Primaarse ja sekundaarse kineetilise isotoobi efekti erinevus

võtme erinevus primaarse ja sekundaarse kineetilise isotoobi efekti vahel on see primaarne isotoopsefekt kirjeldab purustatud sideme juures isotoopset asendust, teisene isotoopsefekt aga purustatud sidemega külgneva sideme isotoopseasendust.

Kineetiline isotoopidefekt ehk KIE viitab keemilise reaktsiooni kiiruse muutusele isotoobi asendamisel. Siin asendatakse reaktiivi aatom isotoobiga, nii et reaktsiooni kiirus erineb algkiirusest. Siis saame KIE väärtuse määrata, jagades kerge isotoopselt asendatud reagenti hõlmava reaktsiooni kiiruskonstandi raske isotoopselt asendatud reagenti hõlmava reaktsiooni kiiruskonstandist. Seetõttu peetakse KIE-d, mis on suurem kui 1, normaalseks kineetiliseks isotoopseks toimeks, samal ajal kui KIE-d, mis on väiksem kui 1, peetakse kineetiliseks isotoopseks pöördfunktsiooniks.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on primaarne kineetiline isotoobi efekt
3. Mis on sekundaarne kineetiline isotoopidefekt
4. Kõrvuti võrdlus - primaarse ja sekundaarse kineetilise isotoobi efekt tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on primaarne kineetiline isotoopidefekt?

Primaarne kineetiline isotoobi efekt on reaktsiooni kiiruse muutus, mis on tingitud isotoopse asendamisest sideme purunemise kohas. See asendamine on siin sideme purustamise etapis reaktsiooni kiirust määravas etapis. Seetõttu näitab seda tüüpi isotoopne efekt sideme purunemist või sideme moodustumist isotoobiga kiirust piiraval etapil.

Nukleofiilsete asendusreaktsioonide korral kasutatakse primaarset kineetilist isotoopide efekti rühmade, nukleofiilide ja alfa-süsiniku lahkumisel, kus asendamine toimub. Seda tüüpi kineetiline mõju on vähem tundlik kui ideaalne KIE. Selle põhjuseks on mittevibratsiooniliste tegurite panus.

Mis on sekundaarne kineetiline isotoopidefekt?

Teisene kineetiline isotoopidefekt on reaktsiooni kiiruse muutus, mis on põhjustatud isotoopsetest asendustest mujal kui sideme purustamise kohas. Teisisõnu, see näitab, et ükski side isotoopmärgistatud aatomiga ei ole purunenud ega moodustunud. Nagu primaarne kineetiline efekt, toimub ka see kiirust määravas etapis. On olemas kolme tüüpi sekundaarset kineetilist toimet, mida nimetatakse alfa-, beeta- ja gamma-efektiks.

Joonis 01: Nukleofiilne asendamine molekulidega, milles vesinik on asendatud deuteeriumiga

Erinevalt primaarsest KIE-st kipub sekundaarne KIE olema palju väiksem. Seda tüüpi KIE on siiski väga kasulik reaktsioonimehhanismide väljaselgitamisel, kuna deuteeriumi aatomite kohta on sekundaarne KIE märkimisväärselt suur. Peale selle määravad sekundaarsete kineetiliste isotoopse mõju tugevuse vibratsioonitegurid.

Milline on primaarse ja sekundaarse kineetilise isotoobi efekti erinevus?

Kineetiline isotoopidefekt ehk KIE viitab keemilise reaktsiooni kiiruse muutusele isotoobi asendamisel. Peamine erinevus primaarse ja sekundaarse kineetilise isotoobi efekti vahel on see, et esmane isotoobi efekt kirjeldab purustatud sideme juures isotoopse asendust, samas kui sekundaarse isotoobi efekt kirjeldab purustatud sidemega külgneva sideme isotoopse asendust. Lisaks kipub sekundaarne KIE erinevalt primaarsest KIEst olema palju väiksem.

Lisaks sellele määravad sekundaarsete kineetiliste isotoopmõjude tugevuse vibratsioonitegurid, samas kui primaarne kineetiline isotoopne efekt on mittevibratsiooniliste tegurite tõttu vähem tundlik.

Allpool on infograafik kokku võetud primaarse ja sekundaarse kineetilise isotoobi mõju erinevusest.

Kokkuvõte - primaarne vs sekundaarne kineetilise isotoobi mõju

Kineetiline isotoopidefekt ehk KIE viitab keemilise reaktsiooni kiiruse muutusele isotoobi asendamisel. Primaarse ja sekundaarse kineetilise isotoobi efekti peamiseks erinevuseks on see, et esmane isotoobi efekt kirjeldab purustatud sideme juures isotoopse asendust, samas kui sekundaarse isotoobi efekt kirjeldab purustatud sidemega külgneva sideme isotoopse asendust.

Viide:

1. “Kineetiline isotoopidefekt.” Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 8. november 2019, saadaval siin.
2. “Kineetilised isotoopidefektid.” Keemia LibreTexts, Libretexts, 5. juuni 2019, saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. Aykutaydin - “SN1 vs SN2” - Omad tööd (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu