蒂凡尼的卤化

思考的选择性溴化与氯化:直观类比

正如我们讨论的最后文章激进分子、溴激进分子多比氯自由基的卤化烷烃选择性。

为什么?正如我们看到的,详细回答涉及观察反应能量图,哈蒙德公设,阿仑尼乌斯方程。

我导师的时候,我发现这个解释了许多学生的头。所以我尝试用一个类比来解释它。这可能会或可能不会为你工作。

表的内容

1. 溴化是叔碳氢键的高度选择性。氯化是不
2. 叔碳氢键明显弱于二级和初级碳氢键
3. “蒂凡尼的卤化”:一个类比
4. 不稳定的自由基(Cl•)是不太敏感的键的强度比更稳定的自由基(Br•),只有活性足以打破最弱的碳氢键
5. 你知道:低反应性并不总是意味着高选择性(反之亦然)

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1。溴化是叔碳氢键的高度选择性。氯化不是。

如图表所示,溴化得多比氯化叔碳氢键的选择性。

确切地说,溴化是19400倍的选择性叔碳氢键和主碳氢键。氯化只有6倍叔碳氢键的选择性。

例如,一个碳氢化合物暴露于Br₂在光或热(起始)可以选择性溴化叔碳氢键,导致一个主要产品:

相比之下,自由基氯化烷烃可能导致的混合产品,源于卤化初级,二级和三级碳氢键。

2。叔碳氢键明显弱于二级和初级碳氢键

您可能从以前的帖子,叔碳氢键也碰巧(大约93千卡每摩尔)低于二级(96千卡每摩尔)和主(100千卡每摩尔)碳氢键。(见文章:自由基反应的选择性:溴化vs氯化)

在过去,我给适当的(正确的)解释的高选择性的溴氯自由基卤化烷烃:氯化是放出能的,溴化是吸能的,并应用哈蒙德的假设使我们得出的结论是,溴化,由于晚些时候”产品,如“过渡状态,应该有一个更大的差异在激活能量比氯化碳radical-forming步骤(早期的过渡态,更“反应物”),因此应该有较高的选择性(选择性激活能量成正比区别)。

有时经常(实际上)的过程中我的辅导工作第一线的解释已经会见了沉默,瞪了他一眼,或其他反应,一般与不理解一致。在这一点上我有一个选择:鉴于时间有限,我坚持这个解释,虽然稍微不同的策略,或削减诱饵和尝试完全不同的吗?

计算是:如何重要的是学生的需要完全理解哈蒙德的假设解释吗?根据这种情况,我可能决定打破备份计划解释这种现象,这将落入的范畴方便的谎言告诉化学教师。

我叫这个比喻“蒂凡尼的卤化”。这之后(警告)

3所示。“蒂凡尼的卤化”:一个类比

想象你在蒂凡尼珠宝店——工作,比方说。有一天,你站在柜台后面,一个男人在一个完美的,昂贵的西装驳船。很显然,他的匆忙。他的口袋里鼓鼓囊囊的钱。“我有一颗钻石!”他说。

几乎在说话之前,他的眼睛已经专注于一个特定的珠宝展示柜,一个是最大的和最昂贵的商店。“那个看起来不错!”他说。“我要了!”他拿出大量的现金,你把钻石锁的展示柜,使事务。“谢谢!”he says, running out the door.

要是每一个销售都那么简单,你的想法。

好像是为了证明你的观点,下一个人穿过门似乎在他二十出头,穿着宽松的牛仔裤和一个棒球帽。他走路上下显示情况下,慢慢地看着每一个人。几分钟后,他停下来问:“你能告诉我你的一些至少昂贵的钻石吗?”。

即使站在你的面前便宜的石头,他看上去犹豫不决。最后,经过多次延迟,他终于落定在商店买你的绝对便宜的钻石。为他支付,你的手他钻石,他笑了。“这是唯一一个我可以承受!”他说。

4所示。不稳定的自由基(Cl•)是不太敏感的键的强度比更稳定的自由基(Br•),只有活性足以打破最弱的碳氢键

类比?西装的家伙,匆忙,有大量的现金,就像氯自由基。匆忙(不稳定),对价格不是很敏感(“键的强度”)。昂贵的初级碳氢键,二级碳氢键,“便宜”叔碳氢键;它将与这些反应。

廉价的学生,缓慢而有条不紊的,就像溴激进。慢(不稳定),对价格非常敏感。他的“选择性”高是因为他不能“负担得起”购买更多的“昂贵”中小学碳氢键,并只能买得起叔碳氢键“便宜”。

5。这是足够的对于我们的目的,但低反应性并不总是意味着高选择性(反之亦然)

这个比喻“作品”,我几乎每个人都用它,因为它利用了一个每个人都能理解的故事。在一天结束的时候,学生就会明白两件事:氯比溴反应,叔碳氢键比二级或主碳氢键较弱。

有什么缺陷?仅仅因为一个物种是被动的,并不意味着它的unselective;这取决于竞争过渡的性质。“反应选择性原则”被称为一个“不灭的神话“有机化学的好理由。

这个比喻是“足够好”的解释吗?我认为这取决于学生。对许多学生而言,永远不会再遇到有机化学,我想是这样。是一个学生在一个在线的有机化学课程吗一个途中护理事业真的被骗了,如果他/她不学习100%正确解释为什么叔碳氢键选择性溴化吗?我不这么认为。化学专业一个R1研究学校会被这个解释吗?绝对的。

作为一名老师我必须选择我可以忍受的简单化,鉴于我的学生的时间、注意力和动力是有限的资源。生活就是如此。

在下一篇文章:让我们来谈谈烯丙基的溴化。

在下一篇文章:烯丙基溴化

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