Docsity
Docsity

Przygotuj się do egzaminów
Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity


Otrzymaj punkty, aby pobrać
Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium


Informacje i wskazówki
Informacje i wskazówki

Reakcje wurtza, przedłużenie łańcuchów, Notatki z Chemia

Notatki do reakcji na to że hej jajka z tego powodu choroby i i nie ma

Typologia: Notatki

2019/2020

Załadowany 09.11.2021

kamila-szymanska
kamila-szymanska 🇵🇱

1 dokument

1 / 32

Toggle sidebar

Ta strona nie jest widoczna w podglądzie

Nie przegap ważnych części!

bg1
1
HALOGENOPOCHODNE WĘGLOWODORÓW F–; Cl–; Br–; I–
HALOGENKI ALKILOWE
HALOGENKI
ARYLOWE WINYLOWE
C – X
sp
3
= C – X
sp
2
H
3
C – I
jodometan; jodek metylu
bromek benzylu
CH
2
Br
Cl
chlorocykloheksan;
chlorek cykloheksylu
H
2
C=CHCH
2
Cl
3-chloro-1-propen;
chlorek allilu
H
3
C–CHCH
2
Br
CH
3
1-bromo-2-metylopropan
Br
Cl
FH
3
C
bromobenzen
p- fluorotoluen
2- chloronaftalen
H
2
C=CH–Cl
chloroeten; chlorek winylu
CH
3
CH C CH
2
CH
3
Br
3-bromo-2-penten
C C C H
3
Cl
H
3
C
H
(
E
)-2-chloro-2-buten
HALOGENOPOCHODNE WĘGLOWODORÓW F–; Cl–; Br–; I–
H C
H
H
C
H
H
Cl
chlorek 1°
chlorek etylu
H C
H
H
C
H
C
Cl
H
H
H
chlorek 2°
2-chloropropan
H
3
CCCH
3
Cl
CH
3
chlorek 3°
chlorek
tert-
butylu
HALOGENOPOCHODNE WĘGLOWODORÓW F–; Cl–; Br–; I–
C –– X
sp
3
−δ
δδ
δ
DŁUGO
ŚĆ
WI
Ą
ZANIA W
Ę
GIEL – HALOGEN
CH
3
F 1.39 Å
CH
3
Cl 1.78 Å
CH
3
Br 1.93 Å
CH
3
I 2.14 Å
HALOGENOPOCHODNE WĘGLOWODORÓW F–; Cl–; Br–; I–
WŁA
Ś
CIWO
Ś
CI FIZYCZNE:
stan skupienia w temp. pokojowej – ciecze; z wyj
ą
tkiem CH
3
Cl i CH
3
Br, które s
ą
gazami
temp. wrzenia: CH
3
I > CH
3
Br > CH
3
Cl > CH
3
F
wra
ż
liwe na
ś
wiatło – pod wpływ em
ś
wiatła cz
ę
sto ulegaj
ą
rozkładowi
nie rozpuszczaj
ą
si
ę
w wodzie:
chloroalkany l
ż
ejsze od wody
bromo– i jodoalkany ci
ęż
sze od wody
lotne halogenoalkany s
ą
lakrymatorami
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18
pf19
pf1a
pf1b
pf1c
pf1d
pf1e
pf1f
pf20

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz Reakcje wurtza, przedłużenie łańcuchów i więcej Notatki w PDF z Chemia tylko na Docsity!

HALOGENOPOCHODNE W Ę GLOWODORÓW

F–; Cl–; Br–; I–

HALOGENKI ALKILOWE

HALOGENKI

ARYLOWE WINYLOWE

  • C – X

sp^3

= C – X

sp^2

H 3 C – I jodometan; jodek metylu

CH 2 Br bromek benzylu

Cl

chlorocykloheksan; chlorek cykloheksylu

H 2 C=CHCH 2 – Cl 3-chloro-1-propen;

chlorek allilu

H 3 C–CHCH 2 – Br

CH 3

1-bromo-2-metylopropan

Br

Cl

H 3 C F

bromobenzen

p - fluorotoluen

2- chloronaftalen

H 2 C=CH–Cl

chloroeten; chlorek winylu

CH 3 CH C CH 2 CH 3

Br 3-bromo-2-penten

C C

CH 3

Cl

H 3 C

H

( E )-2-chloro-2-buten

HALOGENOPOCHODNE W Ę GLOWODORÓW

F–; Cl–; Br–; I–

H C

H

H

C

H

H

Cl

chlorek 1° chlorek etylu

H C

H

H

C

H

C

Cl

H

H

H

chlorek 2° 2-chloropropan

H 3 C C CH 3

Cl

CH 3

chlorek 3° chlorek tert- butylu

HALOGENOPOCHODNE W Ę GLOWODORÓW

F–; Cl–; Br–; I–

  • C –– X

sp^3

+δ+δ +δ+δ −−−−δδδδ

DŁUGO ŚĆ WI Ą ZANIA W Ę GIEL – HALOGEN

CH 3 – F 1.39 Å

CH 3 – Cl 1.78 Å

CH 3 – Br 1.93 Å

CH 3 – I 2.14 Å

HALOGENOPOCHODNE W Ę GLOWODORÓW

F–; Cl–; Br–; I–

WŁA Ś CIWO Ś CI FIZYCZNE:

 stan skupienia w temp. pokojowej – ciecze; z wyj ą tkiem CH 3 Cl i CH 3 Br, które s ą gazami

 temp. wrzenia: CH 3 I > CH 3 Br > CH 3 Cl > CH 3 F

 wra ż liwe na ś wiatło – pod wpływem ś wiatła cz ę sto ulegaj ą rozkładowi

 nie rozpuszczaj ą si ę w wodzie:  chloroalkany – l ż ejsze od wody

 bromo– i jodoalkany – ci ęż sze od wody

 lotne halogenoalkany s ą lakrymatorami

HALOGENOPOCHODNE W Ę GLOWODORÓW

F–; Cl–; Br–; I–

OTRZYMYWANIE

 REAKCJE PRZYŁ Ą CZENIA CHLOROWCA LUB CHLOROWCOWODORU DO ALKENÓW

R – CH = CH 2 + H – X R – CH – CH 3

X

AE

R – CH = CH 2 + H – Br R – CH – CH 2 Br

AR

R – CH = CH 2 + X 2 R – CH – CH 2 X

X

AE

HALOGENOPOCHODNE W Ę GLOWODORÓW

F–; Cl–; Br–; I–

OTRZYMYWANIE

 REAKCJE PODSTAWIENIA CHLOROWCEM ATOMU WODORU W ALKANACH

R – H + X 2 R – X + H – X

SR

h νννν

PRZYKŁADY

CH 4 + Cl 2 CH 3 – Cl + H – Cl

SR

h νννν

  • Br 2

SR h νν νν

Br + HBr

HALOGENOPOCHODNE W Ę GLOWODORÓW

F–; Cl–; Br–; I–

OTRZYMYWANIE

 REAKCJE WYMIANY CHLOROWCA

R – Cl + KI R – I + KCl

aceton ∆∆∆∆

R – Cl + KBr R – Br + KCl

aceton ∆∆∆∆

aceton ∆∆∆∆

R – Br + KI R – I + KBr

aceton ∆∆∆∆

Cl Br I

KIERUNEK WYMIANY

HALOGENOPOCHODNE W Ę GLOWODORÓW

F–; Cl–; Br–; I–

OTRZYMYWANIE

 REAKCJE PODSTAWIENIA GRUPY HYDROKSYLOWEJ W ALKOHOLACH

PRZYKŁADY

R – OH + H –X R – X + H 2 O

R – OH + SOCl 2 R – Cl + HCl + SO 2

R – OH + PCl 5 R – Cl + HCl + POCl 3

R – OH + PBr 3 R – Br + H 3 PO 3

CH 3 CH 2 – OH + SOCl 2 CH 3 CH 2 – Cl + H – Cl + SO 2

OH + (^) PBr 3 Br + H 3 PO 3

(CH 3 ) 3 C – OH + HCl (CH 3 ) 3 C – Cl + H 2 O

SUBSTYTUCJA NUKLEOFILOWA

C X

δ+ δ−

heterolityczny rozpad wi ą zanie C – X

równoczesne p ę kanie wi ą zania C – X i tworzenia wi ą zania C – Nu

elektroujemny atom halogenu polaryzuje wi ą zanie C – X

SN 2

p ę kanie wi ą zania C – X i tworzenia wi ą zania C – Nu zachodzi kolejno SN^1

proces synchroniczny, jednoetapowy, dwucz ą steczkowy

proces dwuetapowy, jednocz ą steczkowy

SUBSTYTUCJA NUKLEOFILOWA

JEDNOETAPOWA, DWUCZ Ą STECZKOWA

SN 2

CH 3 – Cl + OH-^ CH 3 – OH + Cl -

60°, H 2 O

MECHANIZM

δ+ δ−

H

C Cl H H

HO

δ− δ− HO

H

H

C Cl

H

HO

H

H

C

H

  • Cl

KINETYKA – reakcja II rz ę du

v = k [RX] [Nu]

SUBSTYTUCJA NUKLEOFILOWA

JEDNOETAPOWA, DWUCZ Ą STECZKOWA

SN 2

STEREOCHEMIA

H 3 C

H H

Cl

OH

SN

H 3 C

H H

Cl

OH

δ−

δ−

H 3 C

H

H

OH

INWERSJA KONFIGURACJI

cis -1-CHLORO-3- METYLOCYKLOPENTAN

trans -3-METYLO- CYKLOPENTANOL

  • Cl

CH 3

C 6 H 13 H

Br SN

NaOH

CH 3

C 6 H 13

H

OH

( R )-(-)-2-BROMOOKTAN [αααα]D -34.25 ee 100%

( S )-(+)-2-OKTANOL [αααα]D +9.9 ee 100%

SUBSTYTUCJA NUKLEOFILOWA

JEDNOETAPOWA, DWUCZ Ą STECZKOWA

SN 2

SZYBKO ŚĆ REAKCJI SN 2 zale ż y od:

 rodzaju grupy odchodz ą cej

R – Cl R – Br R – I

LEPSZA GRUPA ODCHODZĄCA

 rodzaju nukleofila

C N

RS , HS

I RO HO Br Cl CH 3 COO ROH H 2 O

NUKLEOFILOWO ŚĆ

SZYBKOŚĆ REAKCJI SN 2

SZYBKOŚĆ REAKCJI SN 2

SUBSTYTUCJA NUKLEOFILOWA

JEDNOETAPOWA, DWUCZ Ą STECZKOWA

SN 2

SZYBKO ŚĆ REAKCJI SN 2 zale ż y od:

 budowy reszty alkilowej substratu

  • CH 3 > – CH 2 – > CH – >> – C –

1° 2° 3°

SZYBKOŚĆ REAKCJI SN 2

reakcj ę spowalniaj ą tak ż e wszelkie rozgał ę zienia na atomie w ę gla Cββββ

 rozpuszczalnika

ROZPUSZCZALNIKI PROTONOWE

alkohole, woda

ROZPUSZCZALNIKI APROTONOWE

DMSO, DMF, acetonitryl

zmniejsza charakter nukleofilowy reagenta

KORZYSTNIEJSZY DLA REAKCJI SN 2

(CH 3 ) 3 C – Cl + 2H 2 O (CH 3 ) 3 C – OH + H 3 O+^ + Cl -

MECHANIZM

H 3 C

C Cl H 3 C H 3 C

δ+^ δ−

H 3 C

C

CH 3

CH 3

  • Cl

wolno H 2 O

ETAP 1

ETAP 2

H 3 C

C

CH 3

CH 3

O

H

H

szybko O CH 3

CH 3

C

H

H

CH 3

ETAP 3

O

CH 3

CH 3

C

H

H

CH 3

O

H

H

szybko (^) O

CH 3

CH 3 C

H CH 3 O

H

H

H +

SUBSTYTUCJA NUKLEOFILOWA

DWUETAPOWA, JEDNOCZ Ą STECZKOWA

SN 1

(CH 3 ) 3 C – Cl + 2H 2 O (CH 3 ) 3 C – OH + H 3 O+^ + Cl -

SUBSTYTUCJA NUKLEOFILOWA

JEDNOETAPOWA, DWUCZ Ą STECZKOWA

SN 1

KARBOKATIONY – STRUKTURA I STABILNO ŚĆ

WOLNE ORBITALE p

sp^2 – s WI Ą ZANIE σσσσ

sp^2 – sp^3 WI Ą ZANIE σσσσ

WOLNY ORBITAL p

NAKŁADANIE SI Ę ORBITALI (^) R

C

R R

H

C

R R

R

C

H H

H

C H H

CH 3

C

H 3 C (^) CH 3

δ+δ+δ+δ+

δ+δ+δ+δ+ δ+δ+δ+δ+ δ+δ+δ+δ+

H

C

H 3 C CH 3

δ+δ+δ+δ+ δ+δ+δ+δ+ δ+δ+δ+δ+

CH 3

C H H

δ+δ+δ+δ+

δ+δ+δ+δ+

H

C H H

KATION tert -BUTYLOWY KATION ISOPROPYLOWY

KATION ETYLOWY KATION METYLOWY

RELATYWNA STABILNOŚĆ KARBOKATIONÓW 3º > 2º > 1º > Me

2. REAKCJE Z ZASADAMI

HALOGENOPOCHODNE W Ę GLOWODORÓW

F–; Cl–; Br–; I–

REAKCJE

DEHYDROHALOGENOWANIE

ZASADA

  • C – C – + + H – B + X

H

X

B

ELIMINACJA E

proces synchroniczny, jednoetapowy, dwucz ą steczkowy

KINETYKA – reakcja II rz ę du

v = k [RX] [B]

MECHANIZM

C 2 H 5 O-^ + CH 3 CHBrCH 3 H CH 3

H H

  • C 2 H 5 OH + Br

REAKCJA -

H

C C

H

H

H

CH 3

Br

C 2 H 5 O

β^ α

δ−

δ− C 2 H 5 O

Br

CH 3

H

H

H

C C

H

H CH 3

H H

  • C 2 H 5 OH + Br

SZYBKO ŚĆ REAKCJI E 2 zale ż y od:

 rodzaju grupy odchodz ą cej

R – Cl R – Br R – I

LEPSZA GRUPA ODCHODZĄCA

SZYBKOŚĆ REAKCJI E 2

ELIMINACJA E

 st ęż enia zasady oraz R – X

 budowy reszty alkilowej substratu

  • CH 3 < – CH 2 – < CH – < – C –

1° 2° 3°

SZYBKOŚĆ REAKCJI E

 temperatury

szybko ść reakcji E ro ś nie ze wzrostem temperatury

 mocy zasady

NUKLEOFILOWO ŚĆ

SZYBKOŚĆ REAKCJI E 2

SZYBKO ŚĆ REAKCJI E 2 zale ż y od:

ELIMINACJA E

ZASADOWO ŚĆ

 rodzaj zasady

(CH 3 ) 3 CO-K+^ > CH 3 O-Na+

NH 2 > RO > HO > RCOO > H 2 O

ELIMINACJA E

Wymagania steryczne E 2 atomy eliminowane^ wodoru^ oraz^ chlorowca^ musz ą

le ż e ć w jednej płaszczy ź nie – tzn. anti wzgl ę dem siebie

H

H R

H

Br

R

  • HBr E H R

R H

H i Br – antiperiplanarne

  • HBr

E

Br

H

H

H i Br – diaksjalne

STEREOCHEMIA ELIMINACJA

REGUŁA ZAJCEWA

w reakcji eliminacji halogenowodoru proton odszczepiany jest w ten sposób, aby powstał bardziej stabilny alken (czyli odrywa si ę od tego atomu w ę gla ββββ, który powi ą zany jest z mniejsz ą liczb ą atomów wodoru)

CH 3 – CH 2 – CH – CH 3 CH 3 –CH = CH–CH 3 + CH 2 = CH –CH 2 –CH 3

|B-

Br 2-buten^

1-buten

C3^ główny produkt

C

ELIMINACJA E

proces dwuetapowy, jednocz ą steczkowy

KINETYKA – reakcja I rz ę du

v = k [RX]

MECHANIZM

REAKCJA (^) H 2 O + (CH 3 ) 3 CCl H CH 3

H CH 3

+ H 3 O

  • Cl

CH 3

H 3 C C

CH 3

Cl

H 2 O

wolno

CH 3

C

H 3 C CH 3

  • Cl

ETAP 1

ETAP 2

CH 3

CH 3

H

H

C C

H

H 2 O

szybko α

β

H CH 3

H CH 3

H O H +

H

SN 2 czy E

H – C –

  • C – X

:Nu-

SN 2

E

H – C –

Nu – C –

+ X: -

+ Nu – H + X: -

αααα

ββ ββ

HALOGENOPOCHODNE W Ę GLOWODORÓW

F–; Cl–; Br–; I–

REAKCJE

3. REAKCJE Z AKTYWNYMI METALAMI

REAKCJA WÜRTZ’A

2 RCH 2 – X + 2 Na RCH 2 CH 2 R + 2 NaX

REAKCJA GRIGNARD’A

RCH 2 – X + Mg RCH 2 MgX

SYNTEZA COREY’A

R – X + 2 Li RLi + LiX

2 RLi + CuI R 2 CuLi + LiI

R 2 CuLi + R’X R’ – R + RCu + LiX

HALOGENOPOCHODNE W Ę GLOWODORÓW

F–; Cl–; Br–; I–

REAKCJE

4. REAKCJE REDUKCJI

R – X + H 2 R – H + HX

Ni

IZOMERIA – IZOMERY KONSTYTUCYJNE I STEREOIZOMERY

C 4 H 10

C 3 H 7 Cl

C 2 H 6 O

CH 3 CH 2 CH 2 CH 3

BUTAN

CH 3 CHCH 3

CH 3

METYLOPROPAN

CH 3 CH 2 CH 2 Cl

1-CHLOROPROPAN

CH 3 CHCH 3

Cl

2-CHLOROPROPAN

CH 3 CH 2 OH ETANOL (^) ETER DIMETYLOWY

CH 3 OCH 3

IZOMERY KONSTYTUCYJNE

IZOMERIA – IZOMERY KONSTYTUCYJNE I STEREOIZOMERY

C 2 H 2 Cl 2

C 7 H 14

STEREOIZOMERY

C C

Cl H

H Cl

E -1,2-DICHLOROETEN Z -1,2-DICHLOROETEN

C C H

Cl Cl

H

H 3 C H

H CH 3

trans -1,3-DIMETYLOCYKLOPENTAN cis -1,3-DIMETYLOCYKLOPENTAN

H 3 C

H^ H

CH 3

IZOMERY GEOMETRYCZNE

IZOMERY

zwi ą zki o takim samym wzorze sumarycznym

IZOMERY KONSTYTUCYJNE

izomery ró ż ni ą ce si ę sposobem poł ą czenia atomów ze sob ą

STEREOIZOMERY

zwi ą zki o takiej samej konstytucji; ró ż ni ą si ę rozmieszczeniem atomów w przestrzeni

DIASTEREOIZOMERY

stereoizomery nie b ę d ą ce enancjomerami

ENANCJOMERY

stereoizomery, mi ę dzy którymi zachodzi relacja przedmiot – jego odbicie lustrzane

DIASTEREOIZOMERY

stereoizomery nie b ę d ą ce enancjomerami

ENANCJOMERY

stereoizomery, mi ę dzy którymi zachodzi relacja przedmiot – jego odbicie lustrzane

Z- i E- 2-buten

HO

OH

HO OH

cis- i trans- 1,4-cykloheksanodiol

Cl

Br F

H

Cl

F

H

Br

IZOMERIA OPTYCZNA Cl

H H

H

C 3

O ś symetrii – obrót o k ą t n wokół osi n - krotnej powoduje przekształcenie cz ą steczki w cz ą steczk ę identyczn ą

Płaszczyzna symetrii – płaszczyzna, która przecina przedmiot lub cz ą steczk ę w ten sposób, ż e jedna połowa jest odbiciem lustrzanym drugiej połowy.

Cl

Br H

H

σσσσ

Cl

H^ H

H

Cl

H^ Br

H

IZOMERIA OPTYCZNA Cl

Br (^) I

H

Cl

I^ Br

H

lustro

CZ Ą STECZKI NIE S Ą IDENTYCZNE

ENANCJOMERY

stereoizomery, mi ę dzy którymi zachodzi relacja przedmiot – jego odbicie lustrzane

 taki sam wzór sumaryczny  taka sama konstytucja  ró ż ne rozmieszczenie atomów przestrzeni

STEREOIZOMERY

CZ Ą STECZKI CHIRALNE

C

H

F

Br Cl

F

H

Br Cl

C

H

F

Br Cl

F

H

Cl Br

F

H

Cl Br

F

H

Br Cl

1902r. Emil Fischer

RZUTOWANIE NA PŁASZCZYZN Ę

projekcja asymetrycznego atomu w ę gla na płaszczy ź nie (^)  uporz ą dkowanie podstawników powi ą zanych z centrum stereogenicznym zgodnie ze starsze ń stwem

 parzysta liczba zmian podstawników tak, aby podstawnik najmłodszy zajmował pozycj ę w dole wzoru

 zatoczy ć łuk od podstawnika najstarszego poprzez ś redni do młodszego

 łuk zgodny z ruchem wskazówek zegara – konfiguracja R

 łuk niezgodny z ruchem wskazówek zegara – konfiguracja S

Br > Cl > F > H

F

H

Br

C^ Cl

F

H

Br

C Cl

F

H

Br

C Cl F

H

Br

Cl

C

1 ZMIANA (^) 2 ZMIANA

F C Br

Cl

S

S

IZOMERIA OPTYCZNA – ENANCJOMERY

OH

H^ CH^2 CH^3

3 C

H

( R )-2-BUTANOL ( S )-2-BUTANOL

OH

CH 3

H

CH 3 CH 2

TEMP. WRZENIA 99.5°C 99.5°C

G Ę STO ŚĆ [g/ml] 0.808 0.

WSPÓŁ. ZAŁ. 1.397 1.

SKR Ę CALNO ŚĆ WŁ. - 13.52 + 13.

[ α ][ α ][ α ][ α ] ==== αααα c ×××× l D

20°C

Gdzie: αααα – skr ę calno ść obserwowana c – st ęż enie roztworu badanego [g/ml] l – długo ść drogi ś wiatła [dm]

ENANCJOMERY

IDENTYCZNE WŁA Ś CIWO Ś CI FIZYCZNE I CHEMICZNE

Ż NE KIERUNKI SKR Ę CANIA PŁASZCYZNY Ś WIATŁA SPOLARYZOWANEGO

ALE

Jakub van’t Hoff postulował:

  1. Zwi ą zki w ę gla, posiadaj ą ce asymetryczny atom w ę gla s ą chiralne
  2. Pochodne chiralnych zwi ą zków w ę gla trac ą zdolno ść skr ę cania płaszczyzny ś wiatła spolaryzowanego wtedy, gdy zanika asymetria wszystkich atomów w ę gla

COOH HO CH H COH COOH

COOH

CH 2

CH 2

COOH

COOH CH 2 H COH COOH

COOH

CH 2

COOH

HOOC H

H COOH

H COOH

H COOH

  1. Zwi ą zki posiadaj ą ce asymetryczne atomy w ę gla nie musz ą by ć chiralne

COOH HO (^) CH C H OH COOH

COOH HO C C HO H COOH

H

COOH C H OH C HO H COOH

COOH C OH C H (^) OH COOH

H

COOH C HO C HO H COOH

H

COOH C OH

C H OH COOH

H

obrot o 180°

optycznie czynne

identyczne struktury

forma mezo

n centrów stereogenicznych 2 n stereoizomerów

cholesterol

2^8 = 256 stereoizomerów

H 3 C

HO

H 3 C

IZOMERIA OPTYCZNA

CH 3

H C Br H C Br

CH 2 CH 3

CH 3

Br C H Br C H

CH 2 CH 3

S

R

CH 3

Br C H H CBr

CH 2 CH 3

CH 3

H CBr Br C H

CH 2 CH 3

S

S

ENANCJOMERY ENANCJOMERY

IZOMERIA OPTYCZNA

n – liczba centrów stereogennych 2 n^ – maksymalna liczba stereoizomerów

S

R

R

R

DIASTEREOIZOMERY

DIASTEREOIZOMERY DIASTEREOIZOMERY

DIASTEREOIZOMERY

IZOMERIA OPTYCZNA

n – liczba centrów stereogennych 2 n^ – maksymalna liczba stereoizomerów

S

S R

R

STRUKTURY S Ą IDENTYCZNE PO OBROCIE O 180°

ENANCJOMERY

DIASTEREOIZOMERY

R

S R

S

DIASTEREOIZOMERY

mezo-

achiralna

CH 3

Cl C (^) H H CCl

CH 3

CH 3

H CCl Cl^ C^ H CH 3

CH 3

H C

H C

CH 3

Cl Cl

CH 3

Cl C H Cl C H

CH 3

NOMENKLATURA W Ę GLOWODORÓW NIENASYCONYCH

3. Je ż eli w cz ą steczce jest obecnych wi ę cej ni ż jedno wi ą zanie

wielokrotne, to atomy w ę gla numeruje si ę w ten sposób, aby suma

lokantów była jak najni ż sza, a atom w ę gla przy wi ą zaniu podwójnym

miał najni ż szy z mo ż liwych lokantów

H–C ≡≡≡≡C–CH 2 CH 2 CH=CH 2

1 -HEKSEN-5-YN

3,3-DIMETYLO-1-HEKSEN-5-YN

CHCCH 2 C

CH 3

CH 3

CH 2 CH

INNE

H–C ≡≡≡≡C–CH 2 CH 2 CH 2 OH

5 -PENTYN-1-OL

ClCH 2 CH 2 CH=CH 2

4-CHLORO- 1 -BUTEN

CHCCH 2 C

OH

CH 2 CH

1-HEKSEN-5-YN-3-OL

NOMENKLATURA W Ę GLOWODORÓW NIENASYCONYCH

R – C ≡≡≡≡ C – H

alkin terminalny

wodór acetylenowy

PODSTAWNIKI

wyprowadzone z alkenów – ko ń cówka –enyl

wyprowadzone z alkinów – ko ń cówka –ynyl

CH 3 CH=CHCH 2 – 2-BUTENYL

CH 2 =CHCH 2 – 2-PROPENYL

CH 2 =CH– ETENYL

zwycz. ALLIL

zwycz. WINYL

H–C ≡≡≡≡ C – ETYNYL

H–C≡≡≡≡CCH 2 – 2-PROPYNYL

IZOMERIA GEOMETRYCZNA ALKENÓW

CH 3 H

C C

H CH 3

CH 3 CH 3

C C

H H

ALKEN

zahamowany swobodny obrót

wokół wi ą zania –C = C–

STEREOIZOMERY

tzw. izomery geometryczne

1. Ustala si ę starsze ń stwo podstawników przy ka ż dym atomie w ę gla

wi ą zania podwójnego

2. Je ż eli starsze podstawniki znajduj ą si ę po tej samej stronie wi ą zania

podwójnego, to stereoizomer nazywamy – /Z/; je ż eli po obu stronach

wi ą zania podwójnego – /E/

I > Br > Cl > F > n -C 6 H 13 - > CH 3 CH 2 - > CH 3 - > D > H > :

E Z

Niem. entgegen^ Niem.^ zusammen

CH 3 - > H

IZOMERIA GEOMETRYCZNA ALKENÓW

CH 3 CH 2 H

C C

H CHCH 3

CH 3

/E/ - 2-METYLO-3-HEKSEN

Cl CH 2 CH 3

C C

H CH 3

/Z/ -1-CHLORO-2-METYLO-2-BUTEN

CH 3 CH 2 CH 3

C C

CH 3 CHCH 3

CH 3

/E/ - 2,3,4-TRIMETYLO-3-HEKSEN

I > Cl CH 3 <^ Br

I Br

C C

Cl CH 3

CH 3 CH 2 - > H (CH^3 )^2 CH-^ > H

/Z/ -2-BROMO-1-CHLORO-1-IODO-1-PROPEN

ALKENY CnH2n

1. TRWAŁO ŚĆ ALKENÓW

CH 3 H

C C

H CH 3

CH 3 CH 3

C C

H H

/E/ /Z/

KATALIZATOR

CH 3 CH 3

C C

H H

H 2 /Pd CH 3 CH 2 CH 2 CH 3

∆∆∆∆ HE = -116 kJ/mol^ ∆∆∆∆ HZ = -120 kJ/mol

CH 3 H

C C

H CH 3

H 2 /Pd

/E/ STABILNIEJSZY ANI Ż ELI /Z/

ALKENY CnH2n

1. TRWAŁO ŚĆ ALKENÓW

STABILNOŚĆ

CH 3 CH 2 CH 2 CH 3

R R

R R

R R

R

R

R

R

R

R RR

H 2 C CH 2

CH 3 H C C H CH 3

  • H 2

∆∆∆∆ HE = -27.6 kcal/mol

CH 3 CH 2 CH CH 2 +H 2

∆∆∆∆ H °= -30.3 kcal/mol

  • H 2

CH 3 CH 3 C C H H

∆∆∆∆ HZ = -28.6 kcal/mol

Ep

ALKENY CnH2n

2. OTRZYMYWANIE ALKENÓW

DEHYDRATACJA ALKOHOLI

REAKTYWNO ŚĆ ALKOHOLI

Al 2 O 3 lub KWAS

C

H

C

OH

C C + H

2 O

ALKOHOLE KWAS/∆

98% H 2 SO 4 H C 180 oC

H

H

C

H

OH

H CC H H

H H

  • H 2 O

OH 85% H 3 PO 4 165 - 170oC 84%

  • H 2 O

20% H 2 SO 4 85 oC, 84% +^ H^2 O CH 3

C

CH 3 H 3 C OH CH 2

C

H 3 C CH 3

ZMIANA SZKIELETU WĘGLOWEGO PODCZAS DEHYDRATACJI

85% H 3 PO 4 C 80 oC (-H 2 O)

CH 3 H 3 C CH CH 3 H 3 C OH

C H 3 C

C CH 3

H 3 C CH 3

  • CH H 3 C

C CH 2

H 3 C CH^3

3,3-DIMETYLO-2-BUTANOL 2,3-DIMETYLO-2-BUTEN 80%

2,3-DIMETYLO-1-BUTEN 20%

C

CH 3 H 3 C CH CH 3 H 3 C

C H 3 C

CH CH 3

H 3 C CH 3

KARBOKATIONY – STRUKTURA I STABILNO ŚĆ

WOLNE ORBITALE p

sp^2 – s WI Ą ZANIE σσσσ

sp^2 – sp^3 WI Ą ZANIE σσσσ

WOLNY ORBITAL p

NAKŁADANIE SI Ę ORBITALI (^) R

C

R R

H

C

R R

R

C

H H

H

C H H

CH 3

C

H 3 C (^) CH 3

δ+δ+δ+δ+

δ+δ+δ+δ+ δ+δ+δ+δ+ δ+δ+δ+δ+

H

C

H 3 C CH 3

δ+δ+δ+δ+ δ+δ+δ+δ+ δ+δ+δ+δ+

CH 3

C H H

δ+δ+δ+δ+

δ+δ+δ+δ+

H

C H H

KATION tert -BUTYLOWY KATION ISOPROPYLOWY

KATION ETYLOWY KATION METYLOWY

RELATYWNA STABILNOŚĆ KARBOKATIONÓW 3º > 2º > 1º > Me

2. OTRZYMYWANIE ALKENÓW^ ALKENY CnH2n

REAKCJA HYDROGENOWANIA ALKINÓW

/E/

PRZYKŁADY

C R

R C

H

H

Li lub Na/NH 3 lub RNH 2 A anti

R C C R

Li (^) R C C R C H^ NHEt R

R C C R

R C

H

MECHANIZM

ANIONORODNIK (^) RODNIK WINYLOWY

RODNIK WINYLOWY

C C R

R H Li (^) C C R

R H

H NHEt

C C R

R H

H

trans -ANION WINYLOWY E -ALKEN

CH 3 (CH 2 ) 2 C C (CH 2 ) 2 CH 3 1. 2. NH^ Li, EtNH^2 , -78oC 4 Cl^ C^ C (CH 2 ) 2 CH 3

CH 3 (CH 2 ) 2 H

H 52%

ALKENY CnH2n

3. REAKCJE ALKENÓW

ADDYCJA ELEKTROFILOWA AE

C C + X Y C

X

C

Y

22 2××××σσσσ

wi ą zania rozpadaj ą ce si ę wi ą zania tworz ą ce si ę

C C

ELEKTROFILE:

CZ Ą STKI NAŁADOWANE DODATNIO, np. H+ CZ Ą STKI NEUTRALNE, np. Br 2

KWASY LEWISA, np. BF 3 , AlCl 3 KATIONY METALI, np. Ag +, Hg +2, Pt+

ADDYCJA ELEKTROFILOWA AE

MECHANIZM AE HALOGENOWODORU

C C H X

wolno

C C

H

C C

H

KARBOKATION

X^ szybko

H

C C

X

HALOGENOALKAN

ADDYCJA ELEKTROFILOWA AE

CC

HX wolno CC

H

CC

H

  • X^ szybko CC

H

X

∆∆∆∆ G≠ 1 > ∆∆∆∆ G≠ 2

ADDYCJA ELEKTROFILOWA

AE

+ HX

H

X

CH

3

CH

2

CH

2

CH

3

H H

  • HBr CH 3 CH 2 CH 2 CHBrCH 2 CH 3

CH 3 Cl

- 30 °C

HI > HBr > HCl >> HF

REAKTYWNOŚĆ

ADDYCJA

ELEKTROFILOWA AE

REGIOSELEKTYWNOŚĆ

H 2 CCHCH 3 + HBr

CH 3 CHCH 3 Br

BrCH 2 CH 2 CH 3

80 %

CH

3

CHCH

2 Br

CH 3

  • HBr

H 3 C H

H 3 C H

90 % C

CH

3 H 3 C CH 3 Br

CH 3 + HCl 100 %^ CH 3 Cl

ADDYCJA ELEKTROFILOWA AE

REGUŁA MARKOWNIKOWA

(1870r)

1°KARBOKATION

3°KARBOKATION

CH 3

H 3 C C

CH 3

Br

SZYBKO Br-

Proton przył ą cza si ę tak, aby powstał bardziej stabilny karbokation

STABILNO ŚĆ KARBOKATIONÓW

3°> 2° > 1°> CH 3 +

2-BROMO-2-METYLOPROPAN

CH 3

H 2 C C

CH 3

CH 3

H 2 C CH

CH 3

CH 3

H 3 C C

CH 3

H

ADDYCJA ELEKTROFILOWA AE

CH 3 CH=CH 2

CH 3 CH 2 CH 2

Br- Br

CH 3 CH 2 CH 2 Br CH 3 CHCH 3 Br

H+

CH 3 CHCH 3

STAN PRZEJ Ś CIOWY DLA KARBOKATIONU 2 °°°°

STAN PRZEJ Ś CIOWY DLA KARBOKATIONU 1 °°°°