Předpovídání konkurenčních reakcí SN1/SN2/E1/E2 má tendenci přivádět studenty k šílenství, ale není to tak zlé, jakmile si všimnete obecného vzorce:
- základní podmínky (kladné a záporné náboje) mají tendenci k SN2 nebo E2 (nevzniká karbocation)
- neutrální nebo kyselé podmínky mají tendenci k SN1 nebo E1 (vzniká karbocation).
Takto se určuje reakce SN1/E1 od reakce SN2/E2. Jak ale rozhodnout mezi substitucí nebo eliminací? Obecné věci, které je třeba sledovat, jsou objemnost, nukleofilita a teplo:
- Pokud vidíte teplo (nebo Δ), reakce bude eliminační.
- Pokud vidíte velkou, objemnou sloučeninu, reakce bude elminační.
- Pokud vidíte silnou bázi, reakce bude eliminační. Silná báze je cokoli silnějšího než RO-.
Výjimka: pokud je vše primární, pravděpodobně proběhne SN2.
Tato pravidla se pravděpodobně zdají být matoucí, proto si projděme těchto osm příkladů a podívejme se, jak platí.
a) NaCN je nabitý! (Na+ a CN-), takže je to SN2 nebo E2. CN není silná báze, takže je to SN2.
b) KOtBu (terc-butoxid draselný) je nabitý, takže je to SN2 nebo E2. -OtBu je silná báze, takže pokud je něco objemnější než 1º, půjde o E2. -OtBu je 3º, takže to určitě půjde E2 (KOtBu je klasické činidlo E2).
c) NaOMe je nabitý, takže E2 nebo SN2. NaOMe je silná báze, takže pokud je cokoli >1º, půjde o E2. -OMe je 1º (vlastně ani ne 1º), ale alkylhalogenid je 2º, takže to půjde E2.
d) NaOMe je nabitý, takže E2 nebo SN2. NaOMe je silná báze, takže pokud je něco >1º, půjde to E2. V tomto případě však neexistuje vůbec žádný objem – nic není >1º! NaOMe je 1 a alkylhalogenid je také 1º, takže půjde o SN2.
e) Methanol (MeOH) je neutrální, takže pravděpodobně E1 nebo SN1. Methanol je slabá zásada a není tam žádný objem, takže SN1. Obecně voda a alkohol dělají směs SN1 a E1 s alkylhalogenidy (většinou SN1).
f) H2SO4 je kyselý, takže pravděpodobně E1 nebo SN1. Nemůže to však být SN1, protože v H2SO4 není nukleofil. (HSO4- je velmi slabý nukleofil). Alkohol s H2SO4 nebo H3PO4 je dehydratační reakce – E1.
g) H2SO4 je kyselý, takže pravděpodobně E1 nebo SN1. V tomto případě máme nukleofil- Cl-, takže půjde o SN1.
h) Aminy jsou neutrální, ale nejdou tak SN1/E1- mají tendenci jít SN2/E2, protože jsou zásadité (roztok aminu má zásadité pH). Tento amin je opravdu objemný, takže bude přecházet E2.
Detaily úlohy