Spørsmål:
E2 eliminering; Anti-periplanar beta hydrogen
Dissenter
2014-07-31 01:50:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeg er forvirret av dette bildet jeg fant på masterorganicchemistry.com - et veldig populært nettsted for organisk kjemi:

enter image description here

Jeg er enig at produktet er et produkt.

Kan det imidlertid ikke være et annet produkt? Konkret, kan ikke metylgruppen av brom ha et anti og beta hydrogen i forhold til brom?

Så burde det ikke være to produkter?

Spesielt denne?

enter image description here

Av en eller annen merkelig grunn er introduksjonen av $ sp ^ 2 $ center i seks- og fem-ringer sterkt ugunstig. Jeg brydde meg aldri så mye om å finne den eksakte årsaken, men gjett at det eneste $ sp ^ 2 $ -senteret fremkaller mer belastning enn to av dem. ]
Ville det ha å gjøre med vinkelspenning? Jeg mener uansett forfatteren av grafikken at en dobbeltbinding i en 6-leddet ring er et "stort" produkt; Jeg ser ikke hvordan det jeg tegnet ikke kan være et "stort" eller i det minste "mindre" produkt; produktet mitt introduserer bare ett sp2 karbon i en ring.
Tre svar:
ron
2014-07-31 03:33:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

En rimelig kjemiker vil være på utkikk etter to produkter, spesielt med tanke på at E2-eliminering fra 1-brom-1-metylcykloheksan produserer noe metylensykloheksan

enter image description here

I overgangstilstand for E2-eliminering er pi-bindingen allerede delvis utviklet. Dette betyr at de relative termodynamiske stabilitetene til produktene vil spille en rolle for å bestemme produktfordelingen. Siden flere høyt substituerte olefiner er termodynamisk mer stabile enn mindre substituerte olefiner, vil man forutsi at produktet med dobbeltbindingen internt til ringen ville dominere over den analoge med den eksterne dobbeltbindingen.

enter image description here

Reaksjonstemperatur, basestørrelse, steriske begrensninger rundt de forskjellige hydrogenene som kan være involvert, og antall forskjellige hydrogener påvirker alt det endelige produktforholdet, men disse effekter er vanligvis sekundære, med mindre du endrer forholdene så mye at reaksjonsmekanismen endrer seg og skifter bort fra E2.

Så bildet jeg la ut er feil?
Bildet ditt er riktig, jeg hadde forventet noe av det produktet basert på metylensykloheksaneksemplet jeg ga i innlegget mitt, om enn at jeg hadde forventet at det var det mindre produktet. Til tross for våre spådommer, ifølge linken du ga, dannes det tilsynelatende ikke isomeren med exo-metylengruppen. Derfor spår vi og kjører eksperimenter.
Beklager, jeg mente den første - den fra nettstedet. Jeg tror vi begge kan være enige med nettstedet om at det ikke-eksosykliske dobbeltbindingsholdige molekylet sannsynligvis ikke er det "eneste produktet!" I det minste fra våre spådommer. Kanskje forfatteren av nettstedet faktisk kjørte eksperimentet og fant ut at det var det "eneste produktet!"
Ja, det var det jeg refererte til - burde ikke ha kalt det "ditt" bilde. Jeg antar at det er riktig - det er det lenken sier tydelig. Derfor sa jeg, gitt mitt eksempel at jeg ble overrasket over resultatet deres, men jeg antar at det er riktig.
Jeg tror på en test vil jeg nok fortsatt legge ned det andre, mindre substituerte alkenet. I alle fall tviler jeg på at forfatteren faktisk kjørte eksperimentet fordi det ikke er notert noe sted på siden.
Det ville jeg også. Jeg vil legge til at jeg forventet at det skulle være mindre isomer.
Hvorfor favoriseres den mer stabile geometrien (anti) mens den mer ustabile vil reagere raskere (syn-geometri-høyere energi)?
Greg E.
2014-07-31 02:52:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hvis eliminasjonen skjer via en $ {\ mathrm {E_2}} $ -mekanisme, kan den andre endocykliske dobbeltbindingen (dvs. den mellom de to metylholdige karbonene) ikke dannes som $ \ ce {C_2} $ $ \ beta $ -hydrogen vil ikke være anti-periplanar for $ \ ce {Br -} $ forlate gruppen. Når det er sagt, er det andre mulige eliminasjonsproduktet du har identifisert, med den eksosykliske dobbeltbindingen, fullt mulig. Dette ville imidlertid være Hofmann-produktet, da det inneholder den mindre substituerte dobbeltbindingen. Hovedproduktet av en eliminasjonsreaksjon er typisk Zaitsev-produktet, som inneholder den mest substituerte dobbeltbindingen. Zaitsev-produktet er det termodynamiske (som det mer substituerte alkenet vanligvis er mer stabilt), mens Hofmann-produktet er det kinetiske (ettersom det er et resultat av en base som abstrakte et mer sterisk tilgjengelig eller på annen måte surere hydrogen). Hofmann-produktet kan oppnås hvis en sterisk klumpete base brukes, da dette øker energien i overgangstilstanden på grunn av sterisk hindring mellom den nærliggende basen og substratmolekylet, og setter reaksjonen under kinetisk kontroll (forutsatt at reaksjonstemperaturen er kontrollert at $ E_a $ for den termodynamiske banen er uoverkommelig høy). $ \ ce {NaOEt} $ er ikke klumpete, så vi forventer at Zaitsev-produktet (som gitt i reaksjonsskjemaet du siterer).

Hvis det oppstår en $ \ mathrm {E_1} $ -mekanisme, oppstår en tertiær karbokering mellomprodukt genereres, og dobbeltbindingen vil sannsynligvis dannes mellom de to metylholdige karbonene, da dette vil gi maksimalt stabil tetrasubstituert alken, og kravet til anti-periplanaritet løftes. Når det er sagt, er $ \ mathrm {E_1} $ -reaksjoner ikke gunstige gitt en høy konsentrasjon av sterk base, så jeg forventer at $ \ ce {E_2} $ vil dominere, forutsatt minst en støkiometrisk mengde på $ \ ce {NaOEt} $ er tilstede.

(Merk at problemet med cykloheksaner er litt mer komplisert, ettersom anti-periplanaritetskravet til $ \ mathrm {E_2} $ -mekanismen krever at den utgående gruppen skal være aksial, noe som igjen krever en ringesving som har en tilhørende energibarriere. Derfor kan det i teorien være mer sannsynlig at reaksjonen med et syklisk molekyl blir kinetisk kontrollert under et bredere spekter av forhold.)

Ringen er veldig viktig, veldig enig! Pre-likevekt kan ødelegge mange reaksjonsmekanismer ...
Disse E2-reaksjonene er under kinetisk kontroll (siden det ikke er sannsynlig at H-Br tilfører alkenen, så reaksjonen er irreversibel), er det bare at TS ligner produktet (som @Ron sier ovenfor) i henhold til Hammond-postulatet . Dette betyr at det termodynamiske (mer substituert alken) -produktet er favorisert, selv om reaksjonen er kinetisk kontrollert.
K_P
2014-07-31 02:30:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ja det burde være riktig. Produktet ditt er mindre favorisert, men likevel sannsynlig. Faktisk antar jeg, (jeg er ikke i nærheten av en database for å bekrefte det, men du kan prøve det) i virkeligheten får du også E1-produktet. Så en "fin" blanding av minst 3 produkter

Hva er det tredje produktet?
Åh, du mener SN1-produktet, ikke sant?
@Dissenter Det tredje produktet via E1 danner dobbeltbindingen mellom C1 og C2 slik greg også påpekte dette.


Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 3.0-lisensen den distribueres under.
Loading...