Առաջնային և երկրորդային կինետիկ իզոտոպային էֆեկտի հիմնական տարբերությունն այն է, որ առաջնային իզոտոպային էֆեկտը նկարագրում է իզոտոպային փոխարինումը կոտրված կապում, մինչդեռ երկրորդային իզոտոպային էֆեկտը նկարագրում է իզոտոպային փոխարինումը կոտրված կապի հարևանությամբ:
Կինետիկ իզոտոպային էֆեկտը կամ KIE վերաբերում է քիմիական ռեակցիայի ռեակցիայի արագության փոփոխությանը իզոտոպի փոխարինման ժամանակ: Այստեղ ռեակտիվ նյութի ատոմը փոխարինվում է իր իզոտոպով, ուստի ռեակցիայի արագությունը տարբերվում է սկզբնական արագությունից: Այնուհետև մենք կարող ենք որոշել KIE-ի արժեքը՝ բաժանելով արագության հաստատունը լույսի իզոտոպիկ փոխարինված ռեակտիվ պարունակող ռեակցիայի արագության հաստատունից ծանր իզոտոպիկ փոխարինված ռեակտիվ պարունակող ռեակցիայի արագության հաստատունից:Հետևաբար, 1-ից մեծ KIE-ը համարվում է նորմալ կինետիկ իզոտոպիկ էֆեկտ, մինչդեռ 1-ից փոքր KIE-ը համարվում է հակադարձ կինետիկ իզոտոպային էֆեկտ:
Ի՞նչ է առաջնային կինետիկ իզոտոպի էֆեկտը:
Առաջնային կինետիկ իզոտոպային էֆեկտը կապի խզման վայրում իզոտոպային փոխարինման պատճառով ռեակցիայի արագության փոփոխությունն է: Այստեղ այս փոխարինումը գտնվում է կապի խզման փուլում՝ ռեակցիայի արագությունը որոշող քայլում։ Հետևաբար, իզոտոպային էֆեկտի այս տեսակը վկայում է արագության սահմանափակող քայլով իզոտոպի հետ կապի խզման կամ կապի ձևավորման մասին:
Նուկլեոֆիլ փոխարինման ռեակցիաների համար առաջնային կինետիկ իզոտոպային էֆեկտը կիրառվում է խմբերի, նուկլեոֆիլների և ալֆա-ածխածնի հեռացման համար, որտեղ տեղի է ունենում փոխարինումը: Այս տեսակի կինետիկ էֆեկտը ավելի քիչ զգայուն է, քան իդեալական KIE-ն: Դա պայմանավորված է ոչ թրթռումային գործոնների ներդրմամբ:
Ի՞նչ է երկրորդական կինետիկ իզոտոպի էֆեկտը:
Երկրորդային կինետիկ իզոտոպային էֆեկտը ռեակցիայի արագության փոփոխությունն է, որը պայմանավորված է իզոտոպային փոխարինումներով կապի խզման վայրից տարբեր տեղամասում:Այլ կերպ ասած, դա ցույց է տալիս, որ իզոտոպիկ պիտակավորված ատոմի հետ ոչ մի կապ չի կոտրվել կամ ձևավորվել: Ինչպես առաջնային կինետիկ էֆեկտը, սա նույնպես տեղի է ունենում արագությունը որոշող քայլում: Գոյություն ունեն երեք տեսակի երկրորդական կինետիկ էֆեկտներ, որոնք կոչվում են ալֆա, բետա և գամմա էֆեկտներ:
Գծապատկեր 01. Նուկլեոֆիլ փոխարինում ջրածնով փոխարինված մոլեկուլներով դեյտերիումով
Ի տարբերություն առաջնային KIE-ի, երկրորդական KIE-ն շատ ավելի փոքր է: Այնուամենայնիվ, KIE-ի այս տեսակը դեռևս շատ օգտակար է ռեակցիայի մեխանիզմները պարզաբանելու համար, քանի որ մեկ դեյտերիումի ատոմների համար երկրորդական KIE-ը զգալիորեն մեծ է: Բացի այդ, երկրորդային կինետիկ իզոտոպային էֆեկտների մեծությունը որոշվում է թրթռումային գործոններով։
Ո՞րն է տարբերությունը առաջնային և երկրորդային կինետիկ իզոտոպների էֆեկտի միջև:
Կինետիկ իզոտոպային էֆեկտը կամ KIE վերաբերում է քիմիական ռեակցիայի ռեակցիայի արագության փոփոխությանը իզոտոպի փոխարինման ժամանակ: Առաջնային և երկրորդային կինետիկ իզոտոպային էֆեկտի հիմնական տարբերությունն այն է, որ առաջնային իզոտոպային էֆեկտը նկարագրում է իզոտոպային փոխարինումը կոտրված կապի վրա, մինչդեռ երկրորդային իզոտոպային էֆեկտը նկարագրում է իզոտոպային փոխարինումը հարակից կապի կոտրված կապում: Ավելին, ի տարբերություն առաջնային KIE-ի, երկրորդական KIE-ը շատ ավելի փոքր է:
Ավելին, երկրորդական կինետիկ իզոտոպային էֆեկտների մեծությունը որոշվում է թրթռումային գործոններով, մինչդեռ առաջնային կինետիկ իզոտոպային էֆեկտն ավելի քիչ զգայուն է ոչ թրթռումային գործոնների պատճառով:
Ստորև ինֆոգրաֆիկայում ամփոփված է առաջնային և երկրորդային կինետիկ իզոտոպների էֆեկտի տարբերությունը:
Ամփոփում – Առաջնային ընդդեմ երկրորդական կինետիկ իզոտոպների էֆեկտ
Կինետիկ իզոտոպային էֆեկտը կամ KIE վերաբերում է քիմիական ռեակցիայի ռեակցիայի արագության փոփոխությանը իզոտոպի փոխարինման ժամանակ: Առաջնային և երկրորդային կինետիկ իզոտոպային էֆեկտի հիմնական տարբերությունն այն է, որ առաջնային իզոտոպային էֆեկտը նկարագրում է իզոտոպային փոխարինումը կոտրված կապում, մինչդեռ երկրորդային իզոտոպի էֆեկտը նկարագրում է իզոտոպային փոխարինումը հարակից կապի կոտրված կապի վրա::
