원소 효과가 관찰된다.
다양한 탈수성 반응에 대한 연구에 따르면 수소기판(kH)의비율은 중음처리(kD)의 경우 2.5~8배높은 것으로 나타났습니다.이 단계는 전이 상태에서 탄소-수소 결합의 파괴를 수반하는 것을 포함한다는 것을 확인한다.
E2 메커니즘은 기판및 방치 군의 강도, 및 용매의 유형에 의해 영향을 받습니다. 베이스가 E2 속도 방정식에 나타나기 때문에, 반응의 속도는 베이스의 강도와 함께 증가한다. 수산화, 알크산화물 및 아마이드 이온과 같은 강력한 염기는 E2 반응을 촉진합니다.
대체로 탄소 탄소 이중 결합의 안정성이 증가하기 때문에, 더 많은 대체 된 삼차 할로알카인은 기본 및 이차 할로알카네보다 더 빨리 E2 제거를 겪습니다. 이상적으로, 좋은 떠나는 그룹은 약한 컨쥬게이트 기지입니다. 요오드 그룹은 가장 기본적이고 할라이드 중 가장 좋은 떠나는 그룹입니다.
염기는 극성 용매(예: 물)의 강력한 수소 결합을 통해 솔감할 수 있어 효과가 줄어듭니다. 따라서, 극성 용매(예: 아세톤)는 베이스가 약하게 솔바틱되어 E2 반응을 선호한다.
Suggested Reading
- Brown, W.H., & Iverson, B.L., & Anslyn, V.E., & Foote S.C. (2014). Organic Chemistry. Mason, Ohio: Cengage Learning, 369.
- Solomons, G., & Fryhle, C. & Snyder, S. (2015). Organic Chemistry. New Jersey, NJ: Wiley, 277.
- Loudon, M., & Parise, J. (2016). Organic Chemistry. New York, NY: Macmillan Publishers, 405.
- Klein, D. (2017). Organic Chemistry. New Jersey, NJ: Wiley, 289.
- Clayden, J., & Greeves, N., & Warren, S. (2012). Organic Chemistry. Oxford: Oxford University Press, 382.