الدليل على الآلية E2. غياب تبادل الهيدروجين

Evidence for the E2 mechanism. Absence of hydrogen exchange

تتفق الحقائق (أ) و (ب) و (جـ) مع الآلية E2. ولكن هنالك احتمال معقول يجب علينا دراسته هو آلية الكربانيون carbanion mechanism . تتضمن مثل هذه الآلية خطوتين ، في الخطوة (1) تفقد الركيزة بروتوناً ويأخذه الأساس مشكلاً جسيماً ذا شحنة سالبة هو الكربانيوم. وفي الخطوة (2) يفقد الكربانيوم أيون الهاليد معطياً الألكن.

تمثل الخطوة (1) تفاعل حمض – اساس وفق مفهوم لوري – برونستد، حيث تقوم الركيزة بدور الحمض ، لأن البروتون الحمضي مرتبط إلى الكربون وتدعى الركيزة حمض كربون ، وكما في معظم حموض الكربون يكون هذا الحمض ذا حموضة ضعيفة جداً.

تكون منتجات الخطوة (1) وهي الحمض المرافق للأساس ، مثلاً الماء الناتج عن ايون الهيدروكسيد، والأساس المرافق لحمض الكربون، هو الكربانيوم. والكربانيوم هو الاساس المرافق لحمض الكربون.

(ويدعى غالباً الحذف عبر شاردة الكربانيوم باسم الحذف E1cB أي الحذف الاحادي الأساس المرافق).

تشبه آليه الكربانيوم الآلية E2 في اتفاقها مع العوامل (أ) ، (ب)، (جـ، وفي محاولة للتفريق بين هاتين الإمكانيتين، أجريت تجارب باستخدام الديتيريوم بصفته واسمه، ولكن هذه المرة ليس لاختيار تأثير النظير، ولكن ببساطة لاستخدامه كقائف بقصد اختيار حدوث التبادل الهيدروجيني، دعنا نرى كيف ننجز هذا العمل.

لندرس نزع هاليد الهيدروجين من بروميد -2 فنيل الإتيل C₆H₅CH₂CH₂Br.

يحدث نزع هاليد الهيدروجيني بوساطة الأساس القوي ايتوكسيد الصويدوم C₂H₅ONa في محلول الايتانول.

يتضمن تشكل الكربانيونات، تحويل الاساس، أيون الايتوكسيد، إلى حمضه المرافق، الايتانول، والذي هو المذيب.

الآن، في التجربة الفعلية كانت الركيزة بروميد -2 فنيل الاثيل العادي (غير الموسوم) وكان المذيب الايتانول C₂H₅OD موسموماً. لندرس ما يحدث إذا ما تشكل الكربانيوم وبصورة عكوسة. سيحاوي معظم الكربانيوم كسب الهيدروجينات مرات عدة لتحديد مادة البدء قبل ان يفقد الهاليد بشكل نهائي منتجاً الالكن.

يحصل الكربانيوم على هذا الهيدروجين من المذيب، الحمض المرافق للأساس ، وهو الحمض الوحيد الموجود والذي له حموضة مناسبة. تكون كل جزيئات المذيب تقريباً من النوع C₂H₅OD وليس من النوع C₂H₅OH حيث يقوم الكربانيوم في هذا التفاعل العكوس ويكسب الديترون ولس البروتون.

سمح للتفاعل السابق بالحدوث حتى استهلاك نصف كمية الركيزة التي تتحول إلى الالكن وبعد ذلك، أوقف التفاعل واستعيدت الكمية غير المستهلكة من بروميد -2 فينيل الاثيل. وقد أظهرت نتائج تحليل طيف الكتلة عدم احتواء المرتبة الثانية (د) لا تترافق بتبادل الهيدروجين.

وهكذا تنفي الحقيقة (د) الآلية التي يتشكل الكربانيوم فيها بشكل عكوس. ولكنها تتوافق مع الآلية E2 التي تتيح الفرصة لحدوث تبادل الهيدروجين.