ELIMINACJA
E1
I
E2
ELIMINACJA
E1
I
E2
W eliminacji HX z halogenków alkilowych głównym produktem reakcji
jest alken bardziej rozgałęziony.
REGUŁA
ZAJCEWA
CH
3
CH
2
CHCH
3
Br
CH
3
CH
CHCH
3
CH
3
CH
2
CH
CH
2
CH
3
CH
2
O-
Na
+
CH
3
CH
2
OH
2-bromobutan
2-buten (81%)
1-buten (19%)
CH
3
CH
2
CCH
3
Br
CH
3
CH
3
CH
2
O-
Na
+
CH
3
CH
2
OH
CH
3
CH CCH
3
CH
3
CH
3
CH
2
C CH
2
CH
3
2-bromo-2-metylobutan
2-metylo-2-buten
(70%)
2-metylo-1-buten
(30%)
E2 – ELIMINACJA
DWUCZĄSTECZKOWA
Reakcja ta zachodzi gdy halogenek alkilu jest poddany działaniu
mocnej zasady takiej jak jon hydroksylowy (OH
־
) lub alkoholanowy
(RO
־
).
Jest to reakcja drugiego rzędu, w której zarówno halogenek alkilu
jak i zasada uczestniczą w najwolniejszym etapie reakcji i wpływają na
szybkość reakcji E2.
szybkość reakcji = k × [RX] ×
[zasada]
E2 – MECHANIZM
REAKCJI
Zasada (
B:
) atakuje atom wodoru na
sąsiednim atomie węgla i zaczyna
odrywać atom wodoru w tym samym
momencie, kiedy zaczyna się tworzyć
wiązanie podwójne, a grupa X zaczyna
opuszczać cząsteczkę
Kiedy wiązanie C―
H
zostanie w
pełni zerwane, a grupa X opuści
cząsteczkę
wraz
z
parą
elektronową, powstaje obojętny
produkt – alken
Mechanizm reakcji E2 halogenku alkilu. Reakcja przebiega w jednym
etapie przez stan przejściowy, w którym powstawanie wiązania
podwójnego C═C następuje jednocześnie z opuszczaniem cząsteczki
przez H oraz grupę opuszczającą X
C
C
H
X
R
R
R
R
B
C
C
H
R
R
R
R
X
B
stan przejściowy
C
C
R
R
R
R
B H
X
E1 – ELIMINACJA
JEDNOCZĄSTECZKOWA
Reakcja E1 podobnie jak S
N
1 zaczyna się dysocjacją w wyniku której
powstaje karbokation.
Jest reakcją konkurencyjną do S
N
1.
Najlepszymi substratami w reakcji E1 są te same substraty co w reakcji
S
N
1.
Na ogół w wyniku reakcji otrzymujemy mieszaninę produktów eliminacji
i substytucji.
Jest to reakcja pierwszego rzędu.
szybkość reakcji = k × [RX]
E1 – MECHANIZM
REAKCJI
Mechanizm reakcji E1. Reakcja przebiega dwuetapowo. Pierwszy etap, to
jest tworzenie się produktu pośredniego, jakim jest karbokation, określa
całkowitą szybkość reakcji.
Produkt pośredni – karbokation powstaje
w wyniku spontanicznej dysocjacji
trzeciorzędowego chlorku alkilu. Jest to
etap powolny, określający szybkość
reakcji
Utrata sąsiadującego H+ podczas
szybkiego etapu reakcji prowadzi do
obojętnego produktu – alkenu. Para
elektronowa wiązania C―H
przemieszcza się, tworząc wiązanie π
alkenu
C CH
3
CH
3
H
3
C
Cl
określający
szybkość reakcji
C C H
H
H
3
C
H
3
C
H
zasada
Cl
karbokation
szybko
C
C
H
H
H
3
C
H
3
C
Podsumowanie reakcji substytucji i eliminacji
Typ
halogenku
S
N
1
S
N
2
E1
E2
RCH
2
X
(1
o
-
rzędowy)
nie zachodzi
uprzywilejowan
a
nie zachodzi
zachodzi przy
użyciu silnych
zasad
R
2
CHX
(2
o
-
rzędowy)
może zachodzić w
przypadku
halogenków
benzylowych i
allilowych
konkuruje z
reakcją E2
może
zachodzić w
przypadku
halogenków
benzylowych
i allilowych
uprzywilejowan
a przy użyciu
silnych zasad
R
3
CX
uprzywilejowana
w
rozpuszczalnikach
hydroksylowych
nie zachodzi
konkuruje z
reakcją S
N
1
uprzywilejowan
a przy użyciu
zasad
CH
3
CHCH
3
Br
CH
3
CHCH
3
OCCH
3
O
CH
3
CH CH
2
CH
3
COO
CH
3
CH
2
O
CH
3
CHCH
3
OCH
2
CH
3
CH
3
CH
CH
2
(słaba zasada)
(mocna zasada)
octan izopropylu
(100%)
propen
(0%)
eter etylowo-
izopropylowy
(20%)
propen
(80%)
2-bromopropan
C
CH
3
CH
3
H
3
C
Br
C
CH
3
CH
3
H
3
C
OCH
2
CH
3
C CH
2
H
3
C
H
3
C
CH
3
CH
2
O Na
etanol
CH
3
CH
2
OH
C
CH
3
CH
3
H
3
C
OCH
2
CH
3
C
H
3
C
H
3
C
CH
2
eter etylowo-tert-butylowy
(3%)
2-metylopropen
(97%)
eter etylowo-tert-butylowy
(80%)
2-metylopropen
(20%)
2-bromo-
-2-
metylopropan