Samenvatting 7 nucleofiele additie van alkylhalogenides

Hoofdstuk 7: Nucleofiele substitutie van
alkylhalogenide
 Organische verbindingen elektronegatief atoom/ elektronen zuigende groep
gebonden aan sp3 gehybridiseerd C-atoom  groep II
 Substituent veroorzaakt polaire binding in molecule : halogeen atoom partieel
– lading + C atoom partieel + lading




 In substitutiereactie elektronegatieve/ elektronen zuigende groep vervangen
door andere groep  leavinggroep = loskomende groep = groep die
vervangen wordt
 Nucleofiele substitutiereactie = wanneer groep die leaving groep vervangt
nucleofiel is
 Verbinding uit groep II ook in staat eliminatiereacties ondergaan 
elektronegatieve atoom/ elekronen zuigende groep + waterstof atoom naburig
koolstofatoom geëlimineerd




 Leaving groep = halogenide (F, Cl, Br, I )  goede leaving groep  start studie
substitutiereacties bij alkylhalogenides

7.1 Mechanisme van een SN2 reactie
 2 verschillende mechanismen die aanleiding geven tot substitutiereactie 
beiden vervangt nucleofiel leaving-groep  beiden gesymboliseerd door SN
 Reactiemechanisme  stap voor stap beschrijven hoe reagentia omgezet
wordt in reactie producten  opgesteld op basis van experimentele feiten

7.1.1 Experimentele feiten voor het mechanisme van een S N2 reactie
 Snelheid onderstaande nucleofiele substitutiereactie bepaald door
concentratie beide reagentia



v ~ alkylhalogenide nucleofiel of v = k alkylhalogenide nucleofiel




1

,K = snelheidsconstante  2e orde reactie  zowel alkylhalogenide en nucleofiel
betrokken bij snelheidsbepalende stap mechanisme (S= substitutie, N= nucleofiel
reagens, 2 = 2e orde)
Verdere experimentele feiten die van toepassing zijn op deze S N2 reacties zijn:
1) Alkylgroep groter / wanneer H-atoom uit Br-methaan vervangen worden door
methylgroepen  snelheid substitutiereactie met welbepaald nucleofiel
afnemen




2) Bij dergelijke substitutiereactie  verandering configuratie ter hoogte van C-
atoom  kan vastgesteld worden bij asymmetrisch C-atoom (=C-atoom dat 4
verschillende atomen/ atoomgroepen bind)




7.1.2 Het mechanisme voor een SN2 reactie
 Nucleofiel aangetrokken door partieel + lading op C-atoom aan
halogeenatoom gebonden
 Terwijl nucleofiel nadert C-atoom + vormen binding  C- halogeen binding
wordt gebroken




 1 stapsreactie / geconcentreerde reactie  vormen en breken bindingen =
gelijktijdig + geen intermediairen gevormd
 Alkylhalogenide + nucleofiel maken deel uit van transitietoestand 1
stapsmechanisme  snelheid reactie hangt van beide concentraties af




2

,  Nucleofiel valt aan aan achterzijde C-atoom dat leaving-groep bevat +
vervangt deze
 Omdat het nucleofiel langs achterzijde aanvalt  aanval bemoeilijkt door
‘bulky’ substituenten op koolstofatoom  bulky substituenten = substituenten
veel ruimte innemen + daardoor voor sterische hindering zorgen
 Verklaart reactiviteitsvolgorde van alkylhalogenides in S N2 reactie:




 Drie alkylgroepen van tertiair alkylhalogenide  ommogelijk voor nucleofiel om
tertiair koolstofatoom dicht te benaderen + binding vormen  Tertiaire
alkylhalogenides niet in staat SN2 reacties te ondergaan




3