Prévoir les réactions de compétition SN1/SN2/E1/E2 a tendance à rendre les étudiants fous, mais ce n’est pas si mal une fois que l’on remarque le schéma général :
- Les conditions basiques (charges positives et négatives) ont tendance à aller SN2 ou E2 (pas de carbocation)
- Les conditions neutres ou acides ont tendance à aller SN1 ou E1 (un carbocation est formé).
C’est ainsi que l’on détermine une réaction SN1/E1 d’une réaction SN2/E2. Mais comment décider entre substitution ou élimination ? Les éléments généraux à surveiller sont l’encombrement, la nucléophilie et la chaleur:
- Si vous voyez de la chaleur (ou Δ), la réaction ira vers l’élimination.
- Si vous voyez un composé gros et encombrant, la réaction ira vers l’élimination.
- Si vous voyez une base forte, la réaction ira vers l’élimination. Une base forte est tout ce qui est plus fort que RO-.
L’exception : si tout est primaire, cela ira probablement SN2.
Ces règles semblent probablement confuses, alors passons en revue ces huit exemples et voyons comment ils s’appliquent.
a) NaCN est chargé ! (Na+ et CN-), donc c’est SN2 ou E2. CN n’est pas une base forte, donc c’est SN2.
b) KOtBu (potassium tert-butoxide) est chargé, donc c’est SN2 ou E2. -OtBu est une base forte, donc si quelque chose est plus volumineux que 1º, il ira E2. -OtBu est 3º, donc il va certainement aller E2 (KOtBu est un réactif classique E2).
c) NaOMe est chargé donc E2 ou SN2. NaOMe est une base forte, donc si quelque chose >1º, il va aller E2. -OMe est 1º (en fait, même pas 1º), mais l’halogénure d’alkyle est 2º, donc ça va aller E2.
d) NaOMe est chargé donc E2 ou SN2. NaOMe est une base forte, donc si quelque chose >1º, il ira E2. Mais dans ce cas, il n’y a pas de masse, rien n’est >1º ! NaOMe est 1 et l’halogénure d’alkyle est aussi 1º, donc il ira SN2.
e) Le méthanol (MeOH) est neutre donc probablement E1 ou SN1. Le méthanol est une base faible et il n’y a pas de masse, donc SN1. En général, l’eau et l’alcool font un mélange de SN1 et E1 avec des halogénures d’alkyle (surtout SN1).
f) H2SO4 est acide donc probablement E1 ou SN1. Ne peut pas être SN1 cependant parce qu’il n’y a pas de nucléophile dans H2SO4. (HSO4- est un nucléophile très faible). Un alcool avec H2SO4 ou H3PO4 est une réaction de déshydratation- E1.
g) H2SO4 est acide donc probablement E1 ou SN1. Dans ce cas, nous avons un nucléophile – Cl-, donc il va aller SN1.
h) Les amines sont neutres mais elles ne vont pas SN1/E1- elles ont tendance à aller SN2/E2, car elles sont basiques (une solution d’amine a un pH basique). Cette amine est vraiment volumineuse donc elle ira E2.
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