Для реализации механизма S N 1 необходимо образование стабильного карбокатиона, чтобы обеспечить диссоциацию субстрата.
Стабильность карбокатиона зависит от количества алкильных групп, присоединенных к атому углерода, несущему положительный заряд. Таким образом, первичные карбокатионы менее стабильны, чем вторичные, а те, в свою очередь, менее стабильны, чем третичные.
стабильность карбокатионов 1
[1] Метил-катион
[2] Этиловый катион (первичный)
[3] Изопропил-катион (вторичный)
[4] трет -Бутил-катион (третичный)
Нестабильность метилового катиона и первичных карбокатионов означает, что механизм SN1 не реализуется ни с метилгалогенидами, ни с первичными субстратами.
стабильность карбокатионов 2
Эти реакции не проходят, так как образуются неустойчивые катионы (метил и этил)
Явление, при котором алкильные группы стабилизируют карбокатионы, называется гиперконъюгацией. Гиперконъюгацию можно определить как взаимодействие между углерод-водородной связью цепи и пустой орбиталью положительного атома углерода. Это взаимодействие включает перенос заряда на стабилизирующий его карбокатион.
стабильность карбокатионов 3
[5] Этиловый катион с однократным взаимодействием путем гиперконъюгации ( --------- ).
[6] Изопропил-катион с двумя взаимодействиями по гиперконъюгации ( --------- ).