WKOrg/4
REAKCJE SN2, E2, SN1, E1
1. Szereg nukleofilowości: SH > I  > CN > OH > N3 > Br > CH3COO , Cl > F > H2O > ROH
2. Grupy opuszczające: łatwo  I , HSO4 , Br , Cl , H2O, CH3SO3 (aniony silnych kwasów)
trudno  F , CH3COO , NC , CH3S , CH3O , HO , H2N (aniony słabych kwasów)
3. Profil energetyczny i struktura stanu przejściowego Profil energetyczny i struktura
produktu pośredniego
SN1/E1
EE E
SN2 E2
Stan przejściowy
Z
(Trans ułożenie
w jednej
Produkt pośredni
H
płaszczyżnie
(płaski karbokation)
R Stan przejściowy
C eliminowanych
R
R
(pięciokoordynacyjny
atomów H i X)
Nu C X
 H
R
R
atom węgla)
C
H
H
X
+Nu
E1
R
C
RCH2 R
X
SN1
Nu + RCH2X
Z + R2HC CXR2
RCH2CXR2
RHC=CR2+ HX
+ rozpuszczalnik + Nu
RCH2R2CNu + X
NuCH2R + X R2C=CR2 + HZ + X
Postęp reakcji
Postęp reakcji Postęp reakcji
4. Wpływ nukleofila, rzędowości substratu, rozpuszczalnika i grupy opuszczającej
R-cja Nu/Z Budowa substratu Rozpuszczalnik Grupa Temperatura
opuszczajÄ…ca
SN2 silny nukleofil CH3 > I rzęd. > słabo polarny, najlepiej reszta silnego
dipolarny aprotyczny kwasu
stężenie II rzęd.
DMF, DMSO, HMPTA (trwały anion)
E2 silna zasada III rzęd.> II rzęd. > I niepolarny, słabo polarny   podwyższona

rzęd.
SN1 słaby nukleofil III rzęd.> II rzęd. polarny, wysoka stała  

dielektryczna
E1 słaby nukleofil lub III rzęd. > II rzęd. polarny, wysoka stała   podwyższona

brak dielektryczna
5. Zależność od budowy substratu
I rzędowy II rzędowy III rzędowy
CH3X RCH2X R2CHX R3CX
tylko SN2 SN2  wszystkie Nu SN2  nukleofile słabo zasadowe,
SN2  nie reaguje
np. I , CN , CH3COO
E2  przestrzennie
E2  silne zasady, E2  silne zasady
  rozbudowane silne zasady,

np. RO , NH2 , OH
+
np. t-BuO K
SN1/E1  solwoliza w SN1 > E1 w warunkach reakcji
   
rozpuszczalnikach silnie polarnych solwolizy. W wyższych temperaturach
rośnie udział E1
WKOrg/3
Przykłady reakcji SN1, SN2, E1, E2
CH3CH2O Na+
Silny nukleofil o niewielkich
CH3CH2CH2CH2OC2H5 + CH3CH2CH CH2
rozmiarach przestrzennych,
55 °C
silna zasad a
~ 98 % 2 %
~ SN2
SN2 E2
CH3CH2CH2CH2Br
CH3
substrat I rz.
CH3 C O K
CH3
Nukleofil o d użych rozmiarach
CH3
O C CH3 + CH3CH2CH CH2 przestrzennych
CH3CH2CH2CH2
bard zo silna zasad a
przestrzennie rozbud owana
CH3
E2 > SN2
~85 %
15 %
~
SN2 E2
CH3CH2O Na+
Silny nukleofil
CHCH3 + CH3CH CH2
CH3
silna zasada
CH3CH2OH, 55 °C
podwyższona temp.
OC2H5
E2 > SN2
CH3CHCH3
21 % 79 %
SN2 E2
Br
CH3COO
CHCH3
CH3 Nukleofil, słaba zasada
substrat II rz.
SN2
OOCCH3
~
100 %
SN2
CH3
Silny nukleofil, ale brak reakcji SN2
CH3CH2O Na+
CH3 C CH3 +
ze względu na III rz. substrat;
EtOH, 25 °C
silna zasada powoduje eliminacjÄ™ E2;
OC2H5
solwoliza III rz. substratu daje niewielkÄ…
ilość (9 %) produktu SN1
9 % 91 %
SN1 E2
Silny nukleofil, silna zasada
CH3CH2O Na+ produkt powstaje głównie
w wyniku reakcji E2
EtOH, 55 °C
Produkt SN1 nie powstaje, bo
CH3
E2
podwyższenie temp. sprzyja reakcji E2
CH3 C CH3
CH3
Br
H2O / Aceton
substrat III rz.
CH3 C CH3 +
Polarny, dobrze
25 °C
jonizujÄ…cy rozpuszczalnik
słaby nukleofil, temp. pokojowa,
OH
SN1 > E1
80 % 20 %
SN1 E1
CH3
CH3
20 % H2O /
80 % C2H5OH
CH3 CH3 + CH3 C CH3 +
C Polarny, jonizujÄ…cy rozpuszczalnik
dwa słabe nukleofile
25 °C
SN1 > E1
OH
OC2H5
83 % 17 %
SN1 E1