La differenza chiave tra l'effetto isotopico cinetico primario e secondario è quello l'effetto isotopico primario descrive la sostituzione isotopica al legame rotto mentre l'effetto isotopico secondario descrive la sostituzione isotopica al legame adiacente al legame rotto.
L'effetto isotopico cinetico o KIE si riferisce alla variazione della velocità di reazione di una reazione chimica alla sostituzione di un isotopo. Qui, un atomo in un reagente viene sostituito dal suo isotopo, quindi la velocità di reazione sarebbe diversa dalla velocità iniziale. Quindi possiamo determinare un valore per KIE dividendo la costante di velocità per la reazione che coinvolge il reagente sostituito isotopicamente leggero dalla costante di velocità per la reazione che coinvolge il reagente sostituito isotopicamente pesante. Pertanto, KIE maggiore di 1 è considerato un effetto isotopico cinetico normale mentre KIE inferiore a 1 è considerato un effetto isotopico cinetico inverso.
Che cos'è l'effetto dell'isotopo cinetico primario?
L'effetto isotopico cinetico primario è la variazione della velocità di reazione dovuta alla sostituzione isotopica nel sito di rottura del legame. Qui, questa sostituzione è nella fase di rottura del legame nella fase di determinazione della velocità della reazione. Pertanto, questo tipo di effetto isotopico è indicativo della rottura o della formazione di legami con l'isotopo nella fase di limitazione della velocità.
Per le reazioni di sostituzione nucleofila, l'effetto dell'isotopo cinetico primario viene applicato ai gruppi uscenti, ai nucleofili e al carbonio alfa in cui avviene la sostituzione. Questo tipo di effetto cinetico è meno sensibile di un KIE ideale. Ciò è dovuto al contributo di fattori non vibrazionali.
Che cos'è l'effetto isotopico cinetico secondario?
L'effetto isotopico cinetico secondario è la variazione della velocità di una reazione dovuta a sostituzioni isotopiche in un sito diverso dal sito di rottura del legame. In altre parole, indica che nessun legame con l'atomo etichettato isotopicamente è rotto o formato. Come l'effetto cinetico primario, anche questo avviene nella fase di determinazione della velocità. Esistono tre tipi di effetti cinetici secondari denominati effetto alfa, beta e gamma.
Figura 01: Sostituzione nucleofila con molecole che hanno idrogeno sostituito da deuterio
A differenza del KIE primario, il KIE secondario tende ad essere molto più piccolo. Tuttavia, questo tipo di KIE è ancora molto utile per chiarire i meccanismi di reazione perché per atomi di deuterio, il KIE secondario è considerevolmente grande. A parte questo, l'entità degli effetti isotopici cinetici secondari è determinata da fattori vibrazionali.
Qual è la differenza tra l'effetto isotopico cinetico primario e secondario?
L'effetto isotopico cinetico o KIE si riferisce alla variazione della velocità di reazione di una reazione chimica alla sostituzione di un isotopo. Il differenza fondamentale tra l'effetto isotopico cinetico primario e secondario è quello l'effetto isotopico primario descrive la sostituzione isotopica al legame rotto, mentre l'effetto isotopico secondario descrive la sostituzione isotopica al legame adiacente al legame rotto. Inoltre, a differenza del KIE primario, il KIE secondario tende ad essere molto più piccolo.
Inoltre, l'entità degli effetti isotopici cinetici secondari è determinata da fattori vibrazionali mentre l'effetto isotopico cinetico primario è meno sensibile a causa dei fattori non vibrazionali.
Qui sotto l'infografica riassume la differenza tra l'effetto isotopico cinetico primario e secondario.
Riepilogo – Effetto isotopico cinetico primario vs secondario
L'effetto isotopico cinetico o KIE si riferisce alla variazione della velocità di reazione di una reazione chimica alla sostituzione di un isotopo. Il differenza fondamentale tra l'effetto isotopico cinetico primario e secondario è quello l'effetto isotopico primario descrive la sostituzione isotopica al legame rotto, mentre l'effetto isotopico secondario descrive la sostituzione isotopica al legame adiacente al legame rotto.
