La diferencia clave entre el efecto isotópico cinético primario y secundario es que el efecto isotópico primario describe la sustitución isotópica en el enlace roto, mientras que el efecto isotópico secundario describe la sustitución isotópica en el enlace adyacente al enlace roto.
El efecto isotópico cinético o KIE se refiere al cambio en la velocidad de reacción de una reacción química tras la sustitución de un isótopo. Aquí, un átomo en un reactivo se reemplaza por su isótopo, por lo que la velocidad de reacción sería diferente de la velocidad inicial. Entonces podemos determinar un valor para KIE dividiendo la constante de velocidad para la reacción que involucra el reactivo ligero sustituido isotópicamente de la constante de velocidad para la reacción que involucra el reactivo pesado sustituido isotópicamente. Por lo tanto, un KIE superior a 1 se considera un efecto isotópico cinético normal, mientras que un KIE inferior a 1 se considera un efecto isotópico cinético inverso.
¿Qué es el efecto isotópico cinético primario?
El efecto isotópico cinético primario es el cambio de la velocidad de reacción debido a la sustitución isotópica en el sitio de ruptura del enlace. Aquí, esta sustitución está en la etapa de ruptura del enlace en el paso que determina la velocidad de la reacción. Por lo tanto, este tipo de efecto isotópico es indicativo de la ruptura o formación de enlaces con el isótopo en el paso de limitación de la velocidad.
Para las reacciones de sustitución nucleófila, el efecto de isótopo cinético primario se aplica a los grupos salientes, nucleófilos y carbono alfa en los que se produce la sustitución. Este tipo de efecto cinético es menos sensible que un KIE ideal. Esto se debe a la contribución de factores no vibracionales.
¿Qué es el efecto isotópico cinético secundario?
El efecto isotópico cinético secundario es el cambio de la velocidad de una reacción debido a sustituciones isotópicas en un sitio distinto al sitio de ruptura del enlace. En otras palabras, indica que no se rompe ni se forma ningún enlace con el átomo marcado isotópicamente. Al igual que el efecto cinético primario, esto también tiene lugar en el paso determinante de la velocidad. Hay tres tipos de efectos cinéticos secundarios llamados efecto alfa, beta y gamma.
Figura 01: Sustitución nucleófila con moléculas que tienen hidrógeno reemplazado por deuterio
A diferencia del KIE primario, el KIE secundario tiende a ser mucho más pequeño. Sin embargo, este tipo de KIE sigue siendo muy útil para dilucidar los mecanismos de reacción porque, por átomos de deuterio, el KIE secundario es considerablemente grande. Aparte de eso, la magnitud de los efectos isotópicos cinéticos secundarios está determinada por factores vibracionales.
¿Cuál es la diferencia entre el efecto isotópico cinético primario y secundario?
El efecto isotópico cinético o KIE se refiere al cambio en la velocidad de reacción de una reacción química tras la sustitución de un isótopo. La diferencia clave entre el efecto isotópico cinético primario y secundario es que el efecto isotópico primario describe la sustitución isotópica en el enlace roto, mientras que el efecto isotópico secundario describe la sustitución isotópica en el enlace adyacente al enlace roto. Además, a diferencia del KIE primario, el KIE secundario tiende a ser mucho más pequeño.
Además, la magnitud de los efectos isotópicos cinéticos secundarios está determinada por factores vibratorios, mientras que el efecto isotópico cinético primario es menos sensible debido a los factores no vibratorios.
La siguiente infografía resume la diferencia entre el efecto isotópico cinético primario y secundario.
Resumen: efecto de isótopo cinético primario frente a secundario
El efecto isotópico cinético o KIE se refiere al cambio en la velocidad de reacción de una reacción química tras la sustitución de un isótopo. La diferencia clave entre el efecto isotópico cinético primario y secundario es que el efecto isotópico primario describe la sustitución isotópica en el enlace roto, mientras que el efecto isotópico secundario describe la sustitución isotópica en el enlace adyacente al enlace roto.
