Механизм реакций бимолекулярного нуклеофильного замещения (то есть SN2) изучается одним из первых при изучении механизмов, казалось бы, ничего интересного не сыскать – это только кажется (см. файл).
1. Реакция идёт через пятикоординированный переходное состояние без образования интермедиата.
Я там недавно упоминал, что в реакциях SN2 у углерода никаких стабильных интермедиатом, максимум на что можно рассчитывать – жалкое переходное состояние, время жизни которого сравнимо с временем жизни самых тяжёлых из известных атомов. Но вот товарищи взяли и нашли не супер, но все же живучий субстрат с полноценным пятикоординированным углеродом (см. файл). Да, тут шаг влево, шаг вправо нуклеофил, ну а что вы хотели?
2. Реакция идёт при стерически доступном атоме.
Стерическая доступность – один из важнейших факторов реакций нуклеофильного замещения. Как правило хорошо реакция идёт при первичных и вторичных субстратах (бензильные и аллильные в ту же степь). Третичный углерод в SN2 – мовитон и это действительно правда. Но если немного пошаманить, взять кислоту Льюиса и провести все внутри одной молекулы (см. файл), реакция пойдет по SN2-подобному механизму.
3. Нужен сильный нуклеофил.
Третий писк – сильный нуклеофил, без которого с механизмом будет конкурировать SN1. Вот реакция спиртов с тионилхлоридом (см. файл). Казалось бы хлор – сильный нуклеофил из всего, что есть, но первым реагирует растворитель – диоксан, который в качестве нуклеофила хоть и слабак, но по сравнению с хлорид-анионом его просто кратно больше в растворе. Можно брать качеством, а можно количеством, что и делает в данном случае диоксан.4. Нужна хорошая уходящая группа.
Уходящая группа в реакциях SN2 должна быть хорошей, то есть или иметь бешенную делокализацию или слабую связь C–LG (от англ. Leaving Group). В химии азотсодержащих соединений есть одна забавная реакция (см. файл), в которой азот вышвыривает казалось бы плохую уходящую OH группа, что возможно только благодаря очень слабой связи N-O.А если вы хотите не только много знать, но и уверенно применять эти знания в олимпиадах, записывайтесь на мой годовой курс по органической химии. На курсе помимо теории (которую вы можете найти в любом учебнике) мы очень много времени уделяем практике и применению знаний в олимпиадах. Первые ребята уже успели забронировать свои места, а до конца июля ещё и действуют скидки (а некоторые и дольше).
