¿Cómo comparar la velocidad SN2 del ciclopropano con la del compuesto cíclico con puente?

Question

Cómo comparar el S _N 2 de yodociclopropano y 1-yodobiciclo[2.2.1]heptano?

El ataque por detrás es necesario, pero como el anillo de ciclopropano es planar es bastante imposible para el ataque por detrás. Entonces el compuesto puente es no planar, sabemos que en el compuesto puente ambos S _N 1 y S _N 2 sustituciones son malas, por lo que sólo se confunde en estos dos.

Answer 1

En cuanto a los índices de S _N 2, la velocidad de reacción para el yoduro de ciclopropilo será relativamente mayor que 1-iodonorbornano (nombre del compuesto con puente dado).

El yoduro de ciclopropilo (igual que el 1-yodociclopropano) tiene un átomo de hidrógeno sustituido por el átomo de yodo. Si se busca la estereoquímica adecuada del compuesto, este $\ce{I}$ puede estar por encima del plano del anillo de ciclopropano o por debajo del plano. El ángulo entre el átomo por encima del plano y el átomo por debajo del plano es de aproximadamente 115 grados. Por lo tanto, el nucleófilo atacante puede atacar desde arriba del plano si $\ce{I}$ está por debajo del plano, o viceversa. Este ataque sería mejor si se deja el grupo $\ce{I^-}$ y el nucleófilo están en una posición de casi 180 grados. Aquí la repulsión debida al menor ángulo de enlace y con el hidrógeno disminuirá la tasa, pero S _N 2 sigue siendo posible en un grado bajo en el anillo de ciclopropano.

Ahora, el compuesto con puente. En primer lugar, hay muy pocas posibilidades de que se produzca un ataque por detrás. En segundo lugar, para la aparición de S _N 2, debería haber un Inversión de configuración de Walden . Pero en el compuesto bicíclico brigado, el anillo está en una estructura muy compacta, y si intenta sufrir cualquier inversión de configuración, se creará una enorme tensión en el compuesto bicíclico, que es termodinámicamente, muy inestable. Por lo tanto, la tasa de S _N 2 es casi nulo para el 1-yodo norborano.