Razlika med učinkom primarnega in sekundarnega kinetičnega izotopa

The ključna razlika med primarnim in sekundarnim učinkom kinetičnega izotopa je to primarni izotopski učinek opisuje izotopsko substitucijo pri porušeni vezi, medtem ko sekundarni izotopski učinek opisuje izotopsko substitucijo na vezi, ki meji na pretrgano vez..

Kinetični izotopni učinek ali KIE se nanaša na spremembo hitrosti reakcije kemične reakcije po zamenjavi izotopa. Tu se atom v reaktantu nadomesti z njegovim izotopom, tako da bi bila hitrost reakcije drugačna od začetne hitrosti. Nato lahko določimo vrednost za KIE tako, da delimo konstanto hitrosti za reakcijo, ki vključuje lahki izotopično substituiran reaktant, od konstante hitrosti reakcije, ki vključuje težki izotopično substituiran reaktant. Zato je KIE večji od 1 obravnavan kot normalen kinetični izotopski učinek, medtem ko KIE manj kot 1 velja za inverten kinetični izotopski učinek..

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je primarni kinetični učinek izotopa
3. Kaj je sekundarni kinetični učinek izotopa
4. Primerjava zraven - učinek primarnega in sekundarnega kinetičnega izotopa v tabeli
5. Povzetek

Kaj je primarni kinetični učinek izotopa?

Primarni kinetični izotopni učinek je sprememba hitrosti reakcije zaradi izotopske substitucije na mestu pretrganja vezi. Tukaj je ta substitucija v fazi razpada vezi na stopnji reakcije, ki določa hitrost. Zato je ta vrsta izotopskega učinka nazorna na pretrganje vezi ali tvorbo vezi z izotopom na stopnji omejevanja hitrosti.

Pri nukleofilnih reakcijah substitucije se primarni kinetični izotopski učinek uporablja za zapuščanje skupin, nukleofilov in alfa-ogljika, pri katerih pride do substitucije. Ta vrsta kinetičnega učinka je manj občutljiva kot idealna KIE. To je posledica prispevka nevibracijskih dejavnikov.

Kaj je sekundarni kinetični učinek izotopa?

Učinek sekundarnega kinetičnega izotopa je sprememba hitrosti reakcije zaradi izotopskih substitucij na mestu, ki ni mesto prekinjanja vezi. Z drugimi besedami, to kaže, da nobena vez na izotopično označenem atomu ni pretrgana ali oblikovana. Tako kot primarni kinetični učinek tudi to poteka v koraku določanja hitrosti. Obstajajo tri vrste sekundarnih kinetičnih učinkov, imenovane alfa, beta in gama učinek.

Slika 01: Nukleofilna substitucija z molekulami, ki vodik nadomeščajo z devterijem

Za razliko od primarnega KIE je sekundarni KIE precej manjši. Vendar je ta vrsta KIE še vedno zelo uporabna pri razjasnjevanju reakcijskih mehanizmov, ker je na Deuterijeve atome sekundarni KIE precej velik. Poleg tega velikost sekundarnih kinetičnih izotopskih učinkov določajo vibracijski faktorji.

Kakšna je razlika med učinkom primarnega in sekundarnega kinetičnega izotopa?

Kinetični izotopni učinek ali KIE se nanaša na spremembo hitrosti reakcije kemične reakcije po zamenjavi izotopa. Ključna razlika med primarnim in sekundarnim kinetičnim izotopnim učinkom je, da primarni izotopski učinek opisuje izotopsko substitucijo pri porušeni vezi, medtem ko sekundarni izotopski učinek opisuje izotopsko substitucijo na sosednji vezi do pretrgane vezi. Poleg tega je za razliko od primarnega KIE sekundarni KIE precej manjši.

Poleg tega velikost sekundarnih kinetičnih izotopskih učinkov določajo vibracijski faktorji, medtem ko je primarni kinetični izotopski učinek manj neobčutljiv zaradi ne vibracijskih faktorjev.

Spodaj infografika povzema razliko med primarnim in sekundarnim učinkom kinetičnega izotopa.

Povzetek - Učinek primarnega in sekundarnega kinetičnega izotopa

Kinetični izotopni učinek ali KIE se nanaša na spremembo hitrosti reakcije kemične reakcije po zamenjavi izotopa. Ključna razlika med primarnim in sekundarnim kinetičnim izotopnim učinkom je v tem, da primarni izotopski učinek opisuje izotopsko substitucijo pri porušeni vezi, medtem ko sekundarni izotopski učinek opisuje izotopsko substitucijo na sosednji vezi do porušene vezi..

Referenca:

1. "Učinek kinetičnega izotopa." Wikipedia, fundacija Wikimedia, 8. november 2019, dostopno tukaj.
2. "Kinetični učinki izotopov." Kemija LibreTexts, Libretexts, 5. junij 2019, na voljo tukaj.

Vljudnost slik:

1. "SN1 proti SN2" avtor Aykutaydin - Lastno delo (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia