Química Orgânica 1 · Energia de reação e cinética
Evidência do efeito isotópico: E2 versus E1
Condições: 2-Bromopropane versus 1,1,1,3,3,3-hexadeuterio-2-bromopropane with NaOEt in ethanol, 25 °C
Desenhe este problema você mesmo
Arraste dos elétrons que se movem até onde eles vão, ou toque em um e depois no outro. Cada seta é verificada; Dica ajuda quando você travar. Não precisa de conta.
A pergunta
O 2-bromopropano sofre eliminação com etóxido de sódio 6.7 vezes mais rápido que seu análogo com as duas metilas deuteradas (kH/kD ≈ 6.7). O que isso mostra?
Mostrar a resposta e a explicação
Resposta e explicação
Resposta correta A ligação C–H β se rompe na etapa determinante da velocidade, como em uma E2 concertada
Uma ligação C–D tem energia de ponto zero menor e é mais difícil de romper, então um kH/kD grande significa que a quebra de C–H está na etapa lenta.
Esta não A reação é E1, porque a ionização é mais lenta na presença de deutério
Na E1, a etapa lenta rompe C–Br, e não C–H, então kH/kD seria próximo de 1.
Esta não O deutério faz o grupo abandonador sair mais rápido
O isótopo está no carbono, não no bromo, e kH/kD > 1 significa que o composto deuterado é mais lento.
Esta não O efeito isotópico não dá nenhuma informação sobre o mecanismo
Um efeito isotópico primário grande é a evidência clássica de que a ligação marcada se rompe na etapa determinante da velocidade.
Solução explicada
Romper uma ligação C–D custa mais que romper uma C–H, por causa de sua menor energia vibracional de ponto zero. Um efeito isotópico primário de cerca de 7 mostra que o hidrogênio β é removido no estado de transição da etapa determinante da velocidade, o que só vale para o mecanismo E2 concertado; uma reação E1 mostraria kH/kD ≈ 1.
O que você vai praticar
Interprete um efeito isotópico primário de deutério para decidir se a quebra da ligação C–H ocorre na etapa determinante da velocidade de uma eliminação.
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