SN1/SN2/E1/E2-kilpailureaktioiden ennustaminen saa opiskelijat sekoamaan, mutta se ei ole niin paha, kunhan huomaa yleisen mallin:
- perusolosuhteet (positiiviset ja negatiiviset varaukset) menevät yleensä SN2:ksi tai E2:ksi (ei karbokationia)
- neutraalit tai happamat olosuhteet menevät yleensä SN1:ksi tai E1:ksi (karbokationi muodostuu).
Siten erotetaan SN1/E1-reaktio SN2/E2-reaktiosta. Mutta miten päättää substituution tai eliminaation välillä? Yleisiä asioita, joihin kannattaa kiinnittää huomiota, ovat bulkki, nukleofiliteetti ja lämpö:
- Jos näet lämpöä (tai Δ), reaktio menee eliminaatioksi.
- Jos näet ison, bulkin yhdisteen, reaktio menee eliminaatioksi.
- Jos näet vahvan emäksen, reaktio menee eliminaatioksi. Vahva emäs on mikä tahansa, joka on vahvempi kuin RO-.
Poikkeus: jos kaikki on primaarista, se menee luultavasti SN2:ksi.
Nämä säännöt tuntuvat luultavasti hämmentäviltä, joten käydään läpi nämä kahdeksan esimerkkiä ja katsotaan, miten niitä sovelletaan.
a) NaCN on varattu! (Na+ ja CN-), joten se on SN2 tai E2. CN ei ole vahva emäs, joten se on SN2.
b) KOtBu (kalium-tert-butoksidi) on varattu, joten se on SN2 tai E2. -OtBu on vahva emäs, joten jos mikä tahansa on bulkkisempi kuin 1º, se menee E2:ksi. -OtBu on 3º, joten se menee varmasti E2:ksi (KOtBu on klassinen E2-reagenssi).
c) NaOMe on varattu, joten E2 tai SN2. NaOMe on vahva emäs, joten jos jokin >1º se menee E2. -OMe on 1º (itse asiassa ei edes 1º), mutta alkyylihalogenidi on 2º, joten se menee E2:ksi.
d) NaOMe on varattu, joten E2 tai SN2. NaOMe on vahva emäs, joten jos jokin >1º se menee E2. Mutta tässä tapauksessa ei ole mitään bulkkia – mikään ei ole >1º! NaOMe on 1 ja alkyylihalogenidi on myös 1º, joten se menee SN2:ksi.
e) Metanoli (MeOH) on neutraali, joten todennäköisesti E1 tai SN1. Metanoli on heikko emäs ja siinä ei ole bulkkia, joten SN1. Yleensä vesi ja alkoholi tekevät SN1:n ja E1:n seoksen alkyylihalogenidien kanssa (enimmäkseen SN1).
f) H2SO4 on hapan, joten todennäköisesti E1 tai SN1. Ei kuitenkaan voi olla SN1, koska H2SO4:ssä ei ole nukleofiiliä. (HSO4- on hyvin heikko nukleofiili). Alkoholi H2SO4:n tai H3PO4:n kanssa on dehydraatioreaktio- E1.
g) H2SO4 on hapan, joten todennäköisesti E1 tai SN1. Tässä tapauksessa meillä on nukleofiili- Cl-, joten se menee SN1.
h) Amiinit ovat neutraaleja, mutta ne eivät niin SN1/E1- ne menevät yleensä SN2/E2, koska ne ovat emäksisiä (amiiniliuoksella on emäksinen pH). Tämä amiini on todella bulkkinen, joten se menee E2.
Ongelman yksityiskohdat