WEBVTT

00:00:00.769 --> 00:00:04.352
V kontextu SN1 a SN2 reakcí často
mluvíme o odstupujících skupinách.

00:00:04.352 --> 00:00:09.098
Podívejme se teď na odstupující skupiny 
trochu detailněji skrze konstanty pKa.

00:00:09.098 --> 00:00:14.206
Na levé straně tabulky máme kyseliny,
například kyselinu jodovodíkovou, HI,

00:00:14.206 --> 00:00:17.595
která má pKa rovnu
přibližně −11.

00:00:17.595 --> 00:00:21.313
Pamatujme si, že čím je pKa nižší,
tím je daná kyselina silnější.

00:00:21.313 --> 00:00:28.131
V této tabulce je tedy nejsilnější
kyselinou jodovodík s pKa −11.

00:00:28.131 --> 00:00:32.110
Čím silnější je kyselina, tím stabilnější
je pak její konjugovaná báze.

00:00:32.110 --> 00:00:37.202
Konjugovanou bází k HI je
jodidový aniont, I minus.

00:00:37.202 --> 00:00:40.217
Je to konjugovaná báze k nejsilnější
kyselině, kterou tu máme,

00:00:40.217 --> 00:00:42.567
bude to tedy
nejstabilnější báze.

00:00:42.567 --> 00:00:43.959
Napišme
si to tu.

00:00:43.959 --> 00:00:47.661
Toto je nejstabilnější
báze v naší tabulce,

00:00:47.661 --> 00:00:51.529
což znamená, že jodidový ion bude
vynikající odstupující skupinou,

00:00:51.529 --> 00:00:54.137
právě proto,
že je velmi stabilní.

00:00:54.137 --> 00:00:58.675
Jako další zde máme bromovodík
s přibližnou hodnotou pKa minus devět.

00:00:58.675 --> 00:01:04.172
Konjugovanou bází by tedy byl 
bromidový anion, který je také stabilní.

00:01:04.172 --> 00:01:06.498
Je tedy rovněž dobrou
odstupující skupinou.

00:01:06.498 --> 00:01:09.834
Pro kyselinu chlorovodíkovou
je to pak chloridový anion,

00:01:09.834 --> 00:01:11.710
což je také dobrá
odstupující skupina.

00:01:11.710 --> 00:01:14.147
Proto halidové anionty
můžeme často vidět

00:01:14.147 --> 00:01:17.420
jako příklady odstupujících skupin
v mechanismech organické chemie.

00:01:17.420 --> 00:01:24.506
Takže si tu napišme, že všechny tyto 
příklady jsou dobře odstupující skupiny.

00:01:24.506 --> 00:01:27.622
Podívejme se teď na tuto
kyselinu vlevo dole.

00:01:27.622 --> 00:01:33.095
Jedná se o kyselinu p-toluensulfonovou,
která má pKa −3.

00:01:33.095 --> 00:01:34.940
Je to tedy pořád
docela silná kyselina.

00:01:34.940 --> 00:01:39.320
Konjugovanou bázi, kterou je
tosylátový anion, máme vpravo.

00:01:39.326 --> 00:01:42.554
Napišme
si to tu.

00:01:42.554 --> 00:01:46.146
Toto je tosylátový 
anion.

00:01:46.146 --> 00:01:48.845
Protože je to docela
objemná skupina,

00:01:48.845 --> 00:01:51.383
tak místo toho, abychom
ji furt dokola kreslili,

00:01:51.383 --> 00:01:56.583
tak se běžně používá
zkratka OTs.

00:01:56.583 --> 00:01:59.963
Můžeme tu klidně naznačit záporný
náboj na kyslíku, pokud chceme.

00:01:59.963 --> 00:02:07.117
Tosylát figuruje jako odstupující
skupina v mnoha reakcích.

00:02:07.117 --> 00:02:09.098
Pojďme se podívat
na další kyselinu.

00:02:09.098 --> 00:02:15.946
O řádek níže máme hydroxoniový kation,
H tři O plus, s hodnotou pKa −2.

00:02:15.946 --> 00:02:22.449
Příslušnou konjugovanou bází je voda,
která je také dobrou odstupující skupinou.

00:02:22.449 --> 00:02:24.459
Přesuňme se teď
zpátky na vrch tabulky.

00:02:24.459 --> 00:02:29.397
Můžeme si všimnout, že všechny
uvedené kyseliny mají záporné pKa.

00:02:29.397 --> 00:02:35.548
Minus jedenáct, minus devět,
minus sedm, minus tři a minus dva.

00:02:35.548 --> 00:02:39.251
Také si všimněme, že všechny konjugované
báze jsou dobře odstupující skupiny.

00:02:39.251 --> 00:02:43.461
Lze tedy říci, že pokud má
kyselina záporné pKa,

00:02:43.461 --> 00:02:47.255
její konjugovaná báze bude
dobře odstupující skupinou.

00:02:47.255 --> 00:02:51.933
Koukněme se na další příklad
kyseliny, kterým je voda.

00:02:51.933 --> 00:02:56.570
Konstanta pKa vody je plus
15,7.

00:02:56.570 --> 00:02:59.284
Není to tedy bůhvíjak
silná kyselina.

00:02:59.284 --> 00:03:03.995
Konjugovanou bází k vodě je 
hydroxidový anion, OH minus,

00:03:03.995 --> 00:03:05.613
jenž je špatně
odstupující skupina.

00:03:05.613 --> 00:03:08.063
Hydroxidový anion je špatnou
odstupující skupinou.

00:03:08.063 --> 00:03:10.635
Je to proto, že voda
není silnou kyselinou.

00:03:10.635 --> 00:03:15.303
Koukněme na její hodnotu
pKa, patnáct celých sedm.

00:03:15.303 --> 00:03:18.064
S ethanolem je
to podobné.

00:03:18.064 --> 00:03:21.597
Ethanol má hodnotu pKa
kladných 16.

00:03:21.597 --> 00:03:25.093
Takže ethanolátový anion také
nebude dobrou odstupující skupinou.

00:03:25.093 --> 00:03:33.183
Uvedené hodnoty pKa jsou kladné, příslušné
konjugované báze nejsou příliš stabilní,

00:03:33.183 --> 00:03:35.488
což znamená, že jde
o špatně odstupující skupiny.

00:03:35.488 --> 00:03:36.389
Napišme
si to tu.

00:03:36.389 --> 00:03:40.620
Toto jsou špatné
odstupuijící skupiny.

00:03:43.234 --> 00:03:46.910
U SN1 i SN2 reakcí je třeba
dobrých odstupujících skupin.

00:03:46.910 --> 00:03:50.328
S tím, že SN1 reakce jsou
na to obzvlášť citlivé.

00:03:50.328 --> 00:03:52.052
Podívejme se na
terc-butyl chlorid.

00:03:52.052 --> 00:03:55.896
Předpokládejme, že reaguje
SN1 mechanismem.

00:03:55.896 --> 00:03:58.325
V prvním kroku dojde ke 
ztrátě odstupující skupiny.

00:03:58.325 --> 00:04:00.831
Takže tyto elektrony
přejdou na chlor.

00:04:00.831 --> 00:04:06.416
Vznikne tak chloridový anion
s formálním nábojem −1.

00:04:06.416 --> 00:04:11.983
V tabulce s hodnotami pKa jsme viděli,
že chlorid je stabilní konjugovaná báze.

00:04:11.983 --> 00:04:15.083
Takže se jedná o dobře
odstupující skupinu.

00:04:15.083 --> 00:04:22.655
Červenému uhlíku odjímáme vazbu,
tím získá formální náboj plus jedna

00:04:22.655 --> 00:04:26.397
a vytvoří se terciární
karbokation.

00:04:26.397 --> 00:04:31.355
Protože oddělení odstupující skupiny je
rychlost určující krok SN1 mechanismu,

00:04:31.355 --> 00:04:36.651
tvorba stabilního aniontu, neboli
oddělení dobře odstupující skupiny,

00:04:36.651 --> 00:04:39.957
napomáhá průběhu 
SN1 rekce.

00:04:39.957 --> 00:04:42.288
Koukněme se teď
na tento alkohol.

00:04:42.288 --> 00:04:45.223
Zvolme nyní stejný přístup
jako u předešlého.

00:04:45.223 --> 00:04:50.590
Takže první se oddělí odstupující skupina
a tyto elektrony přejdou na kyslík.

00:04:50.590 --> 00:04:55.846
Pozastavme se teď ale nad charakterem
odstupující skupiny, je to hydroxid.

00:04:55.846 --> 00:05:01.033
A na základě naší tabulky s pKa víme, že
hydroxid je špatně odstupující skupina.

00:05:01.033 --> 00:05:07.113
Hydroxidový anion není tak
stabilní jako chloridový anion.

00:05:07.113 --> 00:05:11.590
Chlorid je dobře odstupující skupinou
a hydroxid je špatně odstupující skupinou.

00:05:11.590 --> 00:05:14.943
Oddělení odstupující skupiny tedy
nebude prvním krokem mechanismu.

00:05:14.943 --> 00:05:17.446
Musíme vytvořit lepší
odstupující skupinu.

00:05:17.446 --> 00:05:20.486
A toho můžeme docílit, pokud
máme nějaký zdroj protonů.

00:05:20.486 --> 00:05:23.474
Řekněme, že máme nějaký zdroj
protonů, tedy roztok kyseliny.

00:05:23.474 --> 00:05:25.476
Řekněmě, že tu
máme H plus ionty.

00:05:25.476 --> 00:05:28.225
Prvním krokem tedy
bude protonace alkoholu.

00:05:28.225 --> 00:05:32.254
Náš alkohol tedy zastane
funkci báze a přijme vodík.

00:05:32.254 --> 00:05:33.952
Nakresleme si,
co vznikne.

00:05:33.952 --> 00:05:37.697
Máme tu náš cyklus, přidáme
methylovou skupinu,

00:05:37.697 --> 00:05:41.642
a nyní má náš kyslík
vazbu na dva vodíky.

00:05:41.642 --> 00:05:44.818
Kyslík má stále jeden 
volný elektronový pár,

00:05:44.818 --> 00:05:49.475
v důsledku na něm bude
plus jedna formální náboj.

00:05:49.475 --> 00:05:55.586
Takže řekněme, že tyhle růžové
elektrony vytvoří vazbu s vodíkem.

00:05:55.586 --> 00:05:57.850
Nyní může dojít k oddělení
odstupující skupiny.

00:05:57.850 --> 00:06:01.729
Protože pokud se tyto elektrony
teď přesunou na kyslík,

00:06:01.729 --> 00:06:04.382
odstupující skupinou
bude voda.

00:06:04.382 --> 00:06:05.859
Nakresleme
si to tu.

00:06:05.859 --> 00:06:09.363
Zde máme
molekulu vody.

00:06:09.363 --> 00:06:12.813
Zvýrazněmě si příslušné
elektrony modře.

00:06:12.813 --> 00:06:17.580
Tyhle elektrony přejdou na
kyslík a vznikna při tom voda.

00:06:17.580 --> 00:06:22.305
A z naší pKa tabulky víme, že voda
je dobře odstupující skupina.

00:06:22.305 --> 00:06:28.935
Červenému uhlíku sebereme vazbu, takže
zároveň vzniká terciární karbokation.

00:06:28.935 --> 00:06:30.791
Nakresleme si ho.

00:06:30.791 --> 00:06:33.382
Tady je náš cyklus, tady je
naše methylová skupina.

00:06:33.382 --> 00:06:37.853
Plus jedna formální náboj
na červeném uhlíku.

00:06:37.853 --> 00:06:43.766
Takže úvahami o hodnotách pKa můžeme
odhadnout stabilitu konjugovaných bází.

00:06:43.766 --> 00:06:48.106
Tedy i to, zda bude daná odstupující
skupina dobrá nebo špatná.

00:06:48.106 --> 00:06:51.825
A to nám může pomoci při psaní
mechanismů v organické chemii.