Co je to substituční reakce?

Substituční reakce je chemická reakce, ve které je jedna složka organické sloučeniny, molekula uhlíku a jiných prvků nahrazena nebo nahrazena funkční skupinou z druhého reaktantu.Funkční skupiny, reaktivní podmnožiny organických sloučenin, nahrazují vodík nebo jiné funkční skupiny menší aktivity.Substituční reakce může přidat funkčnost nebo reaktivitu na alkany, uhlovodíky s přímým řetězcem a další sloučeniny.

Alkany, nejjednodušší z uhlovodíků, sestávají z přímých řetězců kovalentních vazeb uhlíkových uhlíkových uhlíkových uhlíkových uhlíkových uhlíků.Kovalentní vazby mezi atomy uhlíku sdílejí nejvzdálenější elektrony za vzniku stabilní konfigurace.Organičtí chemici nahrazují funkční skupiny v požadovaných bodech v uhlíkové páteře za účelem vytváření nových molekul pro použití jako konečné produkty nebo prekurzory k formulacím jiných užitečných sloučenin.

Substituční reakce alkanu halogenem, včetně chloru, fluorinu nebo brominu,,produkuje halogenované uhlovodíky, také nazývané alkylhalogenides.Alkylhalogenides mohou být i nadále modifikovány tak, aby tvořily více substituované sloučeniny.Mezi běžné příklady patří chlorofluorokarbony (CFCS), které byly dříve používány jako chladicí tekutiny.Pokud je přidaná skupina hydroxylová skupina ( mdash; oh ^-) z reakcí v základních roztocích nebo vodě, vytvoří se alkoholy nebo haloalkoholy.pouto.Halogenid táhne pár elektronů směrem k sobě a ponechá středový uhlík mírně pozitivní.Substituce v tomto scénáři se nazývá nukleofilní substituce, jako nukleofil, jádro milující, negativně nabitá skupina hydroxidu nebo další atomy halogenidu se blíží alkylhalogenidu z opačné strany od prvního atomu halogenidu.Negativní náboj na blížící se skupině se vyhýbá negativnímu náboji na stávající halogenidové skupině.Pokud je nahrazena dvěma různými skupinami.Přístup druhého nukleofilu z jednoho směru způsobuje, že produkty mají stejnou trojrozměrnou konfiguraci.Druhý nukleofil způsobuje, že se tetrahedron objeví naruby, když se spojuje s centrálním uhlíkem, podobně jako deštník otočí dovnitř ve větru.Jedná se o substituční reakci SN2: substituce nukleofil v bimolekulární reakci.Nyní vysoce pozitivně nabitý centrální atom uhlíku se snaží co nejvíce oddělit své vazby a místo tetrahedronu vytváří rovinný trojúhelníkový tvar.Druhý nukleofil se může přiblížit k uhlíku z obou stran a vytvářet racemickou produktovou směs, stejné koncentrace pravého a levého druhu sloučeniny.Reakce SN2 jsou častější.Síla nukleofilu, síla skupiny, která je přemístěna, a schopnost rozpouštědla podporovat nabité druhy jsou některé z faktorů, které určují reakční mechanismus.Výsledek ovlivní reakční podmínky, zejména teplota.