Разлика между първичен и вторичен кинетичен изотопен ефект

Най- ключова разлика между първичен и вторичен кинетичен изотоп ефект е това първичният изотопен ефект описва изотопното заместване при разкъсната връзка, докато вторичният изотопен ефект описва изотопното заместване в връзката, съседна на прекъснатата връзка.

Кинетичен изотопен ефект или KIE се отнася до промяната на скоростта на реакция на химична реакция при заместване на изотоп. Тук атом в реактанта се заменя с неговия изотоп, така че скоростта на реакцията ще бъде различна от началната скорост. Тогава можем да определим стойност за KIE, като разделим константата на скоростта за реакцията, включваща лекия изотопично заместен реагент от скоростта на константата за реакцията, включваща тежък изотопично заместен реагент. Следователно, KIE по-голям от 1 се счита за нормален кинетичен изотопичен ефект, докато KIE по-малък от 1 се счита за обратен кинетичен изотопичен ефект.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е първичен кинетичен изотопен ефект
3. Какво е вторичен кинетичен изотопен ефект
4. Паралелно сравнение - първичен срещу вторичен кинетичен изотопен ефект в таблична форма
5. Резюме

Какво е първичен кинетичен изотопен ефект?

Първичен кинетичен изотопен ефект е промяната на скоростта на реакция поради изотопното заместване на мястото на разрушаване на връзката. Тук това заместване е в етап на разрушаване на връзката в етапа, определящ скоростта на реакцията. Следователно, този тип изотопен ефект е показателен за разкъсване на връзка или образуване на връзка към изотопа на стъпка, ограничаваща скоростта.

При реакции на нуклеофилно заместване, основният кинетичен изотопен ефект се прилага за напускане на групи, нуклеофили и алфа-въглерод, при които се извършва заместване. Този тип кинетичен ефект е по-малко чувствителен от идеалния KIE. Това се дължи на приноса на не-вибрационните фактори.

Какво е вторичен кинетичен изотопен ефект?

Вторичният кинетичен изотопен ефект е промяната на скоростта на реакцията поради изотопни замествания на място, различно от мястото на разрушаване на връзката. С други думи, това показва, че нито една връзка с изотопно белязания атом не е прекъсната или образувана. Подобно на първичния кинетичен ефект, този също се осъществява в етапа на определяне на скоростта. Има три вида вторични кинетични ефекти, наречени алфа, бета и гама ефект.

Фигура 01: Нуклеофилно заместване с молекули с водород, заменен с деутерий

За разлика от първичния KIE, вторичният KIE обикновено е много по-малък. Този тип KIE обаче все още е много полезен при изясняване на реакционните механизми, тъй като на Deuterium атомите вторичният KIE е значително голям. Освен това, големината на вторичните кинетични изотопни ефекти се определя от вибрационните фактори.

Каква е разликата между първичния и вторичния кинетичен ефект на изотопа?

Кинетичен изотопен ефект или KIE се отнася до промяната на скоростта на реакция на химична реакция при заместване на изотоп. Ключовата разлика между първичния и вторичния кинетичен изотопен ефект е, че първичният изотопен ефект описва изотопното заместване при прекъсната връзка, докато вторичният изотопен ефект описва изотопното заместване в съседната връзка с прекъснатата връзка. Освен това, за разлика от първичния KIE, вторичният KIE е много по-малък.

Освен това величината на вторичните кинетични изотопни ефекти се определя от вибрационните фактори, докато първичният кинетичен изотопичен ефект е по-малко чувствителен поради не-вибрационните фактори.

По-долу инфографиката обобщава разликата между първичен и вторичен кинетичен изотопен ефект.

Обобщение - Първичен срещу вторичен кинетичен изотопен ефект

справка:

1. "Кинетичен изотопен ефект." Уикипедия, Фондация Уикимедия, 8 ноември 2019 г., достъпна тук.
2. "Кинетични изотопни ефекти." Химия LibreTexts, Libretexts, 5 юни 2019 г., налични тук.

С любезност на изображенията:

1. „SN1 срещу SN2“ от Айкутайдин - Собствена работа (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia на Commons

Наука и природа