मुख्य विचार
हैलोऐल्केन नाभिकस्नेही या क्षार से चार प्रकार से अभिक्रिया कर सकता है: SN1, SN2, E1 और E2। अभिधार की संरचना, नाभिकस्नेही, निर्गमी समूह और विलायक तय करते हैं कि कौन-सी जीतती है।
- SN2 एक चरण की है, जिसमें पीछे से आक्रमण होता है, इसलिए विन्यास उलट जाता है। यह मेथिल और प्राथमिक अभिधारों में सबसे तेज़, द्वितीयक में धीमी है और तृतीयक में नहीं होती।
- SN1 कार्बधनायन से होकर जाती है, इसलिए तृतीयक अभिधारों में सबसे तेज़ है, रेसेमिक उत्पाद देती है और उसकी दर केवल अभिधार पर निर्भर है।
- कार्बधनायन स्थायित्व 3° > 2° > 1° > मेथिल है। बेहतर निर्गमी समूह दुर्बल क्षार होते हैं: I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > F⁻।
- ध्रुवीय प्रोटिक विलायक SN1 को और ध्रुवीय ऐप्रोटिक SN2 को बढ़ावा देते हैं। प्रबल और स्थूल क्षार E2 को, और ताप विलोपन को प्रतिस्थापन से अधिक अनुकूल बनाता है।
मुख्य समीकरण
SN1: rate = k[RX]SN2: rate = k[RX][Nu]carbocation: 3° > 2° > 1° > CH₃⁺leaving group: I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > F⁻
हल किया हुआ उदाहरण
ऐसीटोन में आयोडाइड के साथ CH₃Br, CH₃CH₂Br, (CH₃)₂CHBr और (CH₃)₃CBr की तुलना करें (SN2): दर क्रम CH₃Br > CH₃CH₂Br > (CH₃)₂CHBr > (CH₃)₃CBr में घटती है। एथेनॉल में 2-ब्रोमो-2-मेथिलप्रोपेन SN1 और E1 से अभिक्रिया करता है, और नाभिकस्नेही की सांद्रता दोगुनी करने से कुछ नहीं बदलता क्योंकि दर k[RX] है।
आम गलतियाँ
- तृतीयक कार्बन पर SN2 की अपेक्षा करना, जहाँ पिछला पक्ष बहुत अवरुद्ध है।
- SN2 अभिक्रिया के लिए SN1 का दर नियम लगाना, जिसमें नाभिकस्नेही का पद नहीं होता।
- फ्लुओराइड को अच्छा निर्गमी समूह चुनना। वह खराब है क्योंकि हैलाइडों में फ्लुओराइड सबसे प्रबल क्षार है।
अभ्यास
इस विषय के अभ्यास प्रश्नों से खुद को परखें: प्रतिस्थापन, विलोपन और कार्बोकैटायन