8.28. ИНЫЕ ВЛИЯНИЯ РАСТВОРИТЕЛЯ НА СКОРОСТЬ СОЛЬВОЛИЗА
Маловероятно, чтобы отсутствие зависимости термодинамических свойств переходного состояния от состава растворителя, наблюдаемое при сольволитических реакциях в водно-спиртовых смесях, представляло собой общий случай. В инертных растворителях добавление небольших количеств доноров водородной связи оказывает влияние на реакции, родственные сольволизу, причем это влияние трудно объяснить чем-либо иным, кроме образования водородной связи с зарождающимся ионом
Так, перегруппировка камфенгидрохлорида в нитробензоле ускоряется хлористым водородом и фенолами. Влияние фенолов тем сильнее, чем выше их кислотг ность [79].
Когда влияние растворителя на скорость сольволиза одного реагента сравнимо с его влиянием на скорость сольволиза другого реагента, наблюдаются ограниченно применимые линейные зависимости свободных энергий. Согласно Грюнвальду и Уинстейну [80],
где
удельная скорость сольволиза реагента
в растворителе
удельная скорость сольволиза трет-бутилхлорида в стандартном растворителе (смесь воды с этанолом в объемном отношении
разность логарифмов удельных скоростей сольволиза трет-бутилхлорида в растворителе
и в стандартном растворителе,
наклон зависимости
(для реагента
от
осложнен заметным внутренним возвратом (разд. 6.12). Следовательно, наблюдаемая удельная скорость относится к процессу ионизации, а не равна величине
которая вполне могла бы иметь более сложную зависимость от природы растворителя.
Согласно Свену и сотр. [83], влияние растворителя на скорость самых разнообразных реакций сольволитического типа описывается четырехпараметрическим уравнением
тде
- удельные скорости сольволиза реагента
в растворителе
-ном водном этаноле соответственно. Параметры
равны нулю для трет-бутилхлорида и зависят только от природы реагента, а параметры
и
равны нулю в 80%-ном этаноле и зависят только от природы растворителя. По дальнейшим условиям нормировки
принято равным
для метилбромида и
для трифенилметилфторида. Характер реагентов изменялся от
-нитробензоильных производных до производных трифенилметана и от фторидов до арилсульфонатов. Соответствие с опытными данными было превосходным: средняя ошибка для всех соединений была равна лишь
хотя отношение изменялось в пределах девяти порядков.
Эту зависимость Свен и сотрудники объясняют тем, что переходное состояние реакции сольволиза соединения
взаимодействует с растворителем двумя различными способами: в первом случае молекула растворителя связывается с X, а во втором — с зарождающимся карбониевым атомом углерода (со стороны, противоположной X). Вероятно, можно дать и другую интерпретацию, а именно: каждый член в правой части уравнения (29) относится к независимой реакции, причем в одной из них в переходном состоянии молекула растворителя связана с карбониевым углеродом, а в другой — нет. Или же можно считать, что один член отражает влияние среды на реагент, а второй — на переходное состояние. В любом случае следует учитывать, что использование четырехпараметрических уравнений является эффективным приемом, Позволяющим коррелировать любые экспериментальные данные.