Różnica między pierwotnym a wtórnym efektem izotopowym kinetycznym
Share
The kluczowa różnica między pierwotnym a wtórnym kinetycznym efektem izotopowym jest to pierwotny efekt izotopowy opisuje podstawienie izotopowe na zerwanym wiązaniu, podczas gdy wtórny efekt izotopowy opisuje podstawienie izotopowe na wiązaniu sąsiadującym z zerwanym wiązaniem.
Kinetyczny efekt izotopowy lub KIE odnosi się do zmiany szybkości reakcji chemicznej reakcji po podstawieniu izotopu. Tutaj atom w reagencie zastępuje się jego izotopem, więc szybkość reakcji byłaby inna niż szybkość początkowa. Następnie możemy wyznaczyć wartość KIE, dzieląc stałą szybkości dla reakcji z udziałem lekkiego izotopowo podstawionego reagenta od stałej szybkości dla reakcji z udziałem ciężkiego izotopowo podstawionego reagenta. Dlatego KIE większy niż 1 jest uważany za normalny kinetyczny efekt izotopowy, podczas gdy KIE mniejszy niż 1 jest uważany za odwrotny kinetyczny efekt izotopowy.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest pierwotny efekt izotopu kinetycznego
3. Co to jest wtórny efekt izotopu kinetycznego
4. Porównanie obok siebie - pierwotny vs wtórny efekt izotopu kinetycznego w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie
Co to jest pierwotny efekt izotopu kinetycznego?
Pierwotnym kinetycznym efektem izotopowym jest zmiana szybkości reakcji z powodu podstawienia izotopowego w miejscu zerwania wiązania. W tym przypadku podstawienie znajduje się na etapie zrywania wiązania na etapie determinującym szybkość reakcji. Dlatego ten rodzaj efektu izotopowego wskazuje na zerwanie lub tworzenie wiązania z izotopem na etapie ograniczania szybkości.
W przypadku reakcji podstawienia nukleofilowego pierwszorzędowy efekt izotopu kinetycznego stosuje się do grup opuszczających, nukleofilów i węgla alfa, w których występuje podstawienie. Ten rodzaj efektu kinetycznego jest mniej czuły niż idealny KIE. Wynika to z udziału czynników niewibracyjnych.
Co to jest wtórny efekt izotopu kinetycznego?
Wtórny kinetyczny efekt izotopowy to zmiana szybkości reakcji spowodowana podstawieniem izotopowym w miejscu innym niż miejsce zerwania wiązania. Innymi słowy, oznacza to, że żadne wiązanie z izotopowo znakowanym atomem nie jest zerwane ani utworzone. Podobnie jak pierwotny efekt kinetyczny, odbywa się to również na etapie określania szybkości. Istnieją trzy rodzaje wtórnych efektów kinetycznych zwanych efektami alfa, beta i gamma.
Rycina 01: Substytucja nukleofilowa cząsteczkami z wodorem zastąpionym przez deuter
W przeciwieństwie do pierwotnego KIE, wtórne KIE jest zwykle znacznie mniejsze. Jednak ten typ KIE jest nadal bardzo przydatny w wyjaśnianiu mechanizmów reakcji, ponieważ na atomy deuteru wtórny KIE jest znacznie duży. Poza tym wielkość wtórnych kinetycznych efektów izotopowych jest determinowana czynnikami wibracyjnymi.
Jaka jest różnica między pierwotnym a wtórnym efektem izotopowym kinetycznym?
Kinetyczny efekt izotopowy lub KIE odnosi się do zmiany szybkości reakcji chemicznej reakcji po podstawieniu izotopu. Kluczowa różnica między pierwotnym i wtórnym kinetycznym efektem izotopowym polega na tym, że pierwotny efekt izotopowy opisuje podstawienie izotopowe w zerwanym wiązaniu, podczas gdy wtórny efekt izotopowy opisuje podstawienie izotopowe w sąsiednim wiązaniu z zerwanym wiązaniem. Ponadto, w przeciwieństwie do pierwotnego KIE, wtórny KIE jest zwykle znacznie mniejszy.
Co więcej, wielkość wtórnych kinetycznych efektów izotopowych zależy od czynników wibracyjnych, podczas gdy pierwotny kinetyczny efekt izotopowy jest mniej wrażliwy z powodu czynników niewibracyjnych.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między pierwotnym a wtórnym efektem izotopu kinetycznego.
Podsumowanie - pierwotny vs wtórny efekt izotopu kinetycznego
Kinetyczny efekt izotopowy lub KIE odnosi się do zmiany szybkości reakcji chemicznej reakcji po podstawieniu izotopu. Kluczowa różnica między pierwotnym i wtórnym kinetycznym efektem izotopowym polega na tym, że pierwotny efekt izotopowy opisuje podstawienie izotopowe w zerwanym wiązaniu, podczas gdy wtórny efekt izotopowy opisuje podstawienie izotopowe w sąsiednim wiązaniu z zerwanym wiązaniem.
Odniesienie:
1. „Kinetyczny efekt izotopowy”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8 listopada 2019, dostępna tutaj.
2. „Kinetyczne efekty izotopowe”. Chemia LibreTexts, Libretexts, 5 czerwca 2019 r., Dostępne tutaj.
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „SN1 vs SN2” Autor: Aykutaydin - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
