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Substitutions nucléophiles SN1

Lorsque l'agent nucléophile est moins puissant (H2O, NH3, etc ...) on observe souvent une cinétique d'ordre 1 où la vitesse de réaction varie avec la première puissance de la concentration en dérivé halogéné et ne dépend pas de la concentration en agent nucléophile :

v = k1 [R−X]

Le halogène quitte l'atome de carbone formant ainsi un carbocation, avant que le nucléophile ne réagisse avec ce dernier en une étape rapide qui n'est donc pas déterminante du point de vue cinétique. Il y a ici deux états de transition, l'un δ+R−Xδ- situé entre les réactifs de départ et le carbocation, l'autre Nu:−R+ entre le carbocation et les produits de la réaction ; dans ces deux états de transition, les liaisons entre l'atome de carbone et le halogène ainsi qu'entre le carbone et le nucléophile sont étirées.

Voir vidéo SN1

L'agent nucléophile peut attaquer le carbocation par l'une ou l'autre face. Pour cette substitution nucléophile SN1, la réaction est plus rapide avec les dérivés tertiaires car ceux-ci forment plus aisément des carbocations.

Si le dérivé halogéné de départ est chiral au niveau du carbone porteur du halogène, la réaction conduit à un mélange racémique des deux produits de réaction puisque le groupe nucléophile a autant de chance de se fixer par un des flancs du carbocation que par l'autre

Voir vidéo SN1chiral