Odlazeća grupa

U hemiji, odlazeća grupa je molekulski fragment koji se odvaja sa parom elektrona pri heterolitičkom raskidanju veze. Odlazeće grupe mogu da budu anjonski ili neutralni molekuli, ali je u svakom slučaju od ključnog značaja da odlazeća grupa ima sposobnost stabilizacije dodatne elektronske gustine koja proizilazi iz heterolize veze. Uobičajene anjonske odlažeće grupe su halidi kao što je Cl⁻, Br⁻, i I⁻, i sulfonatni esteri kao što su tozilat (TsO⁻). Fluorid (F⁻) funkcioniše kao odlazeća grupa u nervnom agensu sarinskom gasu. Uobičajene neutralne molekulske odlazeće grupe su voda i amonijak.

Sposobnost odlazeće grupe

Fizička manifestacija sposobnosti odlazeće grupe je brzina kojom se reakcija odvija. Dobre odlazeće grupe proizvode brze reakcije. Iz teorije prelaznog stanja sledi da reakcije u kojima učestvuju dobre odlazeće grupe imaju niske barijere aktivacije što dovodi do relativno stabilnih prelaznih stanja.

Korisno je da razmotri koncept sposobnosti odlazeće grupe u slučaju prvog koraka S_N1/E1 reakcije sa anjonskom odlazećom grupom (jonizacijom), dok se ima u vidu da se ovaj koncept može generalizovati na sve reakcije u kojima učestvuju odlazeće grupe. Pošto odlazeća grupa nosi negativnije naelektrisanje u prelaznom stanju (i produktima) nego u početnom materijalu, dobra odlazeća grupa mora da ima sposobnost stabilizacije tog negativnog naboja, i.e. formiranja stablnih anjona. Dobra mera stabilnosti anjona je pKa anjonske konjugovane kiseline, i sposobnost odlazeće grupe zaista generalno sledi taj trend, gde su niže pK_aH vrednosti asocirane sa manjom sposobnošću odlazeće grupe.

U reakciji jonizacije, kao i kod svih reakcija u kojima dolazi do odvajanja odlazeće grupe, odlazeća grupa nosi veći negativni naboj u prelaznom stanju i produktima nego u polaznim materijalima

Korelacija između pK_aH i sposobnosti odlazeće grupe, međutim, nije perfektna. Sposobnost odlazeće grupe predstavlja razliku u energiji između početnih materijala i prelaznog stanja (ΔG^‡), i razlike u sposobnostima odlazećih grupa se odražavaju u promenama tog kvantiteta (ΔΔG^‡). Kvantitet pK_aH, međutim, predstavlja razlike u energiji između početnih materijala i produkata (ΔG) sa razlikama u kiselosti odraženim u promenama tog kvantiteta (ΔΔG). Isto tako, u tim slučajevima su početni materijali različiti. U slučaju pK_a, odlazeća grupa je vezana za proton u početnom materijalu, dok u slučaju sposobnosti odlazeće grupe, odlazeća grupa je obično vezana za ugljenik. Relacija pK_aH vrednosti i sposobnosti odlazeće grupe mora se razmatrati imajući ove važne aspekte u vidu. Uprkos tome, uglavnom postoji korelacija između trendova. Konzistentno sa tom slikom, jake baze kao što su OH⁻, OR⁻ i NR₂⁻ su uglavnom slabe odlazeće grupe, usled njihove nesposobnosti da stabilizuju negativni naboj.

Odlazeće grupe približno poređane po opadajućoj sposobnosti odvajanja^[1]
R-N₂⁺	diazot
R-OR'₂⁺	dialkil etar
R-OSO₂R^F	perfluoroalkilsulfonati (e.g. triflat)
R-OTs, R-OMs, etc.	tozilati, mezilati, i slično
R-I	jodid
R-Br	bromid
R-OH₂⁺, R-OHR'²	voda, alkoholi
R-Cl	hlorid
R-ONO₂, R-OPO(OH)₂	nitrat, fosfat, i drugi neorganski estri
R-SR'₂⁺	tioetar
R-NR'₃⁺, R-NH₃	amini, amonijak
R-F	fluorid
R-OCOR	karboksilat
R-OAr	fenoksid
R-OH, R-OR	hidroksid, alkoksidi
R-NR₂	amidi

Izuzetno je retko za grupe kao što je H⁻ (hidridi) i R₃C⁻ (alkil anjoni, R=alkil ili H) da odu sa parom elektrona zbog nestabilnosti tih baza.

Vidi još

Reference

^ Smith, March. Advanced Organic Chemistry 6th ed. (501-502)

[1] Smith, March. Advanced Organic Chemistry 6th ed. (501-502)

[1]