Oletetaan, että sinulla on tämä alkyylihalidi ja sinun täytyy määrittää kaikki E2-reaktion tuotteet, kun sitä käsitellään vahvalla emäksellä, kuten natriumetoksidilla.
muista E2-reaktioissa, että ensin tunnistamme kaikki β-vedyt ja piirrämme poistumistuotteet näiden β-vetyjen jokaisen joukon perusteella. Tällöin lähtevän ryhmän (Br) oikealla puolella on β-vety ja kahdella metyyliryhmällä.
näin ollen yksi tuote on alkeeni, jossa kaksoissidos on keskellä:
toisaalta kunkin metyyliryhmän vety antaa saman alkeenin, koska ne ovat ekvivalentteja symmetriatason ja rakenteen vahvistamana alkeenit:
mielenkiintoista on, että näistä kahdesta alkeenista vain toinen on päätuote. Suhde on noin 80:20 substituoitumman alkeenin hyväksi:
syynä tähän on alkeenien stabiilisuus. Muista, että substituoitummat alkeenit ovat vakaampia. Ryhmien lisääminen kaksoissidokseen lisää alkeenin stabiilisuutta:
nyt, tarkastaessamme tuotteitamme, näemme, että se on trisubstituoidun alkeenin ja disubstituoidun alkeenin seos ja trisubstituoitu alkeeni on tämän eliminaatioreaktion päätuote:
näin ollen substituoituneempi alkeeni on E2: n eliminaation päätuote, koska se on stabiilimpi.
venäläinen kemisti Aleksandr Zaitsev oli ensimmäinen, joka havaitsi tämän kuvion ja reaktio on nimetty hänen mukaansa. Zaitsevin säännön mukaan eliminaatioreaktiossa päätuote on sitä enemmän substituoitu alkeeni.
Zaitsevin sääntöä ei aina noudateta E2-reaktioissa.
esimerkiksi, jos käsittelemme samaa alkyylihalidia sterikaalisesti estyneellä emäksellä (suuri / kookas), kuten esimerkiksi kalium-tert-butoksidia, näemme päinvastaisen suuntauksen. Vähemmän substituoitu alkeeni on päätuote, vaikka se on vähemmän stabiili.
Tämä tunnetaan Hoffmannin sääntönä, jonka mukaan jos käsittelemme alkyylihalidia (tai muita sopivia substraatteja), joilla on vahva sterisidisesti estynyt emäs, päätuotteena tulee olemaan vähemmän substituoitu alkeeni.
syynä tähän on se, että kookkaan emäksen on helpompi päästä käsiksi protoneihin, joita muut hiilet eivät estä.
ja koska metyyliryhmien protonit ovat helpommin saatavilla kuin CH2-ryhmän protonit, vähemmän substituoitu alkeeni muodostuu nopeammin ja on tällöin päätuote.
joten yhteenvetona, jos tarvitset enemmän substituoitua alkeenia, käytä sterikaalisesti esteetöntä emästä.
jos kohteena on lees-substituoitu alkeeni, käytetään steerisesti estynyttä emästä.
yleisimmät sterikaalisesti estyneet ja esteettömät emäkset on esitetty yllä.
nämä kaksi sääntöä ovat hyvin sovellettavissa orgaanisessa synteesissä, koska niiden avulla voidaan kontrolloida, mitä alkeenia haluamme syntetisoida. Ja näitä alkeeneja voidaan edelleen käyttää muiden tuotteiden valmistukseen.
E2-reaktion Regioselektiivisyys
Zaitsevin ja Hoffmanin säännöt osoittavat regioselektiivisyyden periaatteen eliminaatioreaktioissa.
Regioselektiivinen tarkoittaa, että reaktio tuottaa päätuotteena selektiivisesti yhden regioisomeerin. Kaksi alkeenia ovat regioisomeerejä, sillä kaksoissidokset ovat eri alueilla. Se on yksi tapa muistaa tämä, mutta myös huomata, että alkeenit ovat perustuslaillisia isomeerejä. Regioselektiivisyys on siis ensisijainen yhden perustuslaillisen isomeerin muodostus.