Rozdíl mezi účinkem primárního a sekundárního kinetického izotopu

klíčový rozdíl mezi primárním a sekundárním účinkem kinetického izotopu je primární izotopový účinek popisuje izotopovou substituci na přerušené vazbě, zatímco sekundární izotopový účinek popisuje izotopovou substituci na vazbě sousedící s přerušenou vazbou.

Kinetický izotopový efekt nebo KIE se týká změny rychlosti reakce chemické reakce po substituci izotopu. Zde je atom v reaktantu nahrazen jeho izotopem, takže reakční rychlost by byla odlišná od počáteční rychlosti. Potom můžeme stanovit hodnotu pro KIE vydělením rychlostní konstanty pro reakci zahrnující lehký izotopicky substituovaný reaktant od rychlostní konstanty pro reakci zahrnující těžký izotopicky substituovaný reaktant. Proto je KIE větší než 1 považován za normální kinetický izotopický účinek, zatímco KIE menší než 1 je považován za inverzní kinetický izotopický účinek.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je účinek primárního kinetického izotopu
3. Co je sekundární kinetický izotopový efekt
4. Porovnání vedle sebe - primární vs. sekundární kinetický izotopový efekt v tabulkové formě
5. Shrnutí

Co je primární kinetický izotopový efekt?

Primární kinetický izotopový efekt je změna reakční rychlosti v důsledku izotopové substituce v místě přerušení vazby. Zde je tato substituce ve fázi přerušování vazby ve stupni určujícím rychlost reakce. Proto tento typ izotopického účinku svědčí o přerušení nebo vytvoření vazby k izotopu v kroku omezujícím rychlost.

U nukleofilních substitučních reakcí je primární kinetický izotopový efekt aplikován na odstupující skupiny, nukleofily a alfa-uhlík, ve kterém k substituci dochází. Tento typ kinetického efektu je méně citlivý než ideální KIE. Je to kvůli příspěvku nevibračních faktorů.

Co je sekundární kinetický izotopový efekt?

Sekundární kinetický izotopový efekt je změna rychlosti reakce v důsledku izotopových substitucí na jiném místě, než je místo přerušující vazbu. Jinými slovy to znamená, že žádná vazba na izotopicky značený atom není přerušena nebo vytvořena. Stejně jako primární kinetický efekt se to také děje v kroku určování rychlosti. Existují tři typy sekundárních kinetických efektů pojmenovaných jako alfa, beta a gama efekt.

Obrázek 01: Nukleofilní substituce molekulami, které mají vodík nahrazený deuteriem

Na rozdíl od primárního KIE má sekundární KIE tendenci být mnohem menší. Tento typ KIE je však stále velmi užitečný při objasňování reakčních mechanismů, protože na atomy Deuteria je sekundární KIE značně velká. Kromě toho je velikost sekundárních kinetických izotopových účinků určena vibračními faktory.

Jaký je rozdíl mezi účinkem primárního a sekundárního kinetického izotopu?

Kinetický izotopový efekt nebo KIE se týká změny rychlosti reakce chemické reakce po substituci izotopu. Klíčový rozdíl mezi primárním a sekundárním účinkem kinetického izotopu je v tom, že primární účinek izotopu popisuje izotopovou substituci na přerušené vazbě, zatímco sekundární izotopový efekt popisuje izotopovou substituci na sousední vazbě na přerušenou vazbu. Dále, na rozdíl od primárního KIE, má sekundární KIE tendenci být mnohem menší.

Kromě toho je velikost sekundárních kinetických izotopových účinků určována vibračními faktory, zatímco primární kinetický izotopový účinek je díky nevibrujícím faktorům méně citlivý.

Níže infographic shrnuje rozdíl mezi primárním a sekundárním kinetickým izotopovým efektem.

Shrnutí - Primární vs. sekundární kinetický izotopový efekt

Kinetický izotopový efekt nebo KIE označuje změnu rychlosti reakce chemické reakce po substituci izotopu. Klíčový rozdíl mezi primárním a sekundárním účinkem kinetického izotopu spočívá v tom, že primární účinek izotopu popisuje izotopovou substituci na přerušené vazbě, zatímco sekundární izotopový účinek popisuje izotopovou substituci na sousední vazbě na přerušenou vazbu.

Odkaz:

1. „Efekt kinetického izotopu“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8. listopadu 2019, k dispozici zde.
2. „Kinetické izotopové efekty“. Chemistry LibreTexts, Libretexts, 5. června 2019, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „SN1 vs SN2“ od Aykutaydina - vlastní práce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia