Finkelsteinova reakcia: Rozdiel medzi revíziami

 

::<math>RX + X'^- \rightleftharpoons RX' + X^-</math>

 

 

Význam tejto reakcie sa ukáže pri zavádzaní halogénov, ktoré sa nedajú zaviesť konvenčnými metódami. Problém je najmä pri zavádzaní [[fluór]]u a [[jód]]u. [[Radikál]]ová fluorácia neprichádza väčšinou do úvahy kvôli agresivite takéhoto činidla, jód zas netvorí za bežných podmienok radikály vôbec. Adícia halogenovodíku je tiež problematická, pretože väzba H-F je príliš pevná, zatiaľčo pri jodácii by došlo k vzniku elementárneho jódu (jódovodík sa príliš ľahko oxiduje). V takýchto situáciách nám poslúži Finkelsteinova reakcia.

 

 

:<math>CH_3CH_2Cl + NaI \rightleftharpoons CH_3CH_2I + NaCl(s)</math>

Podobná filozofia sa uplatní pri získavaní [[alkylfluorid]]ov. [[Fluorid strieborný]] je jediný halogenid [[striebro|striebra]], ktorý sa aspoň trocha rozpúšťa vo vode a [[Rozpúšťadlo|protických rozpúšťadlách]]. Preto sa pôsobením AgF v [[acetonitril]]e, alebo acetóne na alkylchloridy dá pripraviť fluórderivát. Toto je jedna z mála dostupných metód prípravy alkylfluoridov. Reakcia sa teoreticky dá použiť na premenu akýchkoľvek dvoch halogénov, ak sa použije veľký prebytok soli jedného z nich, dostaneme produkt s veľkým výťažkom.

 

 

Finkelsteinova reakcia prebieha mechanizmom [[Nukleofilná substitúcia|S_N2]]. Je to ukážkový príklad takejto reakcie a preto sa tu výrazne uplatnia rozdiely medzi látkami v rýchlosti premeny na produkt. Ak porovnáme rýchlosť premeny alkylchloridov na jodidy v acetonickom jodide sodnom, môžeme usudzovať na reaktivitu týchto látok. Rýchlosť premeny izopropylchloridu na jodid si vezmeme ako konvenčnú jednotku. Potom rýchlosť premeny n-butylchloridu je 50 a metylchloridu 10000. Tento efekt je spôsobený lepšou dostupnosťou uhlíkovej kostry pre objemný jód. Rýchlosť reakcie pre benzyl a alyl substituované chloridy je tiež v ráde desiatok tisíc, tu je to vďaka tomu, že tieto systémy konjugáciou odčerpácajú prebytok záporného náboja, ktorý je prítomný pri tranzitnom stave. Látky, ktoré umožňujú participáciu heteroatómu, ako napríklad Me-O-CH₂-Cl reagujú rýchlosťou v ráde stoviek tisíc. Beta-halogén karbonylové zlúčeniny reagujú neobyčajne rýchlo až niekoľko milión krát rýchlejšie než izopropylchlorid. Táto nezvyčajná rýchlosť je spôsobená participáciou pí-antiväzbového orbitálu karbonylu pri reakcii. Takto možno vysvetliť aj toxicitu týchto látok, ktoré reagujú prakticky s akýmkoľvek dostupným nukleofilom. Aryl- a vinyl- chloridy nereagujú vôbec, rovnako ako terciárne chloridy, nakoľko u týchto látok je S_N2 substitúcia nemožná.

Tieto veľké rozdiely v reaktivite umožňujú selektívne zmeniť len niektoré halogény v molekule, čo činí reakciu ešte príťažlivejšou. Na urýchlenie reakcie sa často robí v aprotických polárych rozpúšťadlách, ktoré solvatujú len [[katión]], pričom holý [[anión]] rýchlo reaguje. V posledných rokoch sa rozšírilo použitie [[crown-éter]]ov na selektívnu solvatáciu katiónov, čím sa priebeh reakcie ešte urýchli.

 

 

== Pozri aj ==

 

[[Kategória:Chemické reakcie]]

[[it:Reazione di Finkelstein]]

[[ja:フィンケルシュタイン反応]]