Rozdiel medzi účinkom primárneho a sekundárneho kinetického izotopu

kľúčový rozdiel medzi primárnym a sekundárnym účinkom kinetického izotopu je primárny izotopový efekt opisuje izotopovú substitúciu na prerušenej väzbe, zatiaľ čo sekundárny izotopový účinok opisuje izotopovú substitúciu na väzbe susediacej s prerušenou väzbou.

Kinetický izotopový efekt alebo KIE sa týka zmeny reakčnej rýchlosti chemickej reakcie po substitúcii izotopu. Atóm v reakčnej zložke je tu nahradený izotopom, takže rýchlosť reakcie by bola iná ako počiatočná rýchlosť. Potom môžeme určiť hodnotu pre KIE vydelením rýchlostnej konštanty pre reakciu zahŕňajúcu ľahký izotopicky substituovaný reaktant od rýchlostnej konštanty pre reakciu zahŕňajúcu ťažký izotopicky substituovaný reaktant. Preto je KIE väčší ako 1 považovaný za normálny kinetický izotopický účinok, zatiaľ čo KIE menší ako 1 sa považuje za inverzný kinetický izotopický účinok..

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je účinok primárneho kinetického izotopu
3. Čo je účinok sekundárneho kinetického izotopu
4. Porovnanie bok po boku - primárny vs. sekundárny efekt kinetického izotopu v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je účinok primárneho kinetického izotopu?

Primárny kinetický izotopový efekt je zmena reakčnej rýchlosti v dôsledku izotopovej substitúcie v mieste prerušenia väzby. Tu je táto substitúcia v štádiu prerušenia väzby v kroku určovania rýchlosti reakcie. Preto tento typ izotopového účinku naznačuje prerušenie väzby alebo vytvorenie väzby na izotop v kroku obmedzovania rýchlosti..

Pri nukleofilných substitučných reakciách sa účinok primárneho kinetického izotopu uplatňuje na odstupujúce skupiny, nukleofily a alfa-uhlík, v ktorých k substitúcii dochádza. Tento typ kinetického účinku je menej citlivý ako ideálny KIE. Je to kvôli príspevku nevibračných faktorov.

Čo je účinok sekundárneho kinetického izotopu?

Sekundárny kinetický izotopový efekt je zmena rýchlosti reakcie v dôsledku izotopových substitúcií na inom mieste ako je miesto prerušujúce väzbu. Inými slovami to znamená, že nie je prerušená alebo vytvorená žiadna väzba na izotopicky označený atóm. Podobne ako v prípade primárneho kinetického účinku sa to deje v kroku určovania rýchlosti. Existujú tri typy sekundárnych kinetických účinkov, ktoré sa nazývajú alfa, beta a gama efekt.

Obrázok 01: Nukleofilná substitúcia molekulami, ktoré majú vodík nahradený deutériom

Na rozdiel od primárnych KIE má sekundárna KIE tendenciu byť oveľa menšia. Tento typ KIE je však stále veľmi užitočný pri objasňovaní reakčných mechanizmov, pretože na atómy deutéria je sekundárna KIE značne veľká. Okrem toho je veľkosť sekundárnych kinetických izotopových účinkov určená vibračnými faktormi.

Aký je rozdiel medzi účinkom primárneho a sekundárneho kinetického izotopu?

Kinetický izotopový efekt alebo KIE sa týka zmeny reakčnej rýchlosti chemickej reakcie po substitúcii izotopu. Kľúčový rozdiel medzi primárnym a sekundárnym účinkom kinetického izotopu je v tom, že primárny izotopový účinok opisuje izotopovú substitúciu na prerušenej väzbe, zatiaľ čo sekundárny izotopový účinok opisuje izotopovú substitúciu na susednej väzbe na prerušenú väzbu. Na rozdiel od primárneho KIE má sekundárny KIE tendenciu byť oveľa menší.

Okrem toho je veľkosť sekundárnych kinetických izotopových účinkov určovaná vibračnými faktormi, zatiaľ čo primárny kinetický izotopický účinok je vďaka nevibračným faktorom menej citlivý.

Nižšie uvedený infographic sumarizuje rozdiel medzi primárnym a sekundárnym účinkom kinetického izotopu.

Zhrnutie - primárny vs. sekundárny efekt kinetického izotopu

referencie:

1. „Účinok kinetického izotopu“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8. november 2019, k dispozícii tu.
2. „Kinetické izotopové účinky“. Chémia LibreTexts, Libretexts, 5. júna 2019, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „SN1 vs SN2“ od Aykutaydina - vlastné dielo (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia

Veda a príroda