Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom is broom een ​​betere vertrekkende groep dan chloor?

Er zijn verschillende redenen waarom broom in het algemeen als een betere vertrekkende groep wordt beschouwd dan chloor bij substitutiereacties. Hier zijn een paar belangrijke factoren:

1. Polariseerbaarheid: Broom is polariseerbaarder dan chloor. Dit betekent dat de elektronenwolk van broom gemakkelijker wordt vervormd wanneer deze aan een koolstofatoom is gebonden. Deze vervorming verzwakt de koolstof-broombinding, waardoor het waarschijnlijker wordt dat deze breekt tijdens een substitutiereactie.

2. Elektronegativiteit: Broom is minder elektronegatief dan chloor. Dit betekent dat broom een ​​lagere affiniteit voor elektronen heeft dan chloor. Wanneer een broomatoom aan een koolstofatoom is gebonden, is er minder concurrentie om elektronen tussen de koolstof- en broomatomen. Deze verzwakking van de binding tussen koolstof en broom vergemakkelijkt het vertrek van het broomatoom tijdens een substitutiereactie.

3. Energie voor bindingsdissociatie: De dissociatie-energie van koolstof-broombinding (BDE) is lager dan die van koolstof-chloor BDE. Dit betekent dat er minder energie nodig is om de koolstof-broombinding te verbreken dan de koolstof-chloorbinding. De lagere BDE van de koolstof-broombinding draagt ​​bij aan het grotere gemak van broom als vertrekkende groep.

4. Nucleofiliciteit van de vertrekkende groep: Het bromide-ion (Br-) is een beter nucleofiel dan het chloride-ion (Cl-). Dit betekent dat Br- reactiever is en waarschijnlijker deelneemt aan reacties met andere moleculen. De hogere nucleofiliciteit van het bromide-ion vergemakkelijkt het vertrek ervan uit het molecuul tijdens een substitutiereactie.

Over het geheel genomen maakt de combinatie van deze factoren - polariseerbaarheid, elektronegativiteit, bindingsdissociatie-energie en nucleofiliciteit van de vertrekkende groep - broom een ​​betere vertrekkende groep dan chloor in substitutiereacties.