Nukleofilik əvəzetmə reaksiyaları (ing. nucleophilic substitution reaction) — bölüşdürülməmiş elektron cütü daşıyan reagent-nukleofilin hücumu həyata keçirdiyi əvəzetmə reaksiyalarıdır.Nukleofilik əvəzetmə reaksiyalarında tərk edən qrupa nukleofuq deyilir.
Bütün nukleofillər Lyuis əsaslarıdır.
Nukleofilik əvəzetmə reaksiyalarının ümumi görünüşü:
- R - X + Y - → R - Y + X - ( burada Y - anion nukleofilidir)
- R - X + Y - Z → R - Y + X - Z (burada Y - Z neytral nukleofildir)
Alifatik (geniş yayılıb) və aromatik (geniş yayılmayıb) nukleofilik əvəzetmə reaksiyaları mövcuddur.
Alifatik nukleofilik əvəzetmə reaksiyaları üzvi sintezdə çox vacib rol oynayır və həm laboratoriya təcrübəsində, həm də sənayedə geniş istifadə olunur.
Mövcud faktları və müşahidələri ümumiləşdirərək nukleofilik əvəzetmə reaksiyalarının mexanizmini izah edən bir nəzəriyyə 1935-ci ildə İngilis alimləri Edvard Hughes və Christopher Ingold tərəfindən hazırlanmışdır.
Alifatik nukleofilik əvəzetmə reaksiyaları
SN1 Reaksiyaları
SN1 reaksiyasının və ya monomolekulyar nukleofilik əvəzetmə reaksiyasının (ing. substitution nucleophilic unimolecular) mexanizmi aşağıdakı mərhələləri əhatə edir:
1. Karbokationın (yavaş mərhələ) yaranması ilə substratın ionlaşması:
- R - X → R+ + X-
2. Karbokationa nukleofilik hücum (sürətli mərhələ):
- R+ + Y- → R-Y
və ya (neytral birləşmə nükleofil rolunda çıxış edirsə):
- R+ + Y - Z → R - Y+−Z
3. Kationın parçalanması (sürətli mərhələ):
- R - Y + −Z → R - Y + Z +
SN1 reaksiyasına misal olaraq, tert-butil bromidin hidrolizini göstərmək olar:
Monomolekulyar nukleofilik əvəzetmə reaksiyasının şərti enerji profili diaqramda göstərilmişdir.
SN1 reaksiyasının sürəti (sadələşdirilmiş formada) nukleofilin konsentrasiyasından asılı deyil və substratın konsentrasiyası ilə mütənasibdir:
- Reaksiyanın sürəti = k × [RX]
İstinadlar
- M. B. Smith, J. March, March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 6th ed., Wiley-Interscience, 2007, ISBN 978-0-471-72091-1
- Керри Ф, Сандберг Р. Углублённый курс органической химии: пер. с англ., в 2-х томах. — М.: Химия, 1981.
- Mарч Дж. Органическая химия, пер. с англ., т. 2, — M.: Мир, 1988