Birincil ve ikincil kinetik izotop etkisi arasındaki temel fark, birincil izotop etkisinin kopuk bağdaki izotopik ikameyi tanımlaması, ikincil izotop etkisinin ise kopuk bağa bitişik bağdaki izotopik ikameyi tanımlamasıdır.
Kinetik izotop etkisi veya KIE, bir izotopun ikame edilmesi üzerine kimyasal reaksiyonun reaksiyon hızındaki değişikliği ifade eder. Burada, bir reaktandaki bir atom, izotopuyla değiştirilir, böylece reaksiyon hızı, başlangıç oranından farklı olur. Ardından, izotopik olarak ikame edilmiş hafif reaktan içeren reaksiyon için hız sabitini, izotopik olarak ikame edilmiş ağır reaktan içeren reaksiyon için hız sabitinden bölerek KIE için bir değer belirleyebiliriz. Bu nedenle, 1'den büyük KIE, normal kinetik izotopik etki olarak kabul edilirken, 1'den küçük KIE, ters kinetik izotopik etki olarak kabul edilir.
Birincil Kinetik İzotop Etkisi Nedir?
Birincil kinetik izotop etkisi, bağ kırılma bölgesinde izotopik ikame nedeniyle reaksiyon hızının değişmesidir. Burada bu ikame, reaksiyonun hız belirleyici adımında bağ kırma aşamasındadır. Bu nedenle, bu tip izotopik etki, hız sınırlayıcı adımda izotopla bağ kopmasının veya bağ oluşturmanın göstergesidir.
Nükleofilik ikame reaksiyonları için, birincil kinetik izotop etkisi, ikamenin meydana geldiği ayrılan gruplar, nükleofiller ve alfa-karbon için uygulanır. Bu tür kinetik etki, ideal bir KIE'den daha az hassastır. Bu, titreşimsel olmayan faktörlerin katkısından kaynaklanmaktadır.
İkincil Kinetik İzotop Etkisi Nedir?
İkincil kinetik izotop etkisi, bağ kırma bölgesi dışındaki bir bölgedeki izotopik ikameler nedeniyle reaksiyon hızının değişmesidir. Başka bir deyişle, izotopik olarak etiketlenmiş atomla hiçbir bağın kopmadığını veya oluşmadığını gösterir. Birincil kinetik etki gibi, bu da hız belirleme aşamasında gerçekleşir. Alfa, beta ve gama etkisi olarak adlandırılan üç tür ikincil kinetik etki vardır.
Şekil 01: Hidrojenin Deuterium ile Yer Değiştirdiği Moleküllerle Nükleofilik Yer Değiştirme
Birincil KIE'nin aksine, ikincil KIE çok daha küçük olma eğilimindedir. Bununla birlikte, bu tip KIE, reaksiyon mekanizmalarını aydınlatmada hala çok faydalıdır, çünkü Deuterium atomları başına ikincil KIE oldukça büyüktür. Bunun dışında ikincil kinetik izotopik etkilerin büyüklüğü titreşim faktörleri tarafından belirlenir.
Birincil ve İkincil Kinetik İzotop Etkisi Arasındaki Fark Nedir?
Kinetik izotop etkisi veya KIE, bir izotopun ikame edilmesi üzerine kimyasal reaksiyonun reaksiyon hızındaki değişikliği ifade eder. temel fark birincil ve ikincil kinetik izotop etkisi arasında birincil izotop etkisi, kopuk bağdaki izotopik ikameyi tanımlarken, ikincil izotop etkisi, kopuk bağa bitişik bağdaki izotopik ikameyi tanımlar. Ayrıca, birincil KIE'den farklı olarak ikincil KIE çok daha küçük olma eğilimindedir.
Ayrıca, ikincil kinetik izotopik etkilerin büyüklüğü titreşim faktörleri tarafından belirlenirken, birincil kinetik izotopik etki titreşimsel olmayan faktörler nedeniyle daha az hassastır.
Aşağıdaki infografik, birincil ve ikincil kinetik izotop etkisi arasındaki farkı özetler.
Özet – Birincil ve İkincil Kinetik İzotop Etkisi
Kinetik izotop etkisi veya KIE, bir izotopun ikame edilmesi üzerine kimyasal reaksiyonun reaksiyon hızındaki değişikliği ifade eder. Birincil ve ikincil kinetik izotop etkisi arasındaki temel fark, birincil izotop etkisinin kopuk bağdaki izotopik ikameyi tanımlaması, ikincil izotop etkisinin ise kopuk bağa bitişik bağdaki izotopik ikameyi tarif etmesidir.
