Замещение или отщепление: SN2/E2 и SN1/E1

8 заданий

Сильный реагент

С сильным нуклеофилом или основанием конкурируют \(S_N2\) и E2.

Как предсказать главный продукт с сильным реагентом

Первичный + сильный неразветвлённый нуклеофил → \(S_N2\).
Первичный + объёмное основание → E2.
Вторичный + сильное основание (\(\ce{HO-}\), \(\ce{RO-}\)) → в основном E2; вторичный + хороший нуклеофил — слабое основание → \(S_N2\).
Третичный + сильное основание → E2 (\(S_N2\) невозможно).

Примеры

1. 1-Бромбутан + \(\ce{CH3ONa}\) → в основном 1-метоксибутан (\(S_N2\)).

2. 2-Бромпропан + \(\ce{C2H5ONa}\), 55 °C → 79 % пропена, 21 % этилизопропилового эфира.

3. 2-Бромпропан + NaSH → пропан-2-тиол (\(S_N2\)).

4. 2-Бром-2-метилпропан + \(\ce{CH3ONa}\) → 2-метилпропен.

errorСильное основание со вторичным — обычно E2

Алкоксиды и гидроксид со вторичными галогенидами дают больше алкена, чем эфира или спирта.

edit_noteПопробуйте сами

Что главным образом получится из 1-бромпропана с трет-бутоксидом калия?

expand_moreПоказать решение

Пропен (E2): объёмное основание.

Слабый реагент и нагревание

Без сильного реагента у третичных субстратов конкурируют \(S_N1\) и E1.

Как предсказать продукты без сильного реагента

Слабый нуклеофил и основание (вода, спирт) + третичный (или вторичный) субстрат → катион → \(S_N1\) + E1.
При комнатной температуре больше продукта замещения, при нагревании — отщепления.
Нагревание сдвигает к отщеплению и пару \(S_N2\)/E2: из двух частиц получаются три, энтропия растёт, а слагаемое \(-T\Delta S\) при нагревании весомее.
Первичные с водой и спиртом реагируют очень медленно (\(S_N2\)).

Примеры

1. 2-Бром-2-метилпропан в этаноле, 25 °C: 81 % трет-бутилэтилового эфира, 19 % 2-метилпропена.

2. Тот же раствор при кипячении — доля 2-метилпропена растёт.

errorНагревание — за отщепление

При повышении температуры доля алкена растёт в любой паре замещение/отщепление.

edit_noteПопробуйте сами

Как изменится соотношение эфир : алкен при нагревании раствора трет-бутилбромида в этаноле?

expand_moreПоказать решение

Алкена станет больше.

push_pinГлавное

С сильным реагентом: первичный + неразветвлённый нуклеофил — \(S_N2\); первичный + объёмное основание — E2; вторичный + сильное основание (\(\ce{HO-}\), \(\ce{RO-}\)) — в основном E2; вторичный + хороший нуклеофил — слабое основание (\(\ce{I-}\), \(\ce{RS-}\), \(\ce{N3-}\), \(\ce{CN-}\), \(\ce{RCOO-}\)) — \(S_N2\); третичный + сильное основание — E2. Без сильного реагента третичные дают \(S_N1\) + E1. Нагревание всегда сдвигает к отщеплению.

Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.