واکنش جانشینی هسته‌دوستی دومولکولی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
مدل گلوله و میله واکنش SN۲ مولکول CH۳SH با CH۳I

واکنش جانشینی هسته دوست دو مولکولی(به انگلیسی: bimolecular nucleophilic substitution) که به اختصار SN۲ نیز شناخته می‌شود، گونه‌ای از واکنش‌های جانشینی هسته دوست در واکنش‌های آلی است. دسته ديگري از واكنش¬های استخلافی وجود دارند كه در آنها گروه ترک¬کننده هم¬زمان با حمله گونه هسته¬دوست مجبور به ترک مولكول مي¬شود. اين دست از واكنش¬ها را واكنش¬های استخلافی هسته¬دوستی از نوع درجه دوم یا دو¬مولکولی (SN2) گویند که در یک مرحله انجام می‌شوند. همان¬گونه كه از نام واكنش پيداست، سرعت واكنش از نوع درجه دوم یا دو¬مولکولی مي¬باشد، بدین معنی که در مرحله تعیین¬کننده¬سرعت دو مولکول در معادله سرعت وارد می¬شوند و سرعت بستگی به غلظت هر دو گونه دارد. سرعت در اين دست از واكنش¬ها تحت تأثیر نوع هسته¬دوست، نوع جزء مورد عمل (نوع آلکیل)، ترک¬کننده و حلال می¬باشد. همان¬گونه¬که اشاره شد واكنش SN2 برخلاف SN1، فقط در يك مرحله رخ مي¬دهد. این واکنش ها همچنين باعث وارونگی آرایش فضایی کربن حامل گروه ترک¬کننده می‌گردد. زيرا در واكنش¬هاي SN2، هسته¬دوست همیشه از پشت به جزء مورد عمل حمله می‌کند و گروه ترک-کننده مجبور به ترک از سمت مخالف می‌شود. این وارونگی را می‌توان توسط ترکیب‌های فعال نوری مشاهده کرد.

عوامل موثر بر واکنش جانشینی هسته دوست دو مولکولی

قدرت هسته¬دوست[ویرایش]

یکی از عوامل مهم تعیین¬کننده مسیر واكنش¬های استخلافی، قدرت هسته¬دوست می‌باشد. عوامل مختلفی از جمله حلال، قطبش¬پذیری و قدرت بازی بر قدرت هسته¬دوست اثر دارند. به¬طورکلی با افزایش قدرت بازی، قدرت هسته¬دوستی نیز افزایش می¬یابد. عناصر با شعاع اتمی بیشتر (اتم¬های بزرگ¬تر) پراکندگی ابر الکترونی بیشتر و در نتیجه قطبش¬پذیرتراند. این امر سبب می¬شود امکان همپوشانی بهتر و مؤثرتر اوربیتال¬ها در حالت¬گذار فراهم گردد، درنتیجه انرژی حالت¬گذار کاهش یافته و واکنش سریع¬تر پیش می¬رود.

حلال[ویرایش]

پدیده مهم دیگر که بر قدرت و فعالیت هسته¬دوست تأثیرگذار است، حلال و میزان حلال¬پوشی هسته¬دوست می¬باشد. وقتی یک جامد حل می¬شود، ذرات سازنده ساختار آن توسط حلال احاطه می¬گردند و نیروهای بین ذرات سازنده جسم جامد با نیروهای تازه¬ای که حاصل برهمکنش حلال و ذرات سازنده جسم جامد است، جایگزین می¬گردد. این پدیده را حلال¬پوشی گویند. حلال¬پوشی معمولاً قدرت هسته¬دوستی را کاهش می¬دهد.

گروه ترک¬کننده[ویرایش]

هرچه گروه ترک¬کننده متصل به کربن مرکزی، الکترونگاتیوتر باشد و یا الکترون را راحت¬تر در اوربيتال¬هاي خود جای دهد ترک¬کننده مناسب¬تري خواهد بود.

ممانعت فضایی[ویرایش]

یکی دیگر از عوامل مهم و تعیین¬کننده در واکنش¬های استخلافی SN2، ساختار مولكول یا گروه‌های آلکیل در محل و اطراف جزء مورد عمل می‌باشد. کربن‌هایی که نمی¬توانند به¬راحتی به-صورت کربوکاتیون درآیند مانند کربن‌های نوع اول، متیل و غیره واکنش استخلافی SN2انجام می‌دهند. طولانی شدن زنجیر و شاخه¬دار شدن کربن مجاور کربن محل واکنش نيز سرعت واکنش SN2 را کاهش مي¬دهد. زیرا جایگزین کردن گروه¬های آلکیل در کربن حامل گروه ترک¬کننده، منجر به ایجاد ممانعت فضایی می¬شود و این امر باعث کاهش سرعت واکنش می¬گردد


[۱]

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. موریسون, رابرت تورنتون و نیلسون بوید شیمی آلی ج. اول ترجمهٔ علی سیدی اصفهانی، عیسی یاوری، احمد میرشکرایی تهران: نشر علوم دانشگاهی, 1387 ISBN ‎964-6186-28-9