sn1机制的步骤

有机化学爱游戏体育官

的年代N1亲核取代是一个单分子的-一级反应：

这是一个分段机制它首先破坏α碳和离去基的键，然后是亲核攻击:

如你所见，亲核试剂没有出现在速率方程中这就意味着对S的速率无影响N1反应。

这很有趣，因为为什么不呢?

它确实和碳正离子发生了反应增加碳正离子的浓度也会加快反应速率，不是吗?

记住这里有一个叫做速率决定步骤反应的。它是控制整个反应速度的步骤，因为它是最慢的，无论其他步骤发生得多快，这个过程都不会变得更快。

图片来自互联网，确切来源未知。请让我们知道你是否拥有它。

还有一个问题需要解决;为什么失去离去基是决定速率的步骤?

简单地说，你可以从他的角度看问题;离去基的损失意味着在没有明显原因的情况下破坏了“健康的”σ键:

没有很好的理由解释为什么分子会这样做。事实上，它只发生在极介质促成的小百分比(极性溶剂)可以电离，然后稳定产生的碳正离子。有利于这个过程的一个因素是熵的增加。

一旦形成少量的碳正离子，它就会与亲核试剂快速反应，因为正电荷使它非常活泼:

碳正离子与亲核试剂的快速反应是SN1反应，因为它把平衡拉向右边，根据乐Châtelier的原则。

年代N1 -两步机制

让我们把所有的步骤分解到下面的S中N1反应，看能量图:

步骤[1]中断C - LG键。在这个速率决定步骤中，a碳正离子中间形成:

步骤[2]亲核攻击。碳正离子是高度缺电子的，亲核试剂利用它的孤对作为路易斯碱攻击:

这是一个两步过程，因此有两个过渡态。注意，第一活化能较大，破键的能垒较高，这表明反应过程较慢。的碳正离子是中间产物这个反应。记住,过渡状态都处于能量的顶峰，他们非常不稳定分子在这种状态下只存在一瞬间而中间产物可以存在很长一段时间。然而，与反应物和生成物相比，碳正离子仍然很活泼它们一形成就会被亲核试剂攻击。

最常取代反应是放热的这也是这个例子的假设。

我们把目前为止讲过的关于S的内容N对1个反应做个简单的总结然后再讲其他的特征比如立体化学，底物的反应性和亲核试剂爱游戏体育官

卤代烷在SN1反应

较多的取代烷基卤化物在S中反应较快N1反应:

这种趋势的原因是形成碳正离子的稳定性。S中的反应N1个反应表明取代的碳正离子越多越稳定因为碳正离子的形成是决定速率的步骤。

为什么取代的碳正离子越多越稳定?

原因是的烷基的给电子效应和超共轭现象．与碳正离子相连的烷基越多，电子供给量就越大，从而使正电荷稳定。这是诱导效应:

什么是超共轭?

超共轭现象电荷稳定是通过推动相邻的电子密度来实现的吗σ与空相连p碳正离子的轨道:

同样，烷基越多，超共轭的稳定作用越强。

S中的亲核试剂N1反应

亲核试剂的性质通常可以决定取代反应是否经过SN1或SN2机制。这是一个值得单独写一篇文章的话题:

什么时候该机制是SN1还是SN2?

但是，为了简单起见，请记住这一点弱亲核试剂倾向于SN1而强亲核试剂倾向于SN2机制:

好消息是只有两种类型的共同点弱亲核试剂，水和醇。

让这有点挑战性的是，这两个水和醇都含有一个氢与亲核原子氧原子相连有一个额外的酸碱这两个试剂都是亲核试剂。

水和醇作为SN1反应

让我们考虑一下三烷基卤化物和乙醇之间的反应。假设是SN1反应机理，画出该反应的机理和最终产物:

记住S的步骤N1：

步骤1:表示离去基的损失。从键的中间开始弯曲箭头，并准确地指向离去基:

步骤2:从曲线箭头开始显示亲核攻击从氧原子上的一对孤电子正好指向碳正离子

第三步:去质子化氧气在酸碱反应中用离去基作为碱。箭头开始于Br上的一对孤对- - - - - -或者负电荷。断开键时，箭头从键的中间开始指向离去基:

S的立体化学爱游戏体育官N1反应

我们来确定S的乘积N与手性底物的反应:

要做到这一点，就像我们之前画的那样，从离开基的损失开始画机制:

现在，在亲核攻击之前，回忆一下碳正离子sp2杂化．碳有一个垂直于碳正离子平面的空p轨道和它相连的原子:

注意离去基的损失产生了a平面不是手性的碳正离子了。由于碳正离子的平面结构，亲核试剂可以，,也，从两边攻击它，因为没有偏好从任何一个方向攻击:

结果，等量的两个对映体(一个外消旋混合物)形成。因此,年代N1反应导致外消旋化。

如果底物含有只有一个手性中心和这个手性中心是取代反应的一部分。

年代N具有多个手性中心的反应

例如，如果α-碳是手性的而且这是另一个立体中心在分子中，是的混合物形成了非对映体取代反应:

其中一个手性中心是倒置的，而另一个手性中心是倒置的配置因此，这两个是非对映体。

为了描述S的立体化学爱游戏体育官N1 .反应更准确，我们可以说:

年代N1反应进行外消旋化在一个单手性中心。

S的重排N1反应

单分子反应的一个特征，如SN1,E1就是重排。这就是当亲核试剂和离去基出现在不同的碳原子上：

这种“错位”的原因是碳正离子倾向于经过重新排列转变为更稳定的碳正离子。这可以通过1,2-氢化物的位移或者1,2-甲基的位移发生。

因为SN1经历了碳正离子的形成，当一个更稳定的碳正离子产生时它就会涉及到重排。这在下面的帖子中有更详细的介绍:SN1反应中碳正离子重排的实践问题

这里有一些关于S的练习题N1种你可以尝试的反应:

SN1机制:动力学，热力学，曲线箭头和立体化学-实践问题爱游戏体育官

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