Selektiivisyys

Selektiivisyys tarkoittaa kemiassa useamman mahdollisen tuotteen muodostuessa tietyn tuotteen muodostumisen suosimista. Selektiivisyyttä voidaan kuvata kilpailevien reaktioiden nopeusvakioiden suhteena, jolloin se ilmoitetaan prosentteina, tai nopeusvakioiden suhteen kymmenkantaisena logaritmina. Selektiivisyys voidaan jakaa kemo- alue- ja stereoselektiivisyyteen.

Lajit

Kemoselektiivisyys
Kemoselektiivisyys kuvaa reagenssin kykyä reagoida vain tietyn funktionaalisen ryhmän kanssa, vaikka reagoivassa molekyylissä olisi useampi mahdollinen reagoiva funktionaalinen ryhmä. Esimerkiksi natriumborohydridi on kemoselektiivisempi pelkistin kuin litiumalumiinihydridi, koska se pelkistää vain aldehydit- tai ketoryhmät, kun litiumalumiinihydridi pelkistää näiden lisäksi myös esterit amidit ja karboksyylihapot. Suuren kemoselektiivisyyden omaavia reagensseja kutsutaan toisinaan kemospesifisiksi, mutta tämä ei ole IUPAC:n suosittelema termi.

Alueselektiivisyys
Alue- eli regioselektiivinen reaktio tapahtuu vain tietyssä kohdassa molekyyliä, vaikka molekyylissä olisi useampi samanarvoinen kohta. Näissä kohdissa on tyypillisesti jokaisessa samanlainen funktionaalinen ryhmä. Alueselektiivisyys voi olla täydellistä tai osittaista. Alueselektiivisiä reaktioita voivat olla muun muassa additioreaktiot, jotka noudattavat Markovnikovin sääntöä, ja eliminaatioreaktiot, jotka noudattavat Zaitsevin sääntöä.

Stereoselektiivisyys
Stereoselektiivisissä reaktioissa muodostuu lähinnä toista mahdollisista stereoisomeeristä. Reagoivalla molekyylillä on usea reitti, joista se "valitsee" suotuisimman. Stereospesifisiä ovat E1-reaktiot, joissa muodostuu lähinnä vakaampia alkeeneja, mutta reaktiot ovat myös alueselektiivisiä. Toinen esimerkki on muurahaishappo-additio norborneeniin; reaktio on täysin stereospesifinen reaktio tuottaen vain endo-stereoisomeerejä:

Vastakohtana taas täydellisesti stereospesifisissä reaktioissa lähtöaineet määräävät lopputuotteen stereokemian. Lähtöaineiden stereokemian vuoksi niillä on vain yksi reaktioreitti, eikä niillä ole "valinnanvapautta", ja saadaan vain yhdenlaisia stereoisomeerejä. Toisinaan sanaa stereospesifisyys käytetään virheellisesti korkean stereoselektiivisyyden omaavista reaktioista.

Stereoselektiivisyys voi olla täydellistä tai osittaista. Kvantitatiivisesti stereoselektiivisyyttä kuvataan enantioylimäärällä muodostuvien tuotteiden ollessa enantiomeerejä tai diastereoylimäärällä tuotteiden ollessa diastereomeerejä.

Lähteet

Orgaaninen kemia
Kemialliset reaktiot