Considérez une réaction générale de substitution nucléophile.
La deuxième flèche montre toujours une paire d’électrons allant vers le groupe partant.
Les meilleurs groupes partant « veulent » ces électrons. Ils ne veulent pas les partager avec d’autres atomes.
Les bons groupes partants sont des bases faibles.
Les bases faibles ont des acides conjugués forts. On peut donc identifier les bases faibles en regardant un tableau # »p « K_ »a « #.
Attention : La valeur de # »p « K_ »a « # mesure la position d’un équilibre. Mais la capacité du groupe de départ est basée sur les vitesses de réaction. Donc, bien que la corrélation soit bonne, elle n’est pas parfaite.
En général, plus la base est faible, meilleur est le groupe partant.
Exception : Le fluor est un mauvais groupe partant.
F- est un petit ion. Sa densité de charge élevée le rend relativement peu polarisable. Le groupe partant doit être polarisable pour diminuer l’énergie de l’état de transition. Vous ne devriez jamais voir F- partir dans une réaction # »S »_ »N « 2#.
Question : Pourquoi l’eau est-elle un bon groupe partant ?
Réponse#color(white)(ll)# : Elle ne l’est pas ! L’ion hydronium est le groupe partant.
Explication:
Considérons l’équilibre
# »R-OH ⇌ R »^ »+ » + sous-brace(« OH »^ »-« )_color(red)(« base conj. de H »_2 « O »)#
L’eau est un acide faible, donc l’ion hydroxyde est une base forte. Il « veut » utiliser ses électrons solitaires pour former une liaison covalente.
Donc, la position d’équilibre se trouve loin vers la gauche.
Si on protonise l’alcool, on obtient
# »R-« stackrelcolor(blue)(+)(« O ») « H »_2 ⇌ « R »^ »+ » + underbrace(« OH »_2)_color(red)(« conj. base de H »_3 « O »^ »+ »)#
L’eau est la base conjuguée de l’ion hydronium, l’acide le plus fort qui puisse exister dans l’eau.L’eau est donc une base faible.
Elle a peu tendance à partager ses paires d’électrons avec une autre espèce.
L’eau sous forme d’ion hydronium est un excellent groupe partant.
Voici une vidéo sur ce qui fait un bon groupe partant.