الاختلاف الرئيسي بين تأثير النظائر الحركية الأولية والثانوية هو أن تأثير النظائر الأولي يصف الاستبدال النظيري في الرابطة المكسورة بينما يصف تأثير النظائر الثانوية الاستبدال النظيري في الرابطة المجاورة للرابطة المكسورة.
يشير تأثير النظائر الحركية أو KIE إلى التغيير في معدل تفاعل تفاعل كيميائي عند استبدال نظير. هنا ، يتم استبدال ذرة في المادة المتفاعلة بنظيرها بحيث يكون معدل التفاعل مختلفًا عن المعدل الأولي. ثم يمكننا تحديد قيمة KIE عن طريق قسمة ثابت المعدل للتفاعل الذي يشتمل على المادة المتفاعلة المستبدلة بالضوء من ثابت المعدل للتفاعل الذي يشتمل على المادة المتفاعلة المستبدلة النظيرية الثقيلة.لذلك ، يعتبر KIE أكبر من 1 كتأثير نظيري حركي طبيعي بينما KIE أقل من 1 يعتبر تأثير نظيري حركي عكسي.
ما هو تأثير النظائر الحركية الأولية؟
تأثير النظائر الحركية الأساسي هو تغيير معدل التفاعل بسبب استبدال النظائر في موقع كسر الرابطة. هنا ، يكون هذا الاستبدال في مرحلة كسر الرابطة في خطوة تحديد معدل التفاعل. لذلك ، فإن هذا النوع من التأثير النظيري يدل على كسر الرابطة أو تكوين الرابطة للنظير في خطوة تحديد المعدل.
بالنسبة لتفاعلات الاستبدال النووية ، يتم تطبيق تأثير النظائر الحركية الأولية على المجموعات المغادرة ، و nucleophiles و alpha-carbon التي يحدث فيها الاستبدال. هذا النوع من التأثير الحركي أقل حساسية من KIE المثالي. هذا بسبب مساهمة العوامل غير الاهتزازية.
ما هو تأثير النظائر الحركية الثانوية؟
تأثير النظائر الحركية الثانوية هو تغير معدل التفاعل بسبب البدائل النظيرية في موقع آخر غير موقع كسر الرابطة.بمعنى آخر ، يشير إلى أنه لا يتم كسر أو تشكيل أي رابطة للذرة المسمى نظريًا. مثل التأثير الحركي الأولي ، يحدث هذا أيضًا في خطوة تحديد المعدل. هناك ثلاثة أنواع من التأثيرات الحركية الثانوية تسمى تأثير ألفا وبيتا وجاما.
الشكل 01: استبدال نوكليوفيليك بجزيئات لها هيدروجين يحل محلها الديوتيريوم
على عكس KIE الأساسي ، يميل KIE الثانوي إلى أن يكون أصغر بكثير. ومع ذلك ، لا يزال هذا النوع من KIE مفيدًا جدًا في توضيح آليات التفاعل لأنه لكل ذرات الديوتيريوم ، يكون KIE الثانوي كبيرًا إلى حد كبير. بصرف النظر عن ذلك ، يتم تحديد حجم التأثيرات النظيرية الحركية الثانوية بواسطة عوامل الاهتزاز.
ما هو الفرق بين تأثير النظائر الحركية الأولية والثانوية؟
يشير تأثير النظائر الحركية أو KIE إلى التغيير في معدل تفاعل تفاعل كيميائي عند استبدال نظير. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين تأثير النظائر الحركية الأولي والثانوي في أن تأثير النظائر الأولي يصف الاستبدال النظيري في الرابطة المكسورة ، بينما يصف تأثير النظائر الثانوية الاستبدال النظيري في الرابطة المجاورة للرابطة المكسورة. علاوة على ذلك ، على عكس KIE الأساسي ، تميل KIE الثانوية إلى أن تكون أصغر بكثير.
علاوة على ذلك ، يتم تحديد حجم التأثيرات النظيرية الحركية الثانوية بواسطة عوامل الاهتزاز بينما يكون التأثير النظيري الحركي الأولي أقل حساسية بسبب العوامل غير الاهتزازية.
أدناه مخطط بياني يلخص الفرق بين تأثير النظائر الحركية الأولية والثانوية.
ملخص - تأثير النظائر الحركية الأولية مقابل تأثير النظائر الحركية الثانوية
يشير تأثير النظائر الحركية أو KIE إلى التغيير في معدل تفاعل تفاعل كيميائي عند استبدال نظير. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين تأثير النظائر الحركية الأولية والثانوية في أن تأثير النظائر الأولي يصف الاستبدال النظيري في الرابطة المكسورة ، بينما يصف تأثير النظائر الثانوية الاستبدال النظيري في الرابطة المجاورة للرابطة المكسورة.
