Nelle reazioni di eliminazione un protone e un gruppo uscente sono eliminati da due atomi di carbonio adiacenti con formazione di un doppio legame o un triplo legame .
Le reazioni di eliminazione così come le reazioni di sostituzione nucleofila possono avvenire secondo un meccanismo che prevede la formazione di un carbocatione o secondo un meccanismo concertato.
L’acronimo E1 indica Eliminazione e il numero 1 dà conto del fatto che lo stadio che determina la velocità della reazione è unimolecolare.
Cinetica
La velocità della reazione segue una legge cinetica del primo ordine del tipo v = k[R-X] . Si ha una dipendenza del primo ordine rispetto al substrato e di ordine zero alla base.
In una reazione che segue il meccanismo E1 lo stadio che determina la velocità della reazione è l’allontanamento del gruppo uscente con rottura di un legame σ e la formazione di un carbocatione.
Quanto maggiore è la stabilità del carbocatione che si forma tanto più velocemente avviene la reazione.
Una volta formato il carbocatione la base attacca l’idrogeno che deve essere necessariamente presente sul carbonio adiacente al carbocatione e si forma un doppio legame.
Poiché lo stadio che determina la velocità della reazione è la formazione del carbocatione è fondamentale la natura del gruppo uscente.
La base non è coinvolta nello stadio che determina la velocità della reazione e pertanto è poco influente. Tuttavia poiché le reazioni di eliminazione competono con quelle di sostituzione quanto più reattiva è la base maggiore è il prodotto di eliminazione.
Prodotti
Le razioni di eliminazione E1 avvengono con formazione dell’alchene più stabile.
A causa della formazione del carbocatione si possono avere riarrangiamenti
Il profilo della reazione è rappresentato in figura
Il primo picco, che determina la velocità della reazione, corrisponde al primo stato di transizione cui compete la rottura del legame carbonio-gruppo uscente.
Minore energia ha il carbocatione che viene poi attaccato dalla base per dare un secondo stato di transizione in cui la base inizia a strappare l’idrogeno e inizia a formarsi il doppio legame.