Clivage de la liaison carbone-brome – Une perspective des effets isotopiques cinétiques du brome et du carbone sur les réactions de débromation du modèle

Dans ce travail, nous explorons l’effet du solvant sur les effets isotopiques cinétiques du 13C et du 81Br (KIEs) lors de l’élimination du substituant du brome à partir de composés organiques bromés favorisés par l’anion hydroxyle. Dans la présente étude, nous étudions l’élimination de l’HBr du 2-bromoéthylbenzène dans trois milieux polaires différents (eau, éthanol et acétonitrile) ainsi que l’élimination de l’ion bromure du 1,2-dibromoéthane lors de la substitution nucléophile par l’ion hydroxyle en solution aqueuse en utilisant l’analyse isotopique du carbone et du brome comme outils mécanistiques. Nous reconsidérons l’hypothèse selon laquelle l’ampleur de l’halogénure de groupe sortant KIE devrait dépendre visiblement du solvant et la rupture de liaison dans un solvant protique devrait s’accompagner d’une liaison hydrogène qui entraînerait une perte d’énergie au point zéro moindre que dans un solvant aprotique. Modélisation de la réaction d’élimination en utilisant les méthodes théoriques populaires disponibles ainsi que différentes approches pour inclure les effets environnementaux nous démontrons dans l’étude présentée aucun effet interprétable du solvant sur la structure de l’état de transition et donc sur les KIEs théoriquement prédites. La comparaison des magnitudes des effets isotopiques cinétiques du carbone et du brome pour deux voies mécanistiques différentes (élimination vs substitution) est également discutée.

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