La reazione E2 è un’eliminazione bimolecolare concertata: una base rimuove un idrogeno beta mentre il gruppo uscente lascia la molecola e si forma il doppio legame.
La legge di velocità è:
Il fatto che compaiano sia substrato sia base indica che entrambi partecipano allo stadio determinante.
Geometria anti-periplanare
La E2 richiede che l’idrogeno beta e il gruppo uscente siano anti-periplanari, cioè disposti su legami complanari ma in versi opposti. Questa geometria permette la sovrapposizione corretta tra il legame \mathrm{C{-}H} che si rompe e il legame \mathrm{C{-}X} che lascia.
Nei cicloesani, la condizione pratica è spesso trans-diaxiale: idrogeno beta e gruppo uscente devono trovarsi entrambi in posizione assiale e opposti.
Orientamento del prodotto
Di norma la E2 produce l’alchene più sostituito, coerente con la regola di Zaitsev. Tuttavia basi molto ingombrate, come tert-butossido, possono rimuovere l’idrogeno beta più accessibile e favorire il prodotto di Hofmann, meno sostituito.
| Condizione | Prodotto frequente |
|---|---|
| base piccola e forte | alchene più sostituito |
| base ingombrata | alchene meno sostituito |
| substrato ciclico vincolato | prodotto imposto dalla geometria |
| gruppo uscente pessimo | reazione rallentata o sfavorita |
Concorrenza con sostituzione
La E2 compete soprattutto con S_\mathrm{N}2 su substrati primari e secondari. Basicità elevata, temperatura alta e ingombro sterico spingono verso eliminazione. Nucleofilicità forte ma bassa basicità, substrati primari poco ingombrati e solventi aprotici favoriscono invece S_\mathrm{N}2.
Errori comuni
- Prevedere E2 senza controllare la geometria anti-periplanare.
- Confondere prodotto di Zaitsev e prodotto di Hofmann.
- Dimenticare che una base ingombrata può eliminare anche su substrati primari.
- Trattare E2 come passaggio carbocationico: non si forma un carbocatione libero.
Vedi anche: Eliminazione organica, Reazione E1, Sostituzione nucleofila, Alogenuri alchilici.