Phản ứng thay thế là gì?

Phản ứng thay thế là một phản ứng hóa học trong đó một thành phần của hợp chất hữu cơ, một phân tử carbon và các yếu tố khác, được thay thế hoặc thay thế bằng một nhóm chức năng từ chất phản ứng thứ hai.Các nhóm chức năng, tập hợp con phản ứng của các hợp chất hữu cơ, thay thế hydro hoặc các nhóm chức năng khác của hoạt động ít hơn.Một phản ứng thay thế có thể thêm chức năng hoặc khả năng phản ứng đối với các ankan, hydrocarbon chuỗi thẳng và các hợp chất khác.

Alkanes, đơn giản nhất của hydrocarbon, bao gồm các chuỗi cộng hóa trị carbon-carbon có chiều dài thẳng, có chiều dài khác nhau được bao quanh bởi các nguyên tử hydro.Liên kết cộng hóa trị giữa các nguyên tử carbon chia sẻ các electron ngoài cùng để tạo thành cấu hình ổn định.Các nhà hóa học hữu cơ thay thế các nhóm chức năng tại các điểm mong muốn trong xương sống carbon để xây dựng các phân tử mới để sử dụng làm sản phẩm cuối cùng hoặc tiền chất cho các công thức của các hợp chất hữu ích khác.Sản xuất hydrocarbon halogen, còn được gọi là halogen kẽm.Halide alkyl có thể tiếp tục được sửa đổi để tạo thành các hợp chất đa thay thế.Các ví dụ phổ biến bao gồm chlorofluorocarbons (CFC), trước đây được sử dụng làm chất lỏng làm lạnh.Nếu nhóm được thêm vào là một nhóm hydroxyl ( mdash; oh

-) từ các phản ứng trong các giải pháp cơ bản hoặc nước, rượu hoặc cồn haloals sẽ hình thành.liên kết.Halide kéo cặp electron về phía chính nó, khiến carbon trung tâm hơi dương.Sự thay thế trong kịch bản này được gọi là thay thế nucleophillic, vì nhóm hydroxit tích điện, do nucleophile, tích điện âm hoặc nguyên tử halide bổ sung tiếp cận với halide alkyl từ phía đối diện từ nguyên tử halide đầu tiên.Điện tích âm trên nhóm tiếp cận tránh được điện tích âm đối với nhóm halogen hiện có. Một carbon thường liên kết với bốn nguyên tử khác trong tứ diện, hình dạng kim tự tháp hình tam giác.Một bàn tay phải bên trái vào phân tử là có thể nếu được thay thế bởi hai nhóm khác nhau.Cách tiếp cận của nucleophile thứ hai từ một hướng duy nhất khiến các sản phẩm có cùng cấu hình ba chiều.Nucleophile thứ hai làm cho tứ diện bật ra từ trong khi nó liên kết với carbon trung tâm, giống như một chiếc ô quay ra ngoài trong gió.Đây là một phản ứng thay thế SN2: Thay thế bằng một nucleophile trong phản ứng lưỡng phân.Các nguyên tử carbon trung tâm tích điện rất tích cực cố gắng tách các liên kết của nó càng nhiều càng tốt, tạo thành hình tam giác phẳng thay vì tứ diện.Nucleophile thứ hai có thể tiếp cận carbon từ hai bên, tạo thành hỗn hợp sản phẩm chủng tộc, nồng độ bằng nhau của các loài hợp chất bên phải và bên trái của hợp chất. Các phản ứng SN1 và SN2 cạnh tranh với nhau;Phản ứng SN2 là phổ biến hơn.Sức mạnh của nucleophile, sức mạnh của nhóm bị dịch chuyển và khả năng của dung môi hỗ trợ các loài tích điện là một số yếu tố quyết định cơ chế phản ứng.Điều kiện phản ứng, đặc biệt là nhiệt độ, sẽ ảnh hưởng đến kết quả.