Illustrare le reazioni di eliminazione monomolecolare E1
Quando un alogenuro alchilico con almeno un atomo di idrogeno legato al carbonio
adiacente a quello che porta l'alogeno reagisce con un nucleofilo, sono possibili due
percorsi in competizioni: la sostituzione o l'eliminazione.
Spesso le reazioni di sostituzione e di eliminazione avvengono contemporaneamente, a
partire dagli stessi reagenti (il nucleofilo e il substrato). Può prelevare l'uno o l'altro
tipo di reazione, a seconda della struttura del nucleofilo, della struttura del substrato
e delle altre condizioni di reazione. Come nel caso delle reazioni di sostituzione, i
meccanismi principali di eliminazione sono due: E2 ed E1; mentre la sostituzione può
avvenire soltanto con meccanismo Sn1, l'eliminazione può avvenire sia con meccanismo
E1 sia con meccanismo E2. In presenza di nucleofili deboli e di solventi polari la
competizione è tra Sn1 ed E1.
Il meccanismo E1 decorre in due stadi e ha il primo stadio in comune con il meccanismo
Sn1. Il passaggio in comune è la ionizzazione del substrato, lenta e determinante la
velocità, che porta alla formazione di un carbocatione.
Sn1), oppure perdere un protone da un atomo di carbonio adiacente al carbonio
positivo, nel mondo indicato dalla freccia curva, per formare un alchene (processo E1).
Con gli alogenuri primari sono possibili soltanto i meccanismi Sn2 ed E2, perché non
può avvenire la ionizzazione di un alogenuro primario a carbocatione primario, primo
stadio richiesto da entrambi i meccanismo Sn1 ed E1. Con la grande maggioranza dei
nucleofili, gli alogenuri primari danno prevalentemente prodotti di sostituzione (Sn2).
Soltanto con nucleofili molto ingombranti e fortemente basici è favorito il processo
E2. Per esempio, il t-butossido di Potassio è una base ingombrata: la sostituzione è
ritardata e l'eliminazione è la reazione prevalente.
Con gli alogenuri secondari invece, sono possibili tutti e quattro i meccanismi Sn2 ed
E2, Sn1 ed E1. La distribuzione dei prodotti dipende molto dal nucleofilo (dalla sua
forza come nucleofilo e come base) e dalle condizioni di reazione (solvente e
temperatura). La sostituzione è favorita dai nucleofili forti che non siano basi forti
(Sn2), oppure dai nucleofili più deboli, in solventi polari (Sn1); l'eliminazione è favorita
dalle basi forti (E2).
Negli alogenuri alchilici terziari l'eliminazione E2 avviene se si usa una base, mentre la
sostituzione Sn1 e l'eliminazione E1 competono in condizioni neutre o acide.
Dunque, una reazione di eliminazione avviene quando un protone e un gruppo uscente
sono allontanati da atomi di carbonio adiacenti dando origine a un legame p tra i due
atomi di carbonio. Quando il cloruro di tert- butile è trattato con una base, oltre ai
prodotti di sostituzione Sn1 si formano anche altri prodotti. Uno dei quali è proprio il
2-metilpropene che proviene da una reazione di eliminazione.
Poiché l'eliminazione E1 avviene in due stadi, non si può parlare di approccio sin o anti
della base rispetto al gruppo uscente. Infatti, quando la base interviene, l'alogeno è
già uscito. A differenza delle E2, le eliminazioni E1 che coinvolgono composti ciclici
possono sempre avvenire, sia quando i gruppi da eliminare (H e X) hanno orientamento
trans che quando hanno orientamento cis e non si trovano nello stesso piano