Olarak organik kimya , bir reaksiyon nükleofilik ikame a, ikame reaksiyonu, bir grubun, ki içinde , nükleofilik zengin elektronların Nu gösterilen - bir saldırı molekül elektrofil zayıf bir site elektronuna sahip olan ve bir atom ya da grup yerine atomu adlandırılan, bir ayrılan grup (not GP ) veya nükleofüj grubu .
Serbest elektronlar (:) nükleofil Nu - yeni bir bağ oluşturur ve bu şekilde ayrılan grup GP'nin ayrılma neden olarak alt-tabaka, R-GP saldırır. Bazen tek başına çözücü kopmaya neden olabilir ve nükleofilin reaksiyona girmesine neden olabilir. Nükleofil, elektronik olarak nötr veya negatif yüklü olabilirken, substrat nötr veya pozitif yüklü olabilir.
Nükleofilik sübstitüsyonun bir örneği, bir halojen bileşiğinin alkole dönüştürülmesidir ( bir bazik ortamda bir alkil halidin hidrolizi ).
Nükleofilik ikame reaksiyonları , ayrılan grubun ve dikkate alınan molekülün doğasına bağlı olarak S N 1 ve S N 2 karışımı olarak düşünülmelidir. Bu nedenle, bir nükleofilik sübstitüsyonun , reaksiyon koşullarına bağlı olarak bir enantiyomerler veya diastereomerler karışımına yol açması oldukça olasıdır . Aşağıdaki örnekte, açıklanan reaksiyon , karboksil grubunun a içindeki karbonun mutlak konfigürasyonunu düzgün bir şekilde tersine çevirir . Bununla birlikte, aynı makalenin "tartışma" bölümüne göre, hidroksil grubunu bir sülfonata dönüştürerek veya bir Mitsunobu reaksiyonu kullanarak aktive etmeye çalışırsa , bir enantiyomerler karışımı elde edilir, yani değiştirmenin S N 1 karakteri arttırılır.
Reaksiyon Tipi | S N 1 | S N 2 |
---|---|---|
Mekanizma |
|
|
Orta düzey | Katyon , genellikle bir karbokatyon. | Aracı yok (tek adımlı mekanizma, sadece bir "geçiş durumu" tanımlamaya çalışabiliriz) |
Stereokimya | Rasemik karışım, stereoseçiciliğin olmaması. | Bağıl konfigürasyonu ters çevirme (" Walden ters çevirme "), enantiospesifik reaksiyon |
Tepki hızı | v = k * [R-GP] (sıra 1) | v = k * [R-GP] [NU:] (sıra 2) |
Radikal etki |
R III -GP >> R II -GP> R I -GP (ara ürünün stabilizasyonu (donör indüktif etkilerle ...)) |
R I -GP> R II -GP >> R III -GP (geçiş durumunun sterik engelleme ile dengesizleşmesi) |
Nükleofilin etkisi |
Hız, nükleofilden etkilenmez. | Hız, aşağıdakilerin artmasıyla artar:
ve çok büyük olduğunda azalır. |
Çözücünün polaritesinin etkisi | Protik çözücüler (su, metanol, vb.), Hidrojen bağlarının kurulmasıyla karbokatyon oluşumunu kolaylaştırarak SN1 sürecini destekler. | Polar aprotik çözücüler (aseton, DMSO, vb.), Nükleofil ile ilişkili katyonu çözerek SN2 sürecini destekler. |
Nükleofüjün etkisi |
Bağ ne kadar polarize edilebilirse, kopması o kadar kolay, reaksiyon da o kadar hızlıdır. Halojen alkanlar durumunda, gelen hızı artar RF için RI : RI > R-Br > R-CI >> RF |