المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
المستغفرون بالاسحار
2024-11-01
المرابطة في انتظار الفرج
2024-11-01
النضوج الجنسي للماشية sexual maturity
2024-11-01
المخرجون من ديارهم في سبيل الله
2024-11-01
المختلعة كيف يكون خلعها ؟
2024-11-01
المحكم والمتشابه
2024-11-01


Influence of the solvent in an SN1 reaction  
  
717   05:50 مساءً   date: 1-8-2019
Author : ..................
Book or Source : LibreTexts Project
Page and Part : .................

Influence of the solvent in an SN1 reaction

Since the hydrogen atom in a polar protic solvent is highly positively charged, it can interact with the anionic nucleophile which would negatively affect an SN2, but it does not affect an SN1 reaction because the nucleophile is not a part of the rate-determining step. Polar protic solvents actually speed up the rate of the unimolecular substitution reaction because the large dipole moment of the solvent helps to stabilize the transition state. The highly positive and highly negative parts interact with the substrate to lower the energy of the transition state. Since the carbocation is unstable, anything that can stabilize this even a little will speed up the reaction.
Sometimes in an SN1 reaction the solvent acts as the nucleophile. This is called a solvolysis reaction.The SN1 reaction of allyl bromide in methanol is an example of what we would call methanolysis, while if water is the solvent the reaction would be called hydrolysis:

image104.png

 
The polarity and the ability of the solvent to stabilize the intermediate carbocation is very important as shown by the relative rate data for the solvolysis (see table below). The dielectric constant of a solvent roughly provides a measure of the solvent's polarity. A dielectric constant below 15 is usually considered non-polar. Basically, the dielectric constant can be thought of as the solvent's ability to reduce the internal charge of the solvent. So for our purposes, the higher the dielectric constant the more polar the substance and in the case of SN1 reactions, the faster the rate.
Table.jpg
 
Below is the same reaction conducted in two different solvents and the relative rate that corresponds with it.
Rel Rate.gif

Exercise 1.1

Draw a complete curved-arrow mechanism for the methanolysis reaction of allyl bromide shown above.

One more important point must be made before continuing: nucleophilic substitutions as a rule occur at sp3-hybridized carbons, and not where the leaving group is attached to an sp2-hybridized carbon::

image032.png

Bonds on sp2-hybridized carbons are inherently shorter and stronger than bonds on sp3-hybridized carbons, meaning that it is harder to break the C-X bond in these substrates. SN2 reactions of this type are unlikely also because the (hypothetical) electrophilic carbon is protected from nucleophilic attack by electron density in the p bond. SN1 reactions are highly unlikely, because the resulting carbocation intermediate, which would be sp-hybridized, would be very unstable (we’ll discuss the relative stability of carbocation intermediates in a later section of this module).

Before we look at some real-life nucleophilic substitution reactions in the next chapter, we will spend some time in the remainder of this module focusing more closely on the three principal partners in the nucleophilic substitution reaction: the nucleophile, the electrophile, and the leaving group.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .