Het voorspellen van SN1/SN2/E1/E2 concurrentiereacties maakt studenten vaak gek, maar het is niet zo erg als je eenmaal het algemene patroon ziet:
- basiscondities (positieve en negatieve ladingen) neigen naar SN2 of E2 (geen carbokatie)
- neutrale of zure condities neigen naar SN1 of E1 (carbokatie wordt gevormd).
Dat is hoe je een SN1/E1 reactie van een SN2/E2 reactie bepaalt. Maar hoe beslis je tussen substitutie of eliminatie? Algemene zaken om op te letten zijn bulk, nucleofiliciteit, en warmte:
- Als je warmte (of Δ) ziet, zal de reactie op eliminatie gaan.
- Als je een grote, volumineuze verbinding ziet, zal de reactie op eliminatie gaan.
- Als je een sterke base ziet, zal de reactie op eliminatie gaan. Sterke base is alles wat sterker is dan RO-.
De uitzondering: als alles primair is, zal het waarschijnlijk SN2 worden.
Deze regels lijken waarschijnlijk verwarrend, dus laten we deze acht voorbeelden eens doornemen en zien hoe ze van toepassing zijn.
a) NaCN is geladen! (Na+ en CN-), dus het is SN2 of E2. CN is geen sterke base, dus is het SN2.
b) KOtBu (kalium tert-butoxide) is geladen, dus is het SN2 of E2. -OtBu is een sterke base, dus als iets meer volumineus is dan 1º zal het E2 worden. -OtBu is 3º, dus het zal zeker E2 worden (KOtBu is een klassiek E2-reagens).
c) NaOMe is geladen, dus E2 of SN2. NaOMe is een sterke base, dus als iets >1º is zal het E2 worden. -OMe is 1º (eigenlijk niet eens 1º), maar het alkylhalogenide is 2º, dus het zal E2 worden.
d) NaOMe is geladen, dus E2 of SN2. NaOMe is een sterke base, dus als iets >1º is zal het E2 worden. Maar in dit geval is er helemaal geen bulk – niets is >1º! NaOMe is 1 en het alkylhalogenide is ook 1º, dus het zal SN2 worden.
e) Methanol (MeOH) is neutraal dus waarschijnlijk E1 of SN1. Methanol is een zwakke base en er is geen bulk, dus SN1. In het algemeen doen water en alcohol een mengsel van SN1 en E1 met alkylhalogeniden (meestal SN1).
f) H2SO4 is zuur dus waarschijnlijk E1 of SN1. Het kan echter geen SN1 zijn omdat er geen nucleofiel in H2SO4 zit. (HSO4- is een zeer zwak nucleofiel). Een alcohol met H2SO4 of H3PO4 is een dehydratatiereactie- E1.
g) H2SO4 is zuur dus waarschijnlijk E1 of SN1. In dit geval hebben we een nucleofiel- Cl-, dus zal het SN1.
h) Amines zijn neutraal maar ze doen niet zo SN1/E1- ze hebben de neiging om SN2/E2 te gaan, omdat ze basisch zijn (een amine-oplossing heeft een basische pH). Dit amine is erg volumineus dus zal het E2.
Probleem Details