Considera una reazione generale di sostituzione nucleofila.
La seconda freccia mostra sempre una coppia di elettroni che va verso il gruppo lasciante.
I migliori gruppi lascianti “vogliono” quegli elettroni. Non vogliono condividerli con altri atomi.
I buoni gruppi lascianti sono basi deboli.
Le basi deboli hanno acidi coniugati forti. Quindi possiamo identificare le basi deboli guardando una tabella #”p “K_”a “#.
Attenzione: Il valore #”p “K_”a “# misura la posizione di un equilibrio. Ma la capacità di lasciare il gruppo si basa sui tassi di reazione. Quindi, anche se la correlazione è buona, non è perfetta.
In generale, più debole è la base, migliore è il gruppo lasciante.
Eccezione: Il fluoro è un gruppo di partenza povero.
F- è un piccolo ione. La sua alta densità di carica lo rende relativamente non polarizzabile. Il gruppo uscente deve essere polarizzabile per abbassare l’energia dello stato di transizione. Non dovresti mai vedere F- lasciare in una reazione #”S”_”N “2#.
Domanda: Perché l’acqua è un buon gruppo di partenza?
Risposta#color(white)(ll)#: Non lo è! Lo ione idronio è il gruppo di partenza.
Spiegazione:
Considera l’equilibrio
#”R-OH ⇌ R”^”+” + underbrace(“OH”^”-“)_color(red)(“conj. base of H”_2 “O”)#
L’acqua è un acido debole, quindi lo ione idrossido è una base forte. Esso “vuole” usare i suoi elettroni di coppia solitaria per formare un legame covalente.
Quindi, la posizione di equilibrio si trova molto a sinistra.
Se protoniamo l’alcol, otteniamo
#”R-“stackrelcolor(blue)(+)(“O”) “H”_2 ⇌ “R”^”+” + underbrace(“OH”_2)_color(red)(“conj. base di H”_3 “O”^”+”)#
L’acqua è la base coniugata dello ione idronio, l’acido più forte che può esistere in acqua.
L’acqua sotto forma di ione idronio è un eccellente gruppo di partenza.
Qui c’è un video su cosa fa un buon gruppo di partenza.