48.Henry-eva Reakcija / Nitro Aldolna Reakcija
Henry-eva reakcija je bazno katalizovana reakcija formiranja C-C veze izmedju nitroalkana i aldehida ili ketona. Slična je Aldolnoj Adiciji, i takodje je poznata kao Nitro Aldolna Reakcija.
Ako ima kiselih protona (npr. kad je R = H), proizvodi imaju tendenciju da eliminišu vodu i daju nitroalkene. Zato se samo mala količina baze koristi ako se želi izolovati β-hidroksi nitro jedinjenje.
49.Nukleofilna Supstitucija (SN1 / SN2)
Nukleofilna supstitucija je reakcija nukleofila Nü (donora elektronskog para) sa elektrofilom E (akceptorom elektronskog para). sp3-hibridizovan elektrofil mora imati odlazeću grupu (X) kako bi se reakcija odigrala.
Mehanizam
Termin SN2 znači da su dva molekula uključena u prelazno stanje:
Odlazak odlazeće grupe se odigrava simultano sa nukleofilnim napadom sa suprotne (donje) strane . SN2 reakcija zato stvara predvidljivu konfiguraciju na stereocentru – odigrava se uz inverziju (promenu konfiguracije)
U SN1 reakciji, planarni karbokatjon se formira prvi, i on zatim reguje dalje sa nukleofilom. Budući da je nukleofil slobodan da napadne sa bilo koje strane, ova reakcija se povezuje sa racemizacijom.
U obe reakcije, nukleofil se takmiči sa odlazećom grupom. Zbog ovoga, treba obratiti paznju na osobine odlazeće grupe, i od čega se sastoji dobar nukleofil. Zato je značajno znati koji faktori će odlučivati da li će reakcija ići SN1 ili SN2 mehanizmu.
Veoma dobre odlazeće grupe kao što su trifluro sulfonatni estar (triflate), tozilati i mezilati, stabilizuju početnu negativnu šaržu. Delokalizacija ove šarže se reflektuje u činjenici da se ovi joni ne smatraju nukleofilima.
Hidroksidni i alkoksidni joni nisu dobro odlazeće grupe, medjutim one mogu biti aktivirane upotrebom Lewis-ovih ili Brønsted-ovih kiselina.
Epoksidi su izuzetak, budući da oni otvaraju svoj prsten kada podležu nukleofilnoj supstituciji, koja može opciono biti aktivirana pomoću kiseline:
Trifluoridi, tozilati i mezilati su anjoni jakih kiselina. Slabe konjugovane baze su slabi nukleofili. Nukleofilnost se pojačava paralelno sa jačanjem snage baze. Povrh svega, amini, alkoholi i alkoksidi su veoma dobri nukleofili. Jačina baze je gruba procena toga koliko je reaktivan nevezujući elektronski par, i nije neophodno da nukleofil bude anjon.
U uslovima supstitucije, amini daju kvaternerne soli, koje otežavaju kontrolu opsega reakcije.
Medjutim, kako se jačina nukleofilne baze i sterna zaklonjenost povećavaju, njegova baznost ima tendenciju da se naglasi. Ako ima uklonjivih protona na β-položaju elektrofila, eliminacija se može okončati sa nukleofilnom supstitucijom.
Dodatni faktor je karakter rastvarača. Povećana stabilizacija nukleofila od strane rastvarača rezultuje smanjenjem reaktivnosti. Takodje, polarni protični rastvarači će stabilizovati hloridne i bromidne jone kroz formiranje vodoničnih veza sa ovim manjim anjonima. Jodid je relativno bolji nukleofil u ovim rastvaračima. Obrnuto ponašanje preovladjuje u aprotičnim polarnim rastvaračima.
Rastvarač takodje igra važnu ulogu u odredjivanju po kom će se mehanizmu odigrati reakcija, SN1 ili SN2? Može se sa sigurnošću zaključiti da će primarna odlazeća grupa ići po mehanizmu SN2 u bilo kom slučaju, budući da je formiranje odgovarajućeg primarnog karbokatjona nepovoljno. Po SN1 mehanizmu idu tercijerno supstituisana jedinjenja, budući da je odgovarajući tercijarni karbokatjon stabilizovan hiperkonjugacijom:
Što bolje rastvarač stabilizuje jone, veća je verovatnoća da će reakcija ići po SN1 mehanizmu (na primer, polarni protični rastvarači kao što je voda / aceton). Što je supstituisaniji karbokatjon koji nastaje, veća je šansa da će ići po SN1 mehanizmu. Što je nereaktivniji nukleofil, ponovo veća šansa da će reakcija sa sekundarnim i tercijernim elektrofilima ići po SN1 mehanizmu. Slab nukleofil nije tako efektivan u napadu sa zadnje strane, budući da je ta lokacija sterno zaklonjena, naročito kod tercijernih supstrata. Karbokatjon je planaran i zato manje sterno zaklonjen, i prirodno reaktivniji kao elektrofil nego početna komponenta bez šarže (misli se na jedinjenje iz kog je karbokatjon nastao).
Hidroliza terc-butil hlorida je tipična SN1 reakcija: