Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

Korean Chemical Society (대한화학회)
권호 표지

Kinetic Studies of Nucleophilic Substitution Reaction of para-Substituted Benzoyl Compounds with Pyridines

파라치환 벤조일화합물과 피리딘의 친핵성치환반응에 대한 속도론적 연구

  • 김정화 (진주교육대학) ;
  • 엄태섭 (동아대학교 이과대학 화학과) ;
  • 이익춘 (인하대학교 이과대학 화학과) ;
  • 구인선 (경상대학교 사범대학 과학교육과 화학전공)
  • Published : 1985.02.20
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Kinetic studies of nucleophilic substitution reaction of substituted benzoyl cyanides and benzoyl chlorides with pyridines were conducted at 25$^{\circ}C$ in pure acetone solvent. Results showed that (ⅰ) magnitudes of $_{\rho}_S$, $_{\rho}_N$ and ${\beta}$ associated with a change of substituent in the nucleophile indicate relatively advanced bond-formation in the transition state, (ⅱ) the potential energy surface model is able to predict the reaction mechanism, but it is unable to predict the transition state variation to a more product-like transition state, where bond-formation is much more progressed than bond breaking, upon changing the leaving group to that with better leaving ability (ⅲ) the quantum mechanical model predicted the product-like transition state and slightly better leaving ability of CN- as compared with Cl-.

25$^{\circ}C$ 아세톤속에서 벤조일화합물과 피리딘류와의 친핵성치환반응을 속도론적으로 연구하였다. 전이상태 파라미터 $_{\rho}_S$, $_{\rho}_N$, ${\beta}$값으로 보아 생성물을 닮은 전이상태를 갖는 synchronous S$_N$2 반응메카니즘을 예상할 수 있었다. Potential Energy Surface 모형으로서 S$_N$2 반응메카니즘의 규명은 가능했으나 결합형성이 많이 진전되고 결합의 파괴는 약간 진전된 생성물에 더 가까운 전이상태 변화의 예측과 이탈능력 증가(Cl- ＜ CN-)에 따르는 전이상태 변화의 예측은 불가능하였다. Quantum mechanical 모형의 적용으로 이들 반응의 전이상태 역시 생성물을 닮은 구조임을 알 수 있었고 CN-이 Cl-보다 이탈능력이 좋음을 예측할 수 있었다.

Keywords

References

  1. Hel. Chim. Acta v.42 Geusken, M. Planchon(et al.);Nasoelski
  2. J. Chem. Soc. B. L. Archer;R. F. Hudson
  3. J. Chem. Soc. D. A. Brown;R. F. Hudson
  4. J. Amer. Chem. Soc. v.85 R. F. Hudson;G. W. Loveday
  5. Tetrahedron v.33 A. Arcoria;V. Librando;E. Maccarone;G. Musumarra
  6. J. Korean Chem. Soc. v.23 J. E. Sohn;S. K. Yoon;I. Lee
  7. Bull. Korean Chem. Soc. v.3 I. Lee;I. S. Koo;S. C. Sohn;H. W. Lee
  8. J. Amer. Chem. Soc. v.101 J. M. Harris;S. G. Shafer;J. R. Moffatt;A. B. Becker
  9. J. Amer. Chem. Soc. v.77 G. S. Hammond
  10. J. Amer. Chem. Soc. v.89 E. R. Thornton
  11. J. Amer. Chem. Soc. v.103 S. S. Shaik
  12. J. Amer. Chem. Soc. v.103 A. Pross;S. S. Shaik
  13. Monatsh. Chem. v.47 R. Muller;F. Griengel(et al.)
  14. Organic Synthesis Collective v.3 T. S. Oakwood;C. A. Weisgerber
  15. Tetrahedron Lett. K. E. Koenig;W. P. Weber
  16. J. Korean Chem. Soc. v.27 J. W. Kim;I. Lee;S. C. Sohn;T. S. Uhm
  17. Phill. Mag. v.2 E. A. Guggenheim
  18. J. Chem. Soc., (B) O. Rogne
  19. Tetrahedron Lett. v.23 I. Lee;N. I. Kim;S. C. Sohn
  20. J. Chem. Soc. Perkin II M. J. Kamlet;R. W. Taft
  21. Mechanism in Organic Chemistry R. W. Alder;R. Baker;J. M. Brown
  22. Can. J. Chem. v.57 K. C. Westaway;S. F. Ali
  23. Tetrahedron v.39 I. Lee;I. S. Koo