대체 반응이란 무엇입니까?

치환 반응은 유기 화합물, 탄소 분자 및 다른 원소의 하나의 성분이 제 2 반응물로부터 작용기로 대체되거나 치환되는 화학 반응이다. 유기 화합물의 작용기, 반응성 서브 세트는 수소 또는보다 적은 활성의 다른 작용기를 대체한다. 치환 반응은 알칸, 직쇄 탄화수소 및 다른 화합물에 작용 성 또는 반응성을 추가 할 수있다.

가장 단순한 탄화수소 인 알칸은 수소 원자로 둘러싸인 직 쇄형의 가변 길이의 탄소-탄소 공유 결합 사슬로 구성된다. 탄소 원자 사이의 공유 결합은 가장 바깥 쪽의 전자를 공유하여 안정적인 배열을 형성합니다. 유기 화학자는 탄소 골격의 원하는 지점에서 작용기를 대체하여 다른 유용한 화합물의 제형에 대한 최종 생성물 또는 전구체로서 사용하기위한 새로운 분자를 구축한다.

알칸과 염소, 불소 또는 브롬을 포함한 할로겐의 치환 반응은 할로겐화 탄화수소 (일명 알킬 할라이드)를 생성합니다. 알킬 할라이드는 계속해서 변형되어 다중 치환 된 화합물을 형성 할 수있다. 일반적인 예로는 이전에 냉매 유체로 사용되었던 클로로 플루오로 카본 (CFC)이 있습니다. 첨가되는 기가 염기성 용액 또는 물에서의 반응으로부터 수산기 (-OH-) 인 경우, 알코올 또는 할로 알콜이 형성 될 것이다.

탄소-할로겐 결합은 탄소-탄소 결합의 공유 결합보다 강하다. 할로겐화물은 전자쌍을 자기쪽으로 끌어 당겨 중심 탄소를 약간 양으로 유지합니다. 친 핵성, 핵을 좋아하는 음으로 하전 된 수산화물 기 또는 추가의 할라이드 원자가 제 1 할라이드 원자의 반대쪽으로부터 알킬 할라이드에 접근함에 따라,이 시나리오에서의 치환을 친 핵성 치환이라고한다. 다가오는 그룹의 음전하는 기존 할라이드 그룹의 음전하를 피합니다.

탄소는 보통 삼각형 피라미드 모양 인 4 면체에서 4 개의 다른 원자와 결합합니다. 분자에 대한 오른 손잡이는 두 개의 다른 그룹으로 치환되면 가능합니다. 단일 방향으로부터의 제 2 친핵체의 접근은 생성물이 동일한 3 차원 구성을 갖도록한다. 두 번째 친핵체는 4 면체가 중앙 탄소와 결합하여 바람에 우산이 뒤집히는 것처럼 내부적으로 튀어 나오게합니다. 이것은 SN2 치환 반응이다 : 이중 분자 반응에서 친핵체에 의한 치환.

SN1 치환 반응에서, 할라이드는 짧은 순간 동안 전자쌍을 제어한다. 현재 매우 양으로 하전 된 중심 탄소 원자는 가능한 한 결합을 분리하여 사면체 대신에 평면 삼각형을 형성하려고한다. 제 2 친핵체는 어느 한쪽으로부터 탄소에 접근하여 라 세미 생성물 혼합물, 동일한 농도의 화합물의 오른쪽 및 왼쪽 종을 형성 할 수있다.

SN1과 SN2 반응은 서로 경쟁합니다. SN2 반응이 더 일반적입니다. 친핵체의 강도, 치환 된 기의 강도 및 하전 된 종을지지하는 용매의 능력은 반응 메커니즘을 결정하는 요인 중 일부이다. 반응 조건, 특히 온도는 결과에 영향을 미칩니다.