راهنمای Quick N’ Dirty To S_ن1/S_ن2/E1/E2: قرار دادن همه چیز در کنار هم

چندین پست قبلی به رویکردی برای حل مشکلات جایگزینی و حذفی می پردازد که فقط می تواند به عنوان یک راهنمای Quick N’ Dirty برای S_ن1/S_ن2/E1/E2. فرض اصلی این است: 15 تا 20 دقیقه برای تشریح اصول اساسی داده می شود که با آن می توان متوجه شد که آیا یک واکنش معین به یکی از این مسیرها می رود یا خیر، به نظر من، اینها عوامل کلیدی هستند که باید در نظر گرفته شوند.

قوانین Quick N’ Dirty، طبیعتاً استثنائات را پوشش نمی دهند. برای آشنایی با برخی از استثناها، به شما توصیه می کنم که به عقب برگردید و تک تک پست ها را بخوانید [One Two Three Four].

حتی دورتر، من از شما می‌خواهم که مفاهیم کلیدی پشت هر واکنش، مانند هسته دوستی، توانایی ترک گروه، پایداری کربوکاتیون، و مکانیسم هر یک از این واکنش‌ها را درک کنید. [SN1] [SN2] [E1] [E2]

در نهایت، من این را با بیان اینکه بهترین راه برای یادگیری و درک نحوه عملکرد این واکنش ها انجام دادن بسیاری از مشکلات تمرینی و توجه ویژه به موقعیت هایی است که در آن پاسخ اشتباه دریافت می کنید، مقدمه می کنم – آنها آموزنده هستند.

در اینجا آمده است:

سوال 1: آیا کربن حاوی گروه خروجی متیل (فقط یک کربن)، اولیه، ثانویه یا سوم است؟

• قانون #1 کثیف Quick N: اگر اولیه باشد، تقریباً به طور قطع واکنش S خواهد بود_ن2 [prominent, commonly encountered exceptions: 1) a bulky base such as tBuOK will tend to give elimination products [E2]; 2) کربن‌های اولیه که می‌توانند کربوکاتیون‌های نسبتاً پایدار تشکیل دهند (یعنی آللیک/بنزیلیک) ممکن است از طریق S حرکت کنند._نمسیر 1/E1.]همچنین – کربن های متیل همیشه از طریق S حرکت می کنند_ن2.
• قانون #2 کثیف Quick N: اگر درجه سوم باشد، واکنش نمی تواند S باشد_ن2. [Because tertiary alkyl halides are too hindered for the S_N2.  Depending on the type of nucleophile/base, it will either proceed with concerted elimination [E2] یا از طریق تشکیل کربوکاتیون [S_N1/E1]

سوال 2: آیا نوکلئوفیل/پایه بار منفی دارد؟

• قانون کثیف Quick N’ شماره 3: هسته دوست ها/پایه های باردار به نفع S هستند_نمسیرهای 2/E2 [i.e. rule out S_N1/E1]. [So, for example, if S_N2 has already been ruled out [e.g. for a tertiary carbon, according to Question 1] بنابراین واکنش E2 خواهد بود. این مورد برای آلکیل هالیدهای سوم در حضور بازهای قوی مانند NaOEt و غیره است. [charged] نوکلئوفیل/پایه می تواند مهم باشد! یک مورد خاص مهم، آگاهی از گونه های باردار است که پایه های ضعیفی هستند [such as Cl, N₃, ^–CN, etc.] اینها به نفع S خواهند بود_ن2 واکنش نسبت به واکنش های E2].
• قانون کثیف Quick N’ شماره 4: اگر یک گونه باردار باشد نه در حال حاضر، واکنش به احتمال زیاد S است_ن1/E1. [so if the only reagent is, say, H₂O or CH₃OH you are likely looking at carbocation formation  resulting in an S_N1/E1 reaction.]

سوال 3: آیا حلال قطبی پروتیک است یا قطبی آپروتیک؟

• قانون کثیف Quick N’ شماره 5: حلال‌های آپروتیک قطبی با توجه به مساوی بودن، جایگزینی را ترجیح می‌دهند [S_N2] بیش از حد حذف [E2]. حلال های پروتیک قطبی به حذف کمک می کنند [E2] بیش از تعویض [S_N2]. [Note that this rule is generally only important in the case of trying to distinguish S_N2 and E2 with a secondary alkyl halide and a charged nucleophile/base. This is not meant to distinguish S_N1/E1 since these reactions tend to occur in polar protic solvents, which stabilize the resulting carbocation better than polar aprotic solvents.]

سوال 4: آیا گرما به واکنش اعمال می شود؟

• قانون Quick N’ Dirty #6: گرما به نفع واکنش های حذفی است. [This only becomes an important rule to apply when carbocation formation is indicated and we are trying to decide whether SN1 or E1 will dominate. At low temperatures S_N1 products tend to dominate over E1 products; at higher temperatures, E1 products become more prominent.]

نوشتن این پست باعث می شود احساس کنم راهبه ای کاندوم می دهد. من متوجه می شوم که افراد زیادی هستند که یک ساعت قبل از امتحان خود این را می خوانند و در مورد این موضوع کاملاً بی اطلاع هستند. فقط باید بگم خدا کمکت کنه و مشکلات تمرینی بیشتر انجام دهید تا دفعه بعد خود را در این موقعیت قرار ندهید.

آیا با SN1/SN2/E1/E2 مبارزه می کنید؟ برگه‌های خلاصه Org 1 ما (PDF) حاوی یک فلوچارت تمام صفحه در مورد تصمیم‌گیری SN1/SN2/E1/E2، و همچنین دو صفحه دیگر که خلاصه‌ای از واکنش‌های جایگزینی و حذفی، علاوه بر بسیاری از موضوعات دیگر Org 1 است.