Практикум: выбор механизма

Механизм и продукт

Практикум собирает всю тему. Сначала научимся по условию задачи выбирать между четырьмя механизмами — \(S_N1\), \(S_N2\), E1 и E2 — и записывать продукт.

Как решать смешанную задачу

1. Определите тип субстрата — первичный, вторичный или третичный — и проверьте, есть ли у него β-атомы водорода.
2. Оцените реагент: нуклеофил это или основание и насколько оно объёмное.
3. Учтите растворитель и температуру.
4. Выберите механизм, затем запишите продукт, его стереохимию и региохимию.

Цепочки и стереохимия

В цепочках превращений важно получить не просто алкен, а нужный его изомер. Для этого комбинируют стереоспецифичные реакции \(S_N2\) и E2.

Как спланировать стереохимию алкена

1. Определите, какой изомер алкена даёт реакция E2 из данного диастереомера, по анти-конформации.
2. Чтобы получить другой изомер, сначала обратите один стереоцентр реакцией \(S_N2\), а затем проведите E2.
3. Помните, что реакция E1 из любого диастереомера даёт в основном более устойчивый изомер.

Расчёты

В расчётных задачах этой темы продукты часто образуются в смеси, и выход каждого продукта определяется долей соответствующего пути.

Как считать выход при конкуренции

1. Найдите количество вещества субстрата по его массе.
2. Возьмите долю каждого пути из условия.
3. Вычислите массу или объём продукта по этой доле.

Итоги девятой темы

Тема показала второй путь реакций галогенпроизводных и спиртов — отщепление. В механизме E2 основание отрывает протон в той же стадии, в которой уходит уходящая группа, и атом водорода должен стоять анти-перипланарно к ней; поэтому реакция стереоспецифична, а в циклогексанах требует транс-диаксиального расположения. В механизме E1 сначала образуется карбокатион, поэтому возможны перегруппировки, а продукт определяется устойчивостью алкена. Правило Зайцева выбирает более замещённый алкен, правило Гофмана — менее замещённый при объёмном основании. Замещение и отщепление конкурируют, и выбор механизма определяют субстрат, реагент, растворитель и температура. Отщепление даёт алкены и алкины, и следующая тема посвящена их строению и реакциям.