Eliminacja – reakcja chemiczna, w wyniku której z cząsteczki usuwane (eliminowane) są atomy lub grupy atomów, bez jednoczesnego przyłączenia się innych atomów lub grup.
Efektem eliminacji jest powstanie nowego wiązania między atomami pozostającymi w związku po reakcji na skutek: utworzenia wiązania π (zwiększenia krotności wiązań) cyklizacji cząsteczki
Typowym przykładem eliminacji w chemii organicznej jest oderwanie pary podstawników (np. cząsteczki wodoru H–H, chlorowodoru H–Cl, chloru Cl–Cl, wody H–OH itd.), co prowadzi do utworzenia dodatkowego wiązania π między atomami węgla i zwiększa stopień nienasycenia w cząsteczce. Reakcja eliminacji umożliwia otrzymywanie produktów bardziej nienasyconych. Produktami reakcji eliminacji mogą być alkeny bądź alkiny. W większości przypadków eliminacja biegnie zgodnie z regułą Zajcewa, choć znanych jest wiele przykładów, gdzie głównym produktem reakcji eliminacji jest alken o wiązaniu podwójnym przy mniej podstawionym atomie węgla. Wyjątki te dotyczą zgodnie z regułą Hoffmana zasad posiadających duże zawady steryczne np. tert-butanolan potasu, a także eliminacji w podstawionych cykloalkanach jak na przykład eliminacja mentolu.
Eliminacja może być katalizowana kwasem lub zasadą, a także przebiegać spontanicznie lub pod wpływem czynników środowiskowych (światła, ciepła itp.).
Mechanizm reakcji Znane są dwa rodzaje mechanizmu, według których eliminacja może przebiegać: E1 – jednocząsteczkowo lub E2 – dwucząsteczkowo.
Mechanizm E1 Reakcja dwuetapowa. Podczas pierwszego etapu powstaje karbokation w wyniku heterolitycznej dysocjacji wiązania, w drugim etapie zasada odrywa proton od sąsiadującego z karbokationem atomu węgla.
thumb|left|600px|Mechanizm reakcji eliminacji typu E1
Mechanizm E2 Reakcja przebiega w jednym etapie, podczas którego zasada odrywa proton i odchodzi grupa opuszczająca. thumb|left|600px|Mechanizm reakcji eliminacji typu E2
Kinetyka reakcji E1 Etapem determinującym (rds z ang. Rate-determining step) szybkość reakcji (v) eliminacji E1 jest etap pierwszy, w którym powstaje karbokation jako produkt przejściowy. Etap drugi tej reakcji przebiega stosunkowo szybko, gdyż karbokationy są z reguły nietrwałe, dlatego reakcja dąży do utworzenia termodynamicznie trwalszego produktu.
Zgodnie z równaniem reakcji: R1R2HC–CR3R4X → R1R2HC–C+R3R4 + X−
eliminacja E1 jest reakcją pierwszego rzędu: v = k[R1R2HC–CR3R4X]
E2 Etapem determinującym (rds) szybkość reakcji (v) eliminacji E2 jest również etap pierwszy. Jednak w eliminacji E2 w etapie determinującym v udział biorą dwie cząsteczki zgodnie z równaniem: B + HR1R2C–CR3R4X → B····H····(R1R2)C⎓C(R3R4)····X
dlatego jest to reakcja drugiego rzędu: v = k[R1R2HC–CR3R4X] [B]
Warunki reakcji Reakcja E1 zachodzi głównie dla trzeciorzędowych halogenków alkilowych w roztworach o niskim stężeniu zasady. Z kolei reakcja E2 zachodzi głównie w procesach dehydrohalogenacji (–HX) i wymaga dużego stężenia zasady.
Zobacz też eliminacja Hofmanna addycja substytucja
Bibliografia
Kategoria:Mechanizmy reakcji chemicznych