reazioni SN1 e SN2
salve, ho un dubbio riguardo alle caratteristiche delle reazioni SN1 e SN2, in breve, non capisco una cosa riguardante i gruppi uscenti.
So che i buoni gruppi uscenti sono le basi deboli, mentre quelli cattivi sono le basi forti.
Non riesco a capire però come agiscono se si tratta di SN1 e SN2? Cioè ad esempio nel caso di una SN2 come devono essere i gruppi uscenti? Grazie
Cita messaggio
Generalmente, i migliori gruppi uscenti sono quei gruppi che si distaccano sotto forma di molecole o ioni stabili. La bontà di un gruppo uscente è pertanto dipendente dalla capacità di esistere come entità stabile e debolmente basica ed è, quindi, relazionata alla forza dell'acido coniugato da cui proviene. Come saprai, tanto più elevata è la costante di dissociazione di un acido, tanto più forte è l'acido e tanto più debole è la sua base coniugata. Una base del genere non mostra tendenza a reagire ed è pertanto una specie stabile. Ne risulta, pertanto, che le basi coniugate di acidi forti sono buoni gruppi uscenti. Così, gli alogeni, fatta eccezione per il fluoro, sono dei buoni gruppi uscenti.
Ricorda, inoltre, che la stabilità di una specie ionica è strettamente relazionata alla sua polarizzabilità, cioè alla dispersione della carica entro il volume molecolare tipico della specie. Mi spiego meglio: se la carica negativa del gruppo uscente è dispersa entro un volume molecolare grande, la specie risulterà maggiormente stabile di quanto non accada ad un gruppo uscente che disperde la carica entro un volume molecolare più piccolo. È per tale ragione, ad esempio, che il fluoruro non è un buon gruppo uscente: trattandosi di un atomo piccolo e così densamente carico e per nulla polarizzabile, risulta estremamente reattivo e quindi instabile. Lo ioduro, al contrario, è in grado di disperdere la carica negativa entro un volume molecolare decisamente maggiore e risulta, pertanto, maggiormente stabile ed un migliore gruppo uscente. Per quanto detto, infine, è chiaro che basi forti sono assai difficili da spostare in una sostituzione nucleofila (lo ione idrossido, ad esempio).
Un altro fattore che influenza la bontà di un gruppo uscente è, inoltre, la possibilità che il gruppo uscente sia stabilizzato dalla risonanza, come accade ad un tosilato, ad esempio. Quando più strutture limite concorrono a definire la reale struttura di uno ione (o di una molecola), la delocalizzazione della carica negativa può avvenire su atomi diversi e ciò rende la specie assai più stabile.
Ancora, un ultimo fattore riguarda la solvatazione del gruppo uscente da parte delle molecole del solvente. Tanto maggiore è il grado di solvatazione da parte delle molecole del solvente, tanto più stabile sarà lo ione formatosi a seguito del processo di sostituzione. Il grado di solvatazione è conseguenza delle interazioni deboli intermolecolari che si realizzano tra gruppo uscente e solvente, ed è dipendente dalle caratteristiche di entrambe le specie, solvente ed anione. Ci sarebbe da dire molto, a tal proposito.
Per chiudere, ricorda che esistono strategie per convertire un cattivo gruppo uscente, quale ad esempio lo ione ossidrile, in un migliore gruppo uscente. In tal caso, ma si tratta di un esempio specifico, la protonazione del gruppo -OH ad opera di un acido forte converte lo ione idrossido in una molecola d'acqua, cioè una base assai più debole dello ione idrossido stesso e, quindi, un miglior gruppo uscente.
Cita messaggio
grazie mille, spiegazione molto esauriente, ultima cosa volevi chiedere.
In pratica SN1 sono favorite da gruppi uscenti buoni
SN2 da gruppi uscenti cattivi
va bene o il contrario?
Cita messaggio
No, il successo di una sostituzione nucleofila è dipendente da diversi fattori, tra cui la struttura del carbonio che lega il gruppo uscente, concentrazione e forza del nucleofilo che entra, natura del solvente e, appunto, natura del gruppo uscente. Se di sostituzione nucleofila si parla, è chiaro che un qualche gruppo legato al carbonio debba lasciarlo, perciò tanto migliore è il gruppo uscente tanto più il processo di sostituzione è favorito. Tuttavia, ripeto, l'intero processo è però dipendente da una serie di fattori, citati prima. La natura stessa del solvente impiegato ha implicazioni assai importanti.
Cita messaggio
[-] I seguenti utenti ringraziano Nico per questo post:
claudia




Utenti che stanno guardando questa discussione: 1 Ospite(i)