Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom is er een lage opbrengst in een eliminatiereactie?

Het is niet nauwkeurig om te zeggen dat eliminatiereacties * altijd * lage opbrengsten hebben. De opbrengst van een eliminatiereactie hangt sterk af van verschillende factoren:

Factoren die de eliminatiereactie beïnvloeden, opbrengst:

* reactieomstandigheden: Temperatuur, oplosmiddel en de aanwezigheid van een basis spelen allemaal een cruciale rol. Een hogere temperatuur is bijvoorbeeld voorstander van eliminatie boven substitutie, maar het kan ook leiden tot nevenreacties en de totale opbrengst verlagen.

* Structuur van het substraat: De aard van het alkylhalogenide (primair, secundair, tertiair) en de aanwezigheid van omvangrijke groepen kan het gemak van eliminatie en de vorming van bijproducten beïnvloeden. Tertiaire alkylhalogeniden ondergaan meestal gemakkelijk eliminatie, terwijl primaire halogeniden er minder vatbaar voor zijn.

* Sterkte van de basis: Een sterke, omvangrijke basis zoals kalium tert-butoxide (kotbu) is voorstander van eliminatie, wat leidt tot hogere opbrengsten. Zwakkere basen of protische oplosmiddelen hebben de voorkeur aan substitutiereacties.

* Concurrerende reacties: Eliminatiereacties concurreren vaak met substitutiereacties, vooral bij het gebruik van zwakkere basen of minder gehinderde alkylhalogeniden.

Redenen voor lage opbrengsten in specifieke gevallen:

* nevenreacties: Eliminatiereacties kunnen leiden tot de vorming van meerdere alkeenproducten, vooral bij het omgaan met substraten met meer dan één mogelijke eliminatieplaats. Dit kan resulteren in een lagere opbrengst van het gewenste alkeen.

* herschikkingen: Carbocaties gevormd als tussenproducten in sommige eliminatiereacties kunnen herschikkingen ondergaan, wat leidt tot de vorming van ongewenste producten.

* Vorming van alkanen: In sommige gevallen kan het alkylhalogenide een reductie ondergaan om een ​​alkaan te vormen, wat leidt tot een lagere opbrengst van het gewenste alkeenproduct.

Key Takeaways:

* Eliminatiereacties zijn niet inherent weinig opbrengst. De opbrengst hangt af van verschillende factoren.

* Optimalisatie van reactieomstandigheden, het kiezen van de juiste basis en het begrijpen van de structuur van het substraat zijn cruciaal voor het maximaliseren van de opbrengsten.

* Concurrerende reacties en nevenproducten kunnen de opbrengst aanzienlijk beïnvloeden.

Voorbeeld:

Als u een primair alkylhalide met een zwakke basis in een protic oplosmiddel reageert, krijgt u waarschijnlijk een lage opbrengst van het alkeenproduct vanwege de overheersing van substitutiereacties. Het gebruik van een sterke basis zoals kaliumtert-butoxide in een aprotisch oplosmiddel bij hoge temperaturen zou echter de voorkeur geven aan de eliminatie en leiden tot een veel hogere opbrengst van het alkeen.