התמרה נוקלאופילית אצילית

התמרה נוקלאופילית אצילית היא שם כולל לתגובות התמרה של תרכובות אציליות. בתגובות אלו נוקלאופיל מחליף את מקומו של קבוצה עוזבת מנגזרת של חומצה קרבוקסילית, כמו אציל-הליד, אנהידריד, אסטר ואמיד. נקבל קרבוניל חדש בו יש קשר לנולקאופיל במקום לקבוצה העוזבת. תגובות אלו לרוב הפיכות.
כיוון שיש מגוון של נולקאופילים ותרכובות אציליות שניתן להגיב בדרך זו, תגובות אלו הן חשובות ושימושיות במגוון תחומים.

מנגנון
לכל תגובות התמרה נוקלאופילית אצילית מנגנון זהה. הנוקלאופיל תוקף את הפחמן הקרבונילי תוך שהקשר הקרבונילי מתנתק ואלקטרוניו עוברים לחמצן הקרבונילי. נוצר מבנה טטראהדרלי הקרוי "tetrahedral intermediate". לאחר מכן הקבוצה העוזבת יוצאת עם אלקטרוני הקשר, והקשר הקרבונילי משוחזר.
בשלב הטטראהדר הן הנוקלאופיל והן הקבוצה יכולים לעזוב. מי שיהיה הקבוצה העוזבת הוא הבסיס החלש יותר, כך שיציב יותר כאניון.

התגובות תתרחשנה באופן מעט שונה תחת תנאיים חומציים שונים:
 חומצה:
כדי להגדיל את אלקטרופיליות הפחמן הקרבונילי, לעידוד התגובה, תתבצע תחילה פרוטונציה (הוספת מימן) לחמצן הקרבונילי. בשלב הבא הנוקלאופיל יתקוף. אם הקבוצה העוזבת אינה טובה דיה היא תוכל לבצע גם פרוטונציה במצב ההטראהדרלי וכך לשפר את טיבה כקבוצה עוזבת. לאחר עזיבת הקבוצה ושיחזור הקרבוניל יהיה שלב של דה-פרוטונציה לפחמן הקרבונילי.

A general mechanism for acid catalyzed nucleophilic acyl substitution|800px
 בסיס:
תחילה תהיה דה-פרוטונציה לנוקלאופיל כדי להגדיל את נוקלאופיליותו. הנוקלאופיל יתקוף, ייווצר טטראהדר זמני, ואז הקרבוניל ישוחזר והקבוצה תעזוב.

A general mechanism for base catalyzed nucleophilic acyl substitution|400px

קישורים חיצוניים

 Acyl Substitution, אתר אוניברסיטת אורגון.

קטגוריה:תגובות כימיות