Wie wirkt sterische Hinderung? ‐‐ Experimenteller Vergleich der Reaktionsgeschwindigkeiten primärer und sekundärer Halogenalkane in konkurrierenden S_N2‐Reaktionen

Abstract

Zusammenfassung: SterischeH inderung stellt eink omplexes chemisches Konzeptd ar,d as beiv ieleno rganisch-chemischen Reaktionen eine zentrale Rolles pieltu nd immerm itberücksichtigtw erdenm uss. Experimentelli st diesezwarnicht unmittelbarbeobachtbar,b ei einigenReaktionstypenaufgrunddes Einflusses auf dieR eaktionsgeschwindigkeit aber immerhin mittelbara nhandg ezielter Fallvergleiche,s ogenannter Contrasting Cases. Um denEinfluss, densterische Hinderung aufeinen Reaktionsverlauf hat, genaueruntersuchen zu kçnnen,haben wirS N 2-Reaktionen an Halogenalkanen alsModellreaktionenausgewählt. Es wurden vier Konkurrenzexperimente mitT riphenylphosphan alsgutem Nucleophil undden variierenden Substraten a) 1-Brombutan, b) 2-Brombutan, c) 1-Iodbutan undd)2-Iodbutankonzipiert, beidenendas Eintreteneiner S N 2-Reaktion durchLeitwertänderungen derReaktionslçsungen beobachtbarist. Stichworte: S N 2-Reaktion ·sterische Hinderung ·KonkurrenzreaktionenWhatst he effect of steric hindrance? -E xperimentalcomparisonofreactionr ates of primaryand secondary alkylhalides in competingS N 2reactionsAbstract: Steric hindrancei sacomplexc hemicalc oncept that playsa ni mportant role in many organicr eactionsa nd itsc onsideration is necessaryt hroughout. Althoughs terich indrancec annotb ed irectlyo bservedi n experiments,there ares omeexperimentalsettingswhich allowanindirectobservation basedonthe influence on thereaction rate by theapplication of competitiveexperiments, so called contrastingcases.Inorder to investigate this influence, we choseS N 2reactions with alkylhalides as modelreactions.W eset up four competition experiments usingt riphenylphosphane as nucleophilea nd varied thes ubstrates: a) 1-Bromobutane, b) 2-Bromobutane,c)1 -Iodobutane andd )2 -Iodobutane. In allo fthese experiments thep rogressing S N 2r eactioncan be observed throughchangingconductance.

The E2 mechanism: β‐eliminations at haloalkanes – New model experiments for concept learning in teacher training

“…S N 2‐Reaktionen an tertiären Halogenalkanen sind hingegen unbekannt. Bei ihnen müsste ja das Nucleophil an dem sterisch stark abgeschirmten elektrophilen C‐Atom angreifen, was wegen starker repulsiver Wechselwirkungen zu sehr energiereichen Übergangszuständen führte [14]. Basen greifen hingegen in E2‐Reaktionen nicht an (den sterisch abgeschirmten) C‐Atomen an, sondern den vergleichsweise frei zugänglichen H‐Atomen, sodass auch und besonders tertiäre Halogenalkane bestens geeignete Substrate für E2‐Reaktionen darstellen.…”