Lähtevä ryhmä

Ionisoitumisreaktio, jossa X- on lähtevä ryhmä

Lähtevä ryhmä eli poistuva ryhmä on kemiallisessa reaktiossa joko sähköisesti neutraali tai negatiivisesti varautunut atomi tai molekyyli, joka irtoaa reaktion lähtöaineesta. Lähtevä ryhmä voi ottaa mukaansa sidoselektronit jolloin sitä kutsutaan nukleofuugiksi. Tyypillisiä neutraaleja lähteviä ryhmiä ovat esimerkiksi vesi ja ammoniakki ja lähtevinä ryhminä yleisiä anioneja ovat esimerkiksi halogenidi- ja karboksylaatti-ionit.[1][2][3][4][5][6][7]

Lähtevän ryhmän ominaisuudet

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Halogenidianionien kyky toimia lähtevänä ryhmänä korreloi sen kanssa, miten anioni stabiloi negatiivista varausta. Hyvä lähtevä ryhmä on vahvan hapon konjugaattiemäs. 

Parhaimmat lähtevät ryhmät ovat ioneja tai molekyylejä, jotka kykenevät hyvin vastaanottamaan elektroniparin ja joiden polarisoituvuus on alhainen. Tyypillisesti hyvät lähtevät ryhmät ovat neutraaleja tai hyvin heikkoja emäksiä ja hyvin heikkoja nukleofiileja. Usein käytetty suure käsiteltäessä ryhmän kykyä toimia lähtevänä ryhmänä on pKaH-arvo, joka on lähtevän ryhmän konjugaattihapon pKa-arvo. Mitä matalampi pKaH-arvo on sitä parempi on lähtevä ryhmä. Esimerkiksi jodidi-ioni on parempi lähtevä ryhmä monissa reaktioissa kuin kloridi-ioni, koska jodidi-ionin pKaH on -10 ja kloridi-ionin pKaH-arvo on -7. Usein hyvän lähtevän ryhmän sidos reaktion lähtöaineessa on suhteellisen heikko.[3][4][5][6][7]

Lähtevä ryhmä on tärkeä erityisesti nukleofiilisissa substituutioissa ja eliminaatioreaktiossa. Esimerkiksi SN1- ja SN2-mekanismilla tapahtuvat reaktiot ovat yleisesti sitä nopeampia, mitä parempi lähtevä ryhmä niissä on.[3][4][5][6][7]

Lähteviä ryhmiä alenevan lähtökyvyn mukaisesti[4]
R-N2+ typpimolekyyli
R-OR'2+ dialkyylieetteri
R-OSO2RF perfluorialkyylisulfonaatit (e.g. triflaatti)
R-OTs, R-OMs jne sulfonaatit kuten tosylaatit, mesylaatti ym.
R-I jodidi
R-Br bromidi
R-OH2+, R-OHR'2 vesi, alkoholit
R-Cl kloridi
R-ONO2, R-OPO(OH)2 nitraatti, fosfaatti (ja muut ionit epäorgaanisista estereistä)
R-SR'2+ tiolaatit
R-NR'3+, R-NH3 amiinit, ammoniakki
R-F fluoridi
R-OCOR karboksylaatit
R-OAr fenoksidit
R-OH, R-OR hydroksidi, alkoksidit
R-NR2 amidit

Lähteet

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
  1. ↑ Leila Kotama ja Antti Kivinen: Suomalaisten Kemistien Seuran sanastotoimikunnan julkaisuja nro 5: Fysikaalisen orgaanisen kemian sanasto, s. 79. Suomen Kemian Seura, 1983. ISBN 951-9223-20-7 (englanniksi)
  2. ↑ Leaving group IUPAC GoldBook. IUPAC. Viitattu 1.1.2016. (englanniksi)
  3. ↑ a b c Jonathan Clayden, Nick Greeves, Stuart Warren: Organic Chemistry, s. 202, 347–348. Oxford University Press, 2012. ISBN 978-0-19-927029-3 (englanniksi)
  4. ↑ a b c d Michael B. Smith & Jerry March: March's Advanced Organic Chemistry, s. 426–436. John Wiley & Sons, 2013. ISBN 9780470462591 (englanniksi)
  5. ↑ a b c Thomas Scott, Mary Eagleson: Concise encyclopedia chemistry, s. 591. Walter de Gruyter, 1994. ISBN 978-3110114515 Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 1.1.2016). (englanniksi)
  6. ↑ a b c Francis A. Carey & Richard J. Sundberg: Advanced Organic Chemistry A: Structure and Mechanisms, s. 413–416. Springer, 2007. ISBN 978-0-387-44897-8 (englanniksi)
  7. ↑ a b c Reinhard Bruckner: Organic Mechanisms, s. 58–60. Springer, 2010. ISBN 978-3-642-03650-7 Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 1.1.2016). (englanniksi)