我在書中讀到,確定S N sub> 2反應速率的主要因素是位阻。
因此,請考慮以下問題:
$ \ ce {KI} $在丙酮中的S N sub $ \ ce {P,Q,R} $和$ \ ce {S} $中的每一個的> 2反應。反應速度的變化如下:
我不知道$ \ ce {S} $是最快的。我認為它應該是最慢的,因為它在空間上受阻。
資料來源: 2013年印度聯合入學考試(JEE)
我在書中讀到,確定S N sub> 2反應速率的主要因素是位阻。
因此,請考慮以下問題:
$ \ ce {KI} $在丙酮中的S N sub $ \ ce {P,Q,R} $和$ \ ce {S} $中的每一個的> 2反應。反應速度的變化如下:
我不知道$ \ ce {S} $是最快的。我認為它應該是最慢的,因為它在空間上受阻。
資料來源: 2013年印度聯合入學考試(JEE)
有很多因素可以影響$ \ mathrm {S_ {N} 2} $反應的發生率。溶劑,不影響基團穩定性,攻擊基團的親核性,空間因素和電子因素。
在您介紹的一系列化合物中,除空間因素和電子因素外,所有這些參數均保持不變。暫時僅考慮空間因素,我們將化合物排序為 P> S〜R> Q 。但是現在讓我們考慮電子因素。
考慮化合物 R 中的烯丙基系統,過渡態看起來像這樣
相鄰雙鍵中的p軌道與$ \ mathrm {S_ {N} 2} $反應中心處的p軌道重疊(請記住, $ \ mathrm {S_ {N} 2} $過渡狀態大約是$ \ ce {sp ^ 2} $雜化),並通過共振離域來穩定過渡狀態。請注意,過渡態富含電子,在過渡態中有一個完整的負電荷。
當羰基置於$ \ mathrm {S_ {N} 2} $反應中心旁邊時,我們將上圖中的$ \ ce {C = C} $雙鍵替換為$ \ ce {C = O} $雙鍵。同樣,過渡態存在重疊和共振穩定。但是在羰基情況下,其穩定性甚至比$ \ ce {C = C} $雙鍵更大,因為羰基碳是正極化的,並且可以感應地穩定富電子的過渡態(記住負電荷)。
雖然我們期望烯丙基的情況( R )是
(注:通常烯丙基系統的反應速度比甲基類似物要快一些,但兩種比率是通常關閉)
但是,羰基的額外的電感穩定作用使它的反應比甲基化合物快,因此我們的最終反應順序為 S> P> R> Q 。 / p>
S N sub> 2的反應速率主要取決於所涉及的離去基團。由於在您的問題中,$ \ ce {-Cl} $在所有4個選項中都是通用的,因此我們轉到下一個重要標準。
碳上的部分正電荷(或碳的親電性)為比您提到的空間效應更重要。 看看維基百科的第一行。
親核試劑攻擊更具親電性的碳。可以通過取代基的感應效應輕鬆比較。
這為我們提供了作為選項B的正確答案。
如果您看一下SN2機制中的過渡態,您會發現碳上有部分負電荷。在選項S中,離去基團連接到1度碳上,並且會有-M通過羰基使負電荷最穩定。在P中,我們有一個1度碳,最小的勢壘;在R中,我們有一個1度碳,可以通過共振穩定負電荷;在Q中,我們有碳2度表示空間位阻,進一步,CH3的+ I效應會使碳上的負電荷更加嚴重。
所以正確的答案是B。