Załóżmy, że masz ten halogenek alkilowy i musisz określić wszystkie produkty reakcji E2, gdy jest traktowany silną zasadą, taką jak etoksyd sodu.
pamiętaj, że w reakcjach E2 najpierw zidentyfikujemy wszystkie β-wodory i narysujemy produkty eliminacji na podstawie każdego zestawu tych β-wodorów. W tym przypadku mamy β hydrogeny po prawej stronie grupy opuszczającej (Br) i po dwóch grupach metylowych.
tak więc, jednym produktem będzie Alken, w którym wiązanie podwójne znajduje się w środku:
z drugiej strony, wodory w każdej grupie metylowej dają ten sam Alken, ponieważ są równoważne, co potwierdza płaszczyzna symetrii i struktura wiązania.alkenes:
Co ciekawe okazuje się, że tylko jeden z tych dwóch alkenów jest głównym produktem. Stosunek wynosi około 80:20 na korzyść bardziej podstawionego alkenu:
Pamiętaj, że bardziej podstawione alkeny są bardziej stabilne. Dodawanie grup na podwójnym wiązaniu zwiększa stabilność alkenu:
teraz, sprawdzając nasze produkty, widzimy, że jest to mieszanina trisubpodstawionego alkenu z disubpodstawionym alkenem, a trisubpodstawiony Alken jest głównym produktem tej reakcji eliminacji:
tak więc, bardziej podstawiony Alken jest głównym produktem eliminacji E2 ze względu na jego większą stabilność.
rosyjski chemik Aleksander Zajcew był pierwszym, który zaobserwował ten wzór, a reakcja została nazwana jego imieniem. Zasada Zajcewa stwierdza, że w reakcji eliminacji głównym produktem jest bardziej podstawiony Alken.
zasada Zajcewa nie zawsze jest przestrzegana w reakcjach E2.
na przykład, jeśli potraktujemy ten sam halogenek alkilowy o sterycznie utrudnionej podstawie (dużej/nieporęcznej), takiej jak na przykład tert-butoksyd potasu, widzimy odwrotną tendencję. Mniej podstawiony Alken jest głównym produktem, mimo że jest mniej stabilny.
jest to znana reguła Hoffmana, która mówi, że jeśli potraktujemy halogenek alkilu (lub inne odpowiednie substraty) silną sterycznie utrudnioną zasadą, głównym produktem będzie mniej podstawiony Alken.
powodem tego jest to, że dla nieporęcznej bazy łatwiej jest uzyskać dostęp do protonów, które nie są utrudnione przez inne węgle.
a ponieważ protony grup metylowych są bardziej dostępne niż protony grupy CH2, mniej podstawiony Alken tworzy się szybciej i jest głównym produktem w tym przypadku.
podsumowując, jeśli potrzebujesz bardziej podstawionego alkenu, użyj sterycznie nieutwardzonej Zasady.
Jeśli celem jest Alken podstawiony osadem osadowym, należy użyć zasady sterycznie utrudnionej.
najczęstsze bazy sterycznie utrudnione i nie utrudnione są pokazane powyżej.
te dwie zasady mają bardzo duże zastosowanie w syntezie organicznej, ponieważ pozwalają kontrolować, jaki Alken chcemy zsyntetyzować. I te alkenes mogą być dalej używane do przygotowywania innych produktów.
Regioselektywność reakcji E2
Zasady Zajcewa i Hoffmana pokazują zasadę regioselektywności w reakcjach eliminacji.
Regioselektywność oznacza, że reakcja selektywnie wytwarza jeden regioizomer jako główny produkt. Dwa alkeny są regioizomery, ponieważ wiązania podwójne są w różnych regionach. Jest to jeden ze sposobów, aby to zapamiętać, ale także zauważyć, że alkeny są izomerami konstytucyjnymi. Zatem regioselektywność jest preferowaną formacją jednego izomeru Konstytucyjnego.