Разница между первичным и вторичным кинетическим изотопным эффектом

ключевое отличие между первичным и вторичным кинетическим изотопным эффектом заключается в том, что первичный изотопный эффект описывает изотопное замещение у разорванной связи, тогда как вторичный изотопный эффект описывает изотопное замещение у связи, соседней с разорванной связью.

Кинетический изотопный эффект или KIE относится к изменению скорости химической реакции при замещении изотопа. Здесь атом в реагенте заменяется его изотопом, поэтому скорость реакции будет отличаться от начальной скорости. Затем мы можем определить значение для KIE, разделив константу скорости реакции с участием легкого изотопно-замещенного реагента от константы скорости реакции с участием тяжелого изотопно-замещенного реагента. Следовательно, KIE больше 1 считается нормальным кинетическим изотопным эффектом, а KIE меньше 1 считается обратным кинетическим изотопическим эффектом..

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое первичный кинетический изотопный эффект
3. Что такое вторичный кинетический изотопный эффект
4. Сравнение бок о бок - первичный и вторичный кинетический изотопный эффект в табличной форме
5. Резюме

Что такое первичный кинетический изотопный эффект?

Первичным кинетическим изотопным эффектом является изменение скорости реакции из-за изотопного замещения в месте разрыва связи. Здесь это замещение находится на стадии разрыва связи на стадии определения скорости реакции. Следовательно, этот тип изотопного эффекта указывает на разрыв связи или образование связи с изотопом на стадии ограничения скорости..

Для реакций нуклеофильного замещения первичный кинетический изотопный эффект применяется для уходящих групп, нуклеофилов и альфа-углерода, в которых происходит замещение. Этот тип кинетического эффекта менее чувствителен, чем идеальный KIE. Это связано с вкладом невибрационных факторов.

Что такое вторичный кинетический изотопный эффект?

Вторичный кинетический изотопный эффект - это изменение скорости реакции из-за изотопных замещений в месте, отличном от места разрыва связи. Другими словами, это указывает на то, что связь с изотопно-меченным атомом не нарушена или не образована. Как и первичный кинетический эффект, это также имеет место на этапе определения скорости. Есть три типа вторичных кинетических эффектов, названных как альфа, бета и гамма эффект.

Рисунок 01: Нуклеофильное замещение молекулами, замещенными водородом на дейтерий.

В отличие от первичного KIE, вторичный KIE имеет тенденцию быть намного меньшим. Однако этот тип KIE все еще очень полезен для выяснения механизмов реакции, потому что на атомы дейтерия вторичный KIE значительно велик. Кроме того, величина вторичных кинетических изотопных эффектов определяется колебательными факторами..

В чем разница между первичным и вторичным кинетическим изотопным эффектом?

Кинетический изотопный эффект или KIE относится к изменению скорости химической реакции при замещении изотопа. Ключевое различие между первичным и вторичным кинетическим изотопным эффектом состоит в том, что первичный изотопный эффект описывает изотопное замещение при разрывной связи, тогда как вторичный изотопный эффект описывает изотопное замещение при соседней связи с разрывной связью. Кроме того, в отличие от первичного KIE, вторичный KIE имеет тенденцию быть намного меньше.

Кроме того, величина вторичных кинетических изотопических эффектов определяется колебательными факторами, тогда как первичные кинетические изотопные эффекты менее чувствительны из-за невибрационных факторов..

Ниже инфографики обобщены различия между первичным и вторичным кинетическим изотопным эффектом.

Резюме - Первичный и вторичный кинетический изотопный эффект

Кинетический изотопный эффект или KIE относится к изменению скорости химической реакции при замещении изотопа. Ключевое различие между первичным и вторичным кинетическим изотопным эффектом заключается в том, что первичный изотопный эффект описывает изотопное замещение при разрыве связи, тогда как вторичный изотопный эффект описывает изотопное замещение при соседней связи с разрывной связью..

Ссылка:

1. «Кинетический изотопный эффект». Википедия, Фонд Викимедиа, 8 ноября 2019 г., доступно здесь.
2. «Кинетические изотопные эффекты». Химия LibreTexts, Libretexts, 5 июня 2019 года, доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «SN1 против SN2» Айкутайдин - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia