Γιατί τα δευτερεύοντα αλογονοαλκάνια (όπως το 3-χλωροπεντάνιο) δίνουν φτωχές αποδόσεις με τη σύνθεση Williamson Ether;
Εδώ είναι γιατί:
* SN2 εναντίον E2 Διαγωνισμός: Η σύνθεση του Williamson Ether βασίζεται σε μια αντίδραση SN2 μεταξύ ενός αλκοξειδίου ιόντος και ενός αλογαλανικού. Ωστόσο, τα δευτερογενή αλογαλάνια είναι επιρρεπή σε αντιδράσεις εξάλειψης (Ε2).
* στερεοχημική εμπόδιο: Η ογκώδης φύση των δευτερογενών αλογονοαλκονίων καθιστά πιο δύσκολο το ιόν αλκοξειδίου να προσεγγίσει τον άνθρακα που φέρει το αλογόνο, ευνοώντας την εξάλειψη έναντι της υποκατάστασης.
* δύναμη βάσης: Το ιόν αλκοξειδίου που χρησιμοποιείται στη σύνθεση του Williamson Ether είναι μια ισχυρή βάση. Οι ισχυρές βάσεις προάγουν τις αντιδράσεις εξάλειψης στην υποκατάσταση, επιδεινώνοντας περαιτέρω το ζήτημα με δευτερογενή αλογονοαλκανικά.
Στην περίπτωση 3-χλωροπεντάνιο:
* Η παρουσία του δευτερογενούς άνθρακα που συνδέεται με το άτομο χλωρίου καθιστά ευαίσθητη τόσο στις αντιδράσεις SN2 όσο και στο Ε2.
* Η ισχυρή βάση αλκοξειδίου θα αποπροσ, αποπρωτονιές ενός ατόμου υδρογόνου σε άνθρακα δίπλα στο χλώριο, οδηγώντας στο σχηματισμό ενός αλκένιου (προϊόν εξάλειψης).
Συνέπειες των αντιδράσεων εξάλειψης:
* Μειωμένη απόδοση: Οι αντιδράσεις εξάλειψης οδηγούν στο σχηματισμό αλκενίων αντί του επιθυμητού αιθέρα, μειώνοντας την απόδοση του επιθυμητού προϊόντος.
* Πλευρικά προϊόντα: Το υποπροϊόν αλκενίου μπορεί να αντιδράσει περαιτέρω με το ιόν αλκοξειδίου, οδηγώντας στον σχηματισμό πρόσθετων πλευρικών προϊόντων, περιπλέκοντας περαιτέρω το μίγμα της αντίδρασης.
Η βελτίωση των αποδόσεων με δευτερεύοντα αλογαλάνια:
* αδύναμες βάσεις: Η χρήση μιας ασθενέστερης βάσης (π.χ. φαινοξείδιο του νατρίου) μπορεί να ευνοήσει την υποκατάσταση κατά την εξάλειψη.
* Πολικοί απρότορες διαλύτες: Η χρήση ενός πολικού απροτικού διαλύτη (π.χ. DMF, DMSO) μπορεί να βοηθήσει στην προώθηση των αντιδράσεων SN2.
* Εναλλακτικές μέθοδοι: Χρησιμοποιώντας εναλλακτικές μεθόδους όπως το αλκοξυμεργικό-demercuration Η αντίδραση μπορεί να είναι πιο αποτελεσματική για τη σύνθεση αιθέρων από δευτερογενείς αλογαλανούς.
Συμπερασματικά, Οι φτωχές αποδόσεις που λαμβάνονται με δευτερογενή αλογαλάνια στη σύνθεση του Williamson Ether οφείλονται κυρίως σε ανταγωνιστικές αντιδράσεις εξάλειψης. Χρησιμοποιώντας κατάλληλες συνθήκες και εναλλακτικές μεθόδους, ο σχηματισμός πλευρικών προϊόντων μπορεί να ελαχιστοποιηθεί και να επιτευχθούν καλύτερες αποδόσεις.
