Naslov
Sinteze i mehanizmi solvolize benzilnih bromida u trifluoretanolu
(Syntheses and mechanisms of solvolysis of benzyl bromides in trifluoroethanol)

Autori
Drinovac, Tomislav

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Farmaceutsko-biokemijski fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
15.06

Godina
2021

Stranica
43

Mentor
Matić, Mirela ; Denegri, Bernard

Ključne riječi
Nukleofilna supstitucija, benzil-bromidi, solvoliza, Hammett-Brownova jednadžba
(Nucleophilic substitution, benzyl bromides, solvolysis, Hammett-Brown equation)

Sažetak
Iz odgovarajućih benzilnih alkohola bromiranjem su sintetizirani različito supstituirani benzilni bromidi. Spojevi 4-(metiltio)benzil-bromid, 4-fenoksibenzil-bromid, 4-tert-butilbenzil-bromid, 4-metilbenzil-bromid, 3, 4-dimetilbenzil-bromid, 4-fenilbenzil-bromid te nesupstituirani benzil-bromid dobiveni su bromiranjem fosforovim tribromidom, dok se u sintezi 4-metoksibenzil-bromida kao sredstvo za bromiranje koristio acetil-bromid. Provjera čistoće i identifikacija produkata izvršena je nuklearnom magnetskom rezonancijom i tankoslojnom tekućinskom kromatografijom. Brzine solvolize sintetiziranih spojeva određene su konduktometrijskom metodom u čistoj otopini trifluoretanola (prethodno pročišćen destilacijom) na 25 °C. Konstante brzine manje reaktivnih supstrata određene su na višim temperaturama, nakon čega su vrijednosti ekstrapolirane na 25 °C. Logaritmi konstanti brzina solvolize pojedinih supstrata korelirani su sa σ+ vrijednostima njihovih supstituenata. Nekonzistentne rezultate davali su spojevi s metoksi i metiltio supstituentima te nesuspstituirani benzilni bromid, tako da oni nisu korišteni u daljnjoj analizi. Hammett-Brownovom korelacijskom analizom dobivena su dva pravca. Prvi pravac definiran je točkama koje pripadaju 4-fenoksibenzil-bromidu i 3, 4-dimetilbenzil-bromidu, dok je drugi pravac visokog koeficijenta korelacije definiran točkama koje pripadaju preostalim spojevima (redom 4-metilbenzil-bromid, 4-tert-butilbenzil-bromid i 4-fenilbenzil-bromid). Postojanje dvaju pravaca ukazuje na činjenicu da solvoliza jedne grupe spojeva teče SN1, a druge SN2 mehanizmom. U apsolutnom iznosu, nagib (koji predstavlja reakcijsku konstantu ρ+) prvog pravca je veći od drugog i oba su padajuća (negativni predznak). To znači da se tijekom solvolize u oba slučaja smanjuje elektronska gustoća na reakcijskom centru prijelaznog stanja, no kod pravca s negativnijom reakcijskom konstantom očito dolazi do značajne promjene naboja svojstvene SN1 reakcijama – stvara se relativno stabilni karbokationski međuprodukt. Eksperimentom je, dakle, dokazano da 4-fenoksibenzil-bromid i 3, 4-dimetilbenzil-bromid solvoliziraju u trifuoroetanolu SN1 mehanizmom, dok 4-metilbenzil-bromid, 4-tert-butilbenzil-bromid i 4-fenilbenzil-bromid solvoliziraju SN2 mehanizmom. Budući da se upravo tim redoslijedom smanjuje apsolutan iznos σ+ vrijednosti supstituenata, dokazana je i početna hipoteza da reakcija solvolize benzilnih bromida s jačim elektron-donorskim supstituentima teče brže.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija

POVEZANOST RADA