Nükleofilik Sübstitüsyon Reaksiyonları, nükleofil ile başlangıç maddesinin etkileşme şekillerine ve oluşabilecek ara ürüne bağlı olarak SN1, SN2 ve SNi olmak üzere üç türlü olabilir. Reaksiyonun hangi mekanizma üzerinden yürüyeceği, çıkış maddesinin yapısına, nükleofile, ayrılan gruba ve reaksiyon şartlarına bağlıdır. (Kaynak kitaplara bakınız)
SN1: Bu tür reaksiyonlarda önce hetero grup ayrılır ve karbokatyon oluşur. Sonra bu karbo katyona nükleofilin bağlanması ile reaksiyon tamamlanır. Örnek olarak t-bütil klorür’den t-bütil alkol eldesini inceleyelim.
SN2: Mekanizmasında hetero grubun büyük molekülden ayrılması ve nükleofilin bağlanması aynı anda olur ve mekanizma bir geçiş kompleksi üzerinden yürür.
Reaksiyon bir basamakta yürür ve reaksiyon hızı ikinci derecedendir.
SNi : Bu tür reaksiyonlarda mekanizma ara ürün üzerinden yürümesine rağmen konfigürasyonun tamamı ile korunması nedeni ile SN2 mekanizması olarak degerlendirilmez, SNi olarak adlandırılırlar. Örnek olarak S-2 butanol ile tiyonil klorürün reaksiyonu verilebilir.
Sorular:
1-SN1 ve SN2 reaksiyon mekanizmalarını, alkil yapılarının etkisini de dikkate alarak karşılaştırınız.
2-Piridinli ortamda tiyonil klorürürün bir alkolle reaksiyonu rasemik karışım vermektedir. Bunun gerekçesini reaksiyon mekanizması ile açıklayınız.
3-SN reaksiyonlarında hangi mekanizmanın seçileceğine çözücünün etkisini açıklayınız.
4-SNi mekanizmasında ikinci bir molekülün halojeninin arkadan saldırısı neden tercih edilmez
Deney II n-Bütilalkolden
n-Bütilbromür eldesi:
200
ml'lik bir balona, bir karıştırıcı, bir geri soğutucu ve bir damlatma hunisi
takılır ve 3 ml su, sonra NaBr (3.1 g) konur. (Suyun sonra katılması NaBr’ün
parça parça ayrılmasına neden olur). Hazırlanan çözeltiye önce 1.8 g n-bütil
alkil ve sonra da 2.2 ml derişik H2SO4 katılır. Karışım H2SO4’ün
bir faz halinde ayrılmasını önlemek için hızlıca karıştırılarak 2 saat
kaynatılır. Ürün damıtılır, damıtılan ürün bir ayırma hunisine toplanır ve alt
fazı oluşturan ürün ayrılır. Faz önce derişik HCl, sonra su ve daha sonra da
NaHCO3 çözeltisi ile, en sonunda da yine su ile yıkanılıp, CaCl2
ile kurutulur. Son damıtma işlemi ile ürün elde edilir. K.N:100-103 °C Verim 3 g (% 90)