SN2和SN1反應路徑的競爭 Competition between SN2 and SN1 Pathways

有機化學的基礎261

1.     到底一個特定的「載體」是依循SN2還是SN1反應路徑進行「取代反應」，決定的關鍵是「反應中心」原子連接的「取代基」多寡。

2.     假如連接「離去基」的是「第三級碳原子」，由於立體阻礙太多，沒辦法進入SN2反應，因此改走SN1反應路徑。

3.     「離去基」在「一級碳」上的「載體」會走SN2反應機制，因為SN1形成「一級碳陽離子」耗費的能量較高，是難以跨越的障礙，相比之下，SN2反應以「背側攻擊」啟動反應比較容易。

4.     當「離去基」是在「二級碳原子」上，SN2和SN1反應都可以進行，至於最後到底是哪一種反應，要看進行反應的1.分子的結構特徵，或2.反應條件；「反應條件」指的是，例如，使用的溶劑和親核性試劑。

5.     舉例來說，「極性的質子性溶劑polar protic solvents」（例如水）有利於「C－LG」鍵「非均勻斷裂」形成「碳陽離子中間產物」（進行SN1反應）。

6.     「極性無質子性溶劑polar aprotic solvents」有利於SN2反應的進行（極性無質子性溶劑，是指含有「異質原子」的分子，這種分子沒有「酸性氫原子」可形成「氫鍵」，例如，甲基亞碸DMSO）。

7.     除了簡單的「載體」以外，「二級碳」載體進行SN2反應得到的產物量通常比SN1多。

8.     （下個章節將解釋，SN1反應的「中間產物碳陽離子」，也能進行「脫去反應」和「重組反應」形成其他產物，「脫去反應」和「重組反應」的產物會跟計畫的「取代反應」的產物混在一起。）

9.     更進一步說，當反應物只含有一種「鏡像異構物」時，進行SN2反應會造成組態翻轉，進行SN1反應則會產生「消旋混合物」，也就是產生更複雜的產物混合物。以下是SN2和SN1反應的摘要：

n   翻譯編寫 Marye Anne Fox, James K. Whitesell《Organic Chemistry》