Química Orgánica 1 · Energía de reacción y cinética
Evidencia del efecto isotópico: E2 frente a E1
Condiciones: 2-Bromopropane versus 1,1,1,3,3,3-hexadeuterio-2-bromopropane with NaOEt in ethanol, 25 °C
Dibuja este problema tú mismo
Arrastra desde los electrones que se mueven hasta donde van, o toca uno y luego el otro. Cada flecha se revisa; Pista te ayuda cuando te atascas. No necesitas cuenta.
La pregunta
El 2-bromopropano experimenta eliminación con etóxido de sodio 6.7 veces más rápido que su análogo con ambos grupos metilo deuterados (kH/kD ≈ 6.7). ¿Qué demuestra esto?
Mostrar la respuesta y la explicación
Respuesta y explicación
Respuesta correcta El enlace C–H β se rompe en el paso determinante de la velocidad, como en una E2 concertada
Un enlace C–D tiene menor energía de punto cero y es más difícil de romper, así que un kH/kD grande significa que la ruptura del C–H ocurre en el paso lento.
Esta no La reacción es E1, porque la ionización es más lenta en presencia de deuterio
En la E1 el paso lento rompe el C–Br, no el C–H, así que kH/kD sería cercano a 1.
Esta no El deuterio hace que el grupo saliente salga más rápido
El isótopo está en el carbono, no en el bromo, y kH/kD > 1 significa que el compuesto deuterado es más lento.
Esta no El efecto isotópico no aporta información sobre el mecanismo
Un efecto isotópico primario grande es la evidencia clásica de que el enlace marcado se rompe en el paso determinante de la velocidad.
Solución explicada
Romper un enlace C–D cuesta más que romper un C–H por su menor energía vibracional de punto cero. Un efecto isotópico primario de alrededor de 7 indica que el hidrógeno β se arranca en el estado de transición determinante de la velocidad, lo cual solo ocurre en el mecanismo E2 concertado; una reacción E1 mostraría kH/kD ≈ 1.
Qué vas a practicar
Interpreta un efecto isotópico primario de deuterio para decidir si la ruptura del C–H ocurre en el paso determinante de la velocidad de una eliminación.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
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