asendamisreaktsioone

Asendamisreaktsioonid ehk substitutsioonireaktsioonid on orgaaniliste ühendite reaktsioonid, kus üks aatom või rühm asendub teisega. Need on olulised sünteesidegevuses, kuna võimaldavad funktsionaalsete rühmade lisamist, eemaldamist või ümberpaigutamist.

Peamised alaliigid on nukleofiilsed asendamisreaktsioonid (SN) ja nende kahe põhimehaanikumi: SN1 ja SN2. SN2 on bimolekulaarne mehhanism, kus üheaegselt toimuvad nii nucleophiili lähenemine kui lahkumisrühma lahkumine. Kiirus sõltub nii substraadi kui nucleophile kontsentratsioonist ning reaktsioon on sageli kõrges stereokeemilises pingipes, mis põhjustab invertset konfiguratsiooni. SN1 on unimolekulaarne mehhanism: lahkumisrühm eraldub esimesena, moodustub karbocation ning seejärel reaktsioon nucleophile’iga. Kiirus sõltub substraadist ja keskkonnast ning tavaliselt kaasneb racemiseerumine.

Aromaatsetes ühendites võivad toimuda nukleofiilsed asendamisreaktsioonid (SNAr) ning elektrofiilsed asendamisreaktsioonid (EAS). SNAr hõlmab ringil asuvate lahkumisrühmade asendamist nukleofiiliga ning nõuab tavaliselt elektronidega tugevalt tõhustavaid rühmi ringil ning sobivat lahkumisrühma. EAS peab ringi elektrofiilile reageerima ning seejuures asendatakse H, sageli näiteks nitreerimine või sulfoonimine benseenides.

Olulised tegurid on lahustumaterjalid, lahustumaterjalide polaarne iseloom, lahkumisrühma ja nucleophile tugevus, substraadi alküülrühma sterilisus ja temperatuur. Asendamisreaktsioonid võimaldavad laialdaselt kontrollitud sünteesi ja funktsionaalse disaini orgaanilises keemias.