Williamson Eter Sentezi: SN2 Mekanizması, Eş Seçimi ve Sınav Soruları
Kısa yanıt: Bir alkoksit veya fenoksit, tek bir SN2 adımında bir metil veya birincil alkil halojenüre saldırarak bir eter verir: R–O− + R′–X → R–O–R′ + X−. Hacimli grubu alkoksite koyun; üçüncül halojenürler bunun yerine alken (E2) verir.
Williamson eter sentezi nedir?
Williamson sentezi, simetrik olmayan eterleri hazırlamanın en genel yoludur. Sınav soruları neredeyse her zaman tek bir fikri sınar: hangi alkoksit ve halojenür kombinasyonu işe yarar, hangisi bunun yerine alken verir.
Şablon fenol → anizol dönüşümünü iki adımda çizer. Etoksit veya farklı bir halojenür denemek için MolDraw'da açın.
Bir bakışta tepkime
| Nükleofil | Alkoksit (ROH + Na veya NaH'den) ya da fenoksit (ArOH + NaOH'den) |
|---|---|
| Elektrofil | Metil veya birincil alkil halojenür / tosilat |
| Mekanizma | SN2 (arkadan saldırı, konfigürasyon dönmesi) |
| Örnek | Fenol + NaOH, ardından CH3I → anizol |
| Başarısız olduğu durumlar | Üçüncül halojenürler (E2), aril halojenürler (SN2 yok) |
Adım adım mekanizma
- Alkoksitin hazırlanması. Fenoller (pKa ≈ 10) NaOH ile protonsuzlaşır. Alkoller (pKa ≈ 16) sodyum metali veya NaH gerektirir.
- SN2 saldırısı. Negatif oksijen, halojene bağlı karbona karşı taraftan saldırır ve halojenür aynı adımda ayrılır. O karbondaki bir stereomerkezin konfigürasyonu döner.
Şablondaki her adım elektron elektron denetlenmiştir: eğri oklar tam olarak çizilen yapıları verir. Okları adım adım izlemek için MolDraw'da açın.
Çözümlü örnekler
- Fenol → anizol. NaOH, ardından CH3I (veya dimetil sülfat).
- Etanol → dietil eter. Na, ardından C2H5Br.
- tert-Bütil metil eter (MTBE). (CH3)3CO−Na+ + CH3Br işe yarar; CH3O− + (CH3)3CBr ise bunun yerine 2-metilpropen verir.
- Molekül içi: epoksitler ve THF. Bazik ortamda bir halohidrin halka kapatarak epoksit oluşturur; 4-klorobütanol tetrahidrofuran verir.
Sınav tipi alıştırma soruları
S1. tert-Bütil metil eteri hazırlamanın en iyi yolu:
Cevabı göster
(CH3)3CONa + CH3Br — SN2 engellenmemiş metil halojenüre ihtiyaç duyar; üçüncül halojenür E2'ye uğrar.
S2. Sodyum metoksit + tert-bütil bromür başlıca şunu verir:
Cevabı göster
2-Metilpropen — Güçlü baz bir β-H koparır (E2).
S3. Anizol şundan hazırlanabilir:
Cevabı göster
Sodyum fenoksit + CH3I — Aril halojenürler SN2'ye uğramaz; bu yüzden aril grubu oksijen nükleofilinde bulunmalıdır.
S4. (R)-2-bromobütanın bir Williamson tepkimesinde etoksitle konfigürasyonuna ne olur?
Cevabı göster
Döner: (S)-2-etoksibütan (bir miktar eliminasyonla birlikte). — SN2 arkadan saldırısı.
Sık yapılan hatalar
- Hacimli grubu halojenüre koymak — alkoksitte olmalıdır.
- Elektrofil olarak bir aril halojenür kullanmak.
- İkincil halojenürlerin eter + alken karışımları verdiğini unutmak.
- Sıradan bir alkolü protonsuzlaştırmak için NaOH kullanmak (yeterince güçlü değildir).
Bu mekanizmayı MolDraw'da düzenleyin
- MolDraw’da aç bağlantısına tıklayın. Editör tüm şekli tuvalde açar: genel tepkime, numaralandırılmış her adım ve önemli noktalar.
- Her şey sıradan bir yapıdır. Bir sübstitüenti değiştirin, atomları yeniden renklendirin veya bir oku taşıyın; oklar atomlarına bağlı kalır.
- PNG, SVG veya PDF olarak indirin ya da notlarınıza veya slaytlarınıza kopyalayın.
- Aynı şekil editörde Templates → Schemes → Name reactions altında bulunur.
Sorular ve yanıtlar
Di-tert-bütil eter neden Williamson sentezi ile hazırlanamaz?
Her kombinasyon üçüncül bir halojenür gerektirir; bu da güçlü bazik alkoksitle eliminasyona (E2) uğrar.
Williamson sentezi SN1 mi, SN2 mi?
SN2: tek adım, arkadan saldırı, saldırıya uğrayan karbonda konfigürasyonun dönmesi.
Hangi çözücüler en iyisidir?
DMF, DMSO veya aseton gibi polar aprotik çözücüler SN2 adımını hızlandırır.