Hvorfor acetylchlorid hydrolyserede hurtigere end benzoylchlorid?

1. Elektroniske effekter:

* Elektron-doneringsgruppe: Methylgruppen (CH₃) i acetylchlorid er en elektron-donerende gruppe. Det øger elektrondensiteten på carbonylcarbonet, hvilket gør det mere modtageligt for nukleofilt angreb ved vand.

* Elektron-tilbagetrækningsgruppe: Phenylgruppen (C₆H₅) i benzoylchlorid er en elektronisk tilbagetrækkende gruppe. Det reducerer elektrondensiteten på carbonylcarbonet, hvilket gør det mindre modtageligt for nukleofilt angreb.

2. Steriske effekter:

* mindre størrelse: Methylgruppen i acetylchlorid er mindre end phenylgruppen i benzoylchlorid. Denne mindre størrelse giver mulighed for bedre tilgængelighed af carbonylcarbonet til nukleofilen (vand).

* sterisk hindring: Den voluminøse phenylgruppe i benzoylchlorid hindrer nukleofilens fremgangsmåde til carbonylcarbonet, hvilket bremser hydrolyse -reaktionen.

3. Resonansstabilisering:

* resonans i benzoylchlorid: Phenylringen i benzoylchlorid deltager i resonans med carbonylgruppen. Denne resonans delokaliserer den positive ladning på carbonylcarbon, hvilket gør den mindre elektrofil og derfor mindre reaktiv over for nukleofilt angreb.

4. Induktiv effekt:

* induktiv effekt af phenylgruppe: Phenylgruppen i benzoylchlorid udviser en elektronisk tilbagetrækning induktiv virkning, hvilket yderligere reducerer elektrondensiteten på carbonylcarbonet, hvilket gør det mindre reaktivt.

Kortfattet:

* Den elektron-donerende methylgruppe i acetylchlorid gør carbonylcarbon mere modtagelig for nukleofilt angreb.

* Den elektronoptagende phenylgruppe i benzoylchlorid gør carbonylkulstofen mindre modtagelig for nukleofilt angreb.

* Den mindre størrelse af methylgruppen i acetylchlorid giver mulighed for bedre tilgængelighed af carbonylcarbonet, mens den voluminøse phenylgruppe i benzoylchlorid hindrer tilgangen til nukleofilen.

* Resonansstabilisering og induktiv virkning af phenylgruppen i benzoylchlorid mindsker yderligere dens reaktivitet over for hydrolyse.

Derfor hydrolyserer acetylchlorid hurtigere end benzoylchlorid på grund af den kombinerede virkning af elektroniske, steriske og resonansfaktorer.