Ključna razlika između primarnog i sekundarnog kinetičkog izotopskog efekta je u tome što primarni izotopski efekat opisuje izotopsku supstituciju na prekinutoj vezi, dok sekundarni izotopski efekat opisuje izotopsku supstituciju na vezi pored prekinute veze.
Kinetički izotopski efekat ili KIE se odnosi na promjenu brzine reakcije hemijske reakcije nakon zamjene izotopa. Ovdje je atom u reaktantu zamijenjen njegovim izotopom tako da bi brzina reakcije bila drugačija od početne brzine. Tada možemo odrediti vrijednost za KIE dijeljenjem konstante brzine za reakciju koja uključuje lagani izotopski supstituirani reaktant sa konstantom brzine za reakciju koja uključuje teški izotopski supstituirani reaktant. Stoga se KIE veći od 1 smatra normalnim kinetičkim izotopskim efektom, dok se KIE manji od 1 smatra inverznim kinetičkim izotopskim efektom.
Šta je primarni kinetički izotopski efekat?
Primarni kinetički izotopski efekat je promjena brzine reakcije zbog izotopske supstitucije na mjestu prekida veze. Ovdje je ova supstitucija u fazi prekida veze u koraku reakcije koji određuje brzinu. Stoga, ovaj tip izotopskog efekta ukazuje na prekid veze ili stvaranje veze sa izotopom u koraku ograničavanja brzine.
Za reakcije nukleofilne supstitucije, primarni kinetički izotopski efekat se primenjuje za odlazeće grupe, nukleofile i alfa-ugljenik kod kojih dolazi do supstitucije. Ova vrsta kinetičkog efekta je manje osjetljiva od idealnog KIE. Ovo je zbog doprinosa nevibracionih faktora.
Šta je sekundarni kinetički izotopski efekat?
Sekundarni kinetički izotopski efekat je promjena brzine reakcije zbog izotopskih supstitucija na mjestu koje nije mjesto prekida veze. Drugim riječima, to ukazuje da nikakva veza za izotopski označeni atom nije prekinuta ili formirana. Poput primarnog kinetičkog efekta, ovo se također odvija u koraku koji određuje brzinu. Postoje tri vrste sekundarnih kinetičkih efekata koji se nazivaju alfa, beta i gama efekat.
Slika 01: Nukleofilna supstitucija sa molekulima čiji je vodonik zamijenjen deuterijumom
Za razliku od primarnog KIE, sekundarni KIE ima tendenciju da bude mnogo manji. Međutim, ovaj tip KIE je još uvijek vrlo koristan u razjašnjavanju reakcionih mehanizama jer je po atomima deuterija, sekundarni KIE znatno velik. Osim toga, veličina sekundarnih kinetičkih izotopskih efekata određena je faktorima vibracija.
Koja je razlika između primarnog i sekundarnog kinetičkog izotopskog efekta?
Kinetički izotopski efekat ili KIE se odnosi na promjenu brzine reakcije hemijske reakcije nakon zamjene izotopa. Ključna razlika između primarnog i sekundarnog kinetičkog izotopskog efekta je u tome što primarni izotopski efekat opisuje izotopsku supstituciju na prekinutoj vezi, dok sekundarni izotopski efekat opisuje izotopsku supstituciju na susjednoj vezi s prekinutom vezom. Nadalje, za razliku od primarnog KIE, sekundarni KIE ima tendenciju da bude mnogo manji.
Štaviše, veličina sekundarnih kinetičkih izotopskih efekata određena je faktorima vibracije, dok je primarni kinetički izotopski efekat manje osjetljiv zbog nevibracionih faktora.
U nastavku infografika sumira razliku između primarnog i sekundarnog kinetičkog izotopskog efekta.
Sažetak – primarni vs sekundarni kinetički izotopski efekat
Kinetički izotopski efekat ili KIE se odnosi na promjenu brzine reakcije hemijske reakcije nakon zamjene izotopa. Ključna razlika između primarnog i sekundarnog kinetičkog izotopskog efekta je u tome što primarni izotopski efekat opisuje izotopsku supstituciju na prekinutoj vezi, dok sekundarni izotopski efekat opisuje izotopsku supstituciju na susednoj vezi sa prekinutom vezom.
