SN1 Mekanizması: Kinetik ve Substrat

Selam Bu videoda Esen bir mekanizmasına bakacağız alkil halojenür ile başlayalım Esen bir mekanizma mızın ilk adımında ayrılan Grup ayrılacak Yani bu bağdaki elektronlar bromür onu oluşturmak için bu Roma kapanacak bu olduğunda kırmızı karbondan bir bağlıyoruz ve bu daha karbona artı bir Formal yük vermiş oluyor şimdi buraya çizelim kırmızı karbonu muz bu ve artık artı bir Formal yük var Böylece elimizde bir karbokatyon unumuz var kırmızı Carbon alkil halojenür önümüzde esp32 birleşmeden karbokatyon umuz da esp2 hibritleşmeye geçti ki bu da kırmızı Karbonun etrafındaki geometrinin düzlemsel olduğu anlamına gelir burada bir brown'da olacak Onu da çizelim ve artık dört tane ortaklanmamış elektron çifti ne sahip Tabi bu da bu Roma -1 Formal yük vermiş oldu i ve bromür İyi olunuz bu bağdaki elektronlar bromür yolumuzu oluşturmak için bu Roma kapandılar ve iyi bir ayrılan grup oldu Esen bir mekanizma mızın ilk adımı ayrılan grup ayrılmasaydı ve bu olduğunda karbokatyon umuzu oluşturduk ve bu karbon üzerinde artı bir Formal yük olmuş oldu Bu da bizim elektro Filmimiz olarak işlev görecek ve nükleofil imizde eksi yüklü hidrosülfürik onu olacak tabi zıt yükler birbirini çektiğinden mekanizma mızın ikinci adımında nükleofil elektro file saldıracak ikinci adımımız da bir nükleofil saldırısı olacak Onu da şuraya yazalım böylece sürümündeki bir tane ortaklanmamış elektron çifti kırmızı Carbon muzla bir bağ oluşturacak son ürünümüzde Burası kırmızı kargonuz süpürde ki elektron çiftini de işaretleyip bu elektron çifti de son ürünümüzde bu bağ oluşturuyor şimdi bir model seti kullanarak bu mekanizmaya görebilir Yeni bir video izleyin bu alkil halojenür ümüz ve ortadaki yeşil olan saburov omuz mekanizma mızın ilk adımında ayrılan Grup ayrılacak Bu elektronlar bir ömür yolunu oluşturmak için büromuza kapanıyor ve böylece karbokatyon umuzu oluşturuyoruz Ama bu model setine bakarsak düzlemsel bir karbokatyon unumuz var gibi görünüyor Bu karbonlar Aynı düzlemde değil Bu yüzden başka bir model alalım burada bu karbonların Aynı düzlemde olduğunu ve ortada esp2 hibritleşme iş kargonuz olduğunu görebilirsiniz karbokatyon uza üstten bakarsak çizimi görebiliriz mekanizma mıza onu zaten Böyle çizmiştik daha sonra hidrosülfürik yolu yani nükleofil miz geliyor bu yukarıdan ve aşağıdan saldırabilir Çünkü düzlemsel bir kargo kalk yolumuz var Her iki durumda da aynı ürünü elde ediyoruz o zaman son ürünü bir gösterelim esp32 bithash miş karbona geri döndük en son düğünümüze tetrahedral bir geometrik yapılar var Evet mekanizma mızın ilk adımı olan ayrılan grubun ayrılması yavaş bir adım ve ikinci adım yani nükleofil saldırısı ise hızlı bir adım ve bu mekanizma bu tepkime için deneysel olarak belirlenen hız yasasıyla tutar tepkime hızı eşittir hız sabiti yani K çarpı alkil halojenür ürün konsantrasyonunu işte deneylere göre hız yasamız bu ve burada da alkil halojenür üzün konsantrasyonun birinci kuvvetini alıyoruz tepkime hızı alkil halojenür ün konsantrasyonuna bağlıdır ama nükleofil in konsantrasyonuna bağlı değildir Çünkü ilk adımımız yavaş adımdır ve genel Kimyadan hatırlayacaksınız bu hız kısıtlayıcı basamaktır Bunun anlamı şıir bar kil haricilerin konsantrasyonlu iki kat arttırırsanız hızlı da iki kat artırmış olursunuz ancak yükle of ve konsantrasyonunu arttırmaya çalışırsanız diyelim ki nükleofil izin konsantrasyonunu iki kat artırdınız bunun hız üzerinde bir etkisi olmaz bu nükleofil e göre sıfır derecedir nükleofil karbokatyon umuz oluşana kadar saldıramaz ve bu sadece arkil harici ürün konsantrasyonuna bağlıdır bu tepkimenin alkil halojenür e göre birinci derece olmasının nedeni bu buna Esen bir tepki mesh ediyoruz s harfi stüdyonun sesi anlamıyorsa yer değiştirme N harfi s nükleofilik demek Ve bir rakamı da öne moleküler Yani tek moleküllü tepkime demek yani Bunun anlamı şıp tepkime hızı tek bir şeyin konsantrasyonuna bağlıdır O da suratımız olan alkil halojenür yani alkil halojenür bize göre birinci derece bir tepkime nükleofilik yer değiştirmesi nükleofil in ürünümüzde ki ayrılan grubun yerine geçtiği anlamına bu işte Esen bir mekanizması bu usup satın yapısı da tepkime hızını etkiler Yukarıdaki örnekte yaptığımız gibi tersiyer alkil halojenür ile başlarsak tersiyer bir karbokatyon elde ederiz yani eğer bu elektronlar broma kapanırsa geriye tersiyer bir karbokatyon ve bu karbon üzerinde artı bir Formal yük kalır ve tersiyer Kargo katyonların en kararlı olduklarını biliyoruz bunu daha önce görmüştük ne kadar çok acil grubunuz varsa bu artı yükü kararlı hale getirmek için daha fazla elektron yoğunluğu vermek gerekir sekonder Bir Akil Halojen ile başla saydık bu elektronlar bu Roma kapandığında geriye sekonder bir karbokatyon kalırdı ve bu sekonder karbokatyon sadece iki alkil grubu tarafından kararlı hale getirir bu durumda buradakiler 2-metil grubu olurdu ve sekonder bir karbokatyon tersiyer kadar kararlı olmadığından ve her karbokatyon çok daha hızlı oluşacaktır Dolayısıyla tersiyer alkil halojenürler Esen bir mekanizmasında en reaktif olanlardır Primer alkil halojenür veya Metil halojenur çok kararlı bir karbokatyon vermezler Bu nedenle karbokatyon lar var olmayacak kadar kararsızdır o yüzden genellikle Primer alkil halojenür Esen bir mekanizması aracılığıyla tepkimeye girmez Metil ha rj nur içinde aynı durum söz konusu Bir önceki örnekte -1 Formal yüklü bir nükleofil vardı peki nükleofil nötr sene yaparsınız Bu durumda su molekülündeki oksijen üzerinde yük yok Ancak yine de Esen bir mekanizma mıza nükleofil görevi görebilir ilk adımımız ayrılan grubun ayrılması O zaman bu elektronlar klorür anyonu oluşturmak için klora kapanacak ve bu kırmızı karbondan bir bağlayacağız Böylece bu kırmızı Carbon artı bir Formal yüklü ol Evet şimdi burada karbokatyon umuzu çizelim ve artı bir Formal yükü olan ortadaki Karbonun etrafındaki düzlemsel geometri göstermeye çalışalım bir sonraki adımı nükleofil in elektro ki de saldırması olduğunu biliyoruz lütuf ildeki oksijen kısmi negatif yüklü ve oksijen bu hidrojenden daha elektronegatif olduğundan bir miktar elektron yoğunluğu çeker ve oksijenin bir tane ortaklanmamış elektron çifti bu karbon da bir bağ oluşturabilir bu saldırının sonucunu çizim burada gruplarımız var ve şurada Karpuza bağlı bir oksijen ve ona da bağlı iki hidrojen imiz bulunmakta şimdi bu oksijen ve karbon larımız arasında bir bağ oluşturan bu mor renkteki elektronları gösterelim işte buradalar tabi oksijenin bir tane daha ortaklanmamış elektron çifti bulunuyor burada bunun oksijene verdiği artı bir Formal yükü de ekleyelim bunu son ürünümüzde karşılaştırırsak sade en son transferi yapmamız gerektiğini fark ettiniz değil mi Bir asit baz tepkimesi söz konusu buraya bazı görevi gören başka bir su molekülü çizelim elektronlar bu protonlar dan birini alabilir daha sonra bu elektronlar oksijene geçer bu elektronları kırmızıyla işaretleyelim işte bu elektronlar oksijene geçer ve son ürünümüz nötr olur Evet Böylece yükümüz yok ve tert-butanol oluşturmuş olduk buna sol valiz tepkimesi ediyoruz buraya yazayım sol wallace tepkimesi bu çözümümüz ünlü chlorophyll olduğu anlamına gelmektedir Yani çözümümüz bu mekanizmada nükleofil olarak da işlev gören sudur o