Prospettiva storica
Nel 1896, il chimico tedesco Paul Walden scoprì di poter interconvertire gli acidi malico enantiomerico (+) e (-) puri attraverso una serie di reazioni. Questa conversione ha suggerito il coinvolgimento dell'inversione ottica durante la reazione di sostituzione. Inoltre, nel 1930, Sir Christopher Ingold descrisse per la prima volta due diverse forme di reazioni di sostituzione nucleofila, note come reazione SN1 (sostituzione nucleofila unimolecolare) e SN2 (sostituzione nucleofila bimolecolare).
Reazione di sostituzione nucleofila
La parola “sostituzione” deriva dalla parola latina “substituō”, che significa “prendere lo stesso posto”. Le reazioni di sostituzione nucleofila sono reazioni in cui un nucleofilo, una base di Lewis, reagisce con un elettrofilo, un acido di Lewis. Il nucleofilo sostituisce l'atomo di alogeno legato al carbonio della molecola, rilasciando uno ione stabile chiamato gruppo uscente. Questi motivi di reazione sono molto simili alle reazioni acido/base di Lewis e coinvolgono specie molto simili:
Reazione generale:
Fattori che influenzano la reazione di sostituzione nucleofila
Vari fattori governano il percorso della reazione di sostituzione nucleofila:
- Natura del substrato (alogenuri alchilici primari, secondari e terziari)
- Forza del nucleofilo
- Forza dell'elettrofilo
- Natura del gruppo uscente
- Temperatura
- Solvente (solvente protico vs. solvente aprotico)