This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
AlkenyCnH2n
Nazewnictwo:
1. Znajdź najdłuższy łańcuch węglowy zawierający wiązanie podwójne i nazwij odpowiednio związek, kończąc nazwęprzyrostkiem -en
C CH2CH3CH2
CH3CH2CH2
C CH2CH3CH2CH2
CH3CH2 CCH3CH2
CH3CH2CH2CH2
podstawiony penten
2
2. Ponumeruj atomy węgla w łańcuchu, zaczynając od końca bliższego wiązania podwójnego.
Jeżeli wiązanie podwójne jest jednakowo odległe od obu końców łańcucha, numerację rozpocznij od końca bliższego pierwszego rozgałęzienia.
W ten sposób lokanty określające położenie wiązania podwójnego i podstawników będą najmniejsze.
2,4-dimetylo-3-heksen
1 2 3
4 5 6
6 5 4
3 2 1CH3CHCH CCH2CH3
CH3
CH3CH3CHCH CCH2CH3
CH3
CH3
CH3CHCH CCH2CH3CH3
CH3
3
3. Napisz pełną nazwę, numerując podstawniki zgodnie z ich pozycją w łańcuchu i wyliczając je w porządku alfabetycznym.
Wskaż pozycję wiązania podwójnego wymieniając numer pierwszego atomu węgla przy wiązaniu podwójnym.
Gdy występuje więcej wiązań podwójnych, wskaż pozycjękażdego z nich i użyj przyrostka –dien, -trien itd.
CH3CHC CHCHCH3CH3
CH3 CH2CH31 2
4 5
6 7
2,3,5-trimetylo-3-hepten
CH2 CH CH CH2
1,3-butadien54321
CH2 CCH2CHCH3
CH2
2-metylo-1,4-pentadien
4
II Wariant podawania nazwy:
Bezpośrednie umiejscowienie przyrostka wskazującego grupę funkcyjną po lokancie określającym jej położenie:
2-heksen heks-2-en
1,3-butadien buta-1,3-dien
2-etylo-1-penten 2-etylopent-1-en
2,4-dimetylo-3-heksen 2,4-dimetyloheks-3-en
5
Cykloalkeny – numerowanie rozpoczyna się tak, aby wiązanie C=C było między C1 i C2 oraz aby pierwszy podstawnik miałjak najniższy lokant.
Jeżeli jest tylko jedno wiązanie podwójne nie trzeba zaznaczaćjego położenia gdyż zawsze znajduje się między C1 i C2.
CH3
1-metylocykloheksen
654
3 21
CH3
3-metylocykloheksen
1234
56
x
1,4-cykloheksadiencykloheksa-1,4-dien
CH3
CH3
1,5-dimetylocyklopenten x
6
Nazwy zwyczajowe niektórych alkenów:
CH2=CH2 eten etylen
CH3CH=CH2 propen propylen
x2-metylopropen izobutylenCH3CCH3
CH2
x2-metylo-1,3-butadien izoprenCH2 CCH3
CH CH2
7
Niektóre podstawniki mają swoje nazwy zwyczajowe:
-CH2- grupa metylenowa (metylen)
CH2=CH - grupa winylowa (winyl)
CH2=CHCH2 - grupa allilowa (allil)
8
Struktura alkenów
3 orbitale sp2
x
niezhybrydyzowany orbital p
CH2 CH2
niezhybrydyzowany orbital p
3 orbitale sp2
9
x
σ
C C HH
HH
C – C wiązanie σ sp2 – sp2
C – H 4 wiązania σ sp2 – sx
σ
1s Hσ σ
σσ
x
1s H
πC – C wiązanie π p – p
10
Aby mogła zajść rotacja wokół wiązania podwójnego C=C , wiązanie π musi ulec tymczasowemu zerwaniu.
Zatem bariera rotacji wokół wiązania C=C musi być co najmniej równa sile samego wiązania π .
Wiązania π usztywniają cząsteczkę
Energia wiązania σ C-C 376 kJ/mol 90 kcal/mol
Energia wiązania π C=C 235 56
Energia obrotu wokół
wiązania C-C w etanie 12 kJ/mol 3 kcal/mol
11
Brak rotacji wokół wiązania C=C skutkuje istnieniemizomerii geometrycznej E, Z.
C CCH3
HCH3H
C CCH3
HHCH3
(Z) –2-buten (E)-2-butenZusammen – razem Entgegen - naprzeciw
6. Epoksydacja i transhydroksylacja( reakcja stereoselektywna S ).
C CCF3CO3H
C CO
epoksyd
OH- / H2O
H+ / H2Olub
transhydroksylacja
epoksydacja
CF3CO3H
O OH
OH
trans - diol x
30
7. Reakcja z KMnO4 – cis-hydroksylacja– reakcja stereoselektywna S
OH OHcis - diol
x
KMnO4
pH > 7
31
9. Ozonoliza
molozonek
O
C C
O OO3C C
ozonek
CC
O
O
O
+
O C
C O
H2O / H+Zn x
33
55
4
4 2
2 11CCH2CH2CH2CCH3
OH
O
2. Zn / H3O+
1. O3
CH3
32
Trzy różne alkeny dadzą w wyniku reakcji uwodornienia ( przyłączenia cząsteczki wodoru w obecności katalizatora, np. Pt)3-metylopentan jako produkt. Napisz wzory tych alkenów i systematycznie je nazwij. Jak na podstawie produktów reakcji ozonolizy ( i następczej redukcji ozonków) tych izomerycznych alkenów można by je rozróżnić? Uwaga: Napisz produkty reakcji ozonolizy tych alkenów i nazwij te produkty.
Od wieków wiadomo było, że destylując wspólnie z wodą wiele materiałów roślinnych, metodą zwaną destylacją z parą wodną, można otrzymać aromatyczną ciekłą mieszaninę, znaną jako roślinne olejki eteryczne.
Pod względem chemicznym roślinne olejki eteryczne składająsię głównie z mieszanin lipidów zwanych terpenami.
35
Wszystkie terpeny są spokrewnione, niezależnie od pozornej różnorodności ich budowy. Zgodnie z regułą izoprenowązaproponowaną przez Leopolda Ružičkę (Nobel 1939) terpeny mogą być rozpatrywane jako produkty kolejnego łączenia jednostek izoprenowych.
2-metylo-1,3-butadienizopren
jednostka izoprenowa
głowa (C1)xogon (C4)
1 2 3 4
36
„głowa do ogona”1 do 4
"ogon do ogona”4 do 4
11
4
4
44
1 1
37
Izopren ma 5 węgli.
Terpeny klasyfikuje się zależnie od liczby jednostek izoprenowych, które zawierają:
monoterpeny 2 jedn. 10 węgli
seskwiterpeny 3 15
diterpeny 4 20
sesterpeny 5 25
triterpeny 6 30
tetraterpeny 8 40
Aby związek można było zaliczyć do terpenówmusi mieć ilość węgli równą wielokrotności 5
i dzielić się na jednostki izoprenowe.
38
mircenowoce i liście laurowe
α-farnezen cytrusy
monoterpen
seskwiterpen
39
owoce i liście laurowemircen γ-terpinen
cytrynasabinenjałowiec x
O
limonencytrusy
karwonmięta
O
kamfora
monoterpeny
40
seskwiterpeny
kariofilen goździki
α-farnezencytrusy
zyngiberenimbir
41
diterpeny
cembrensosna
retinol
C OH
C OOH
retinal
OH
kwas retinowy (retinolowy)
42
triterpen
skwalen(olej z wątroby rekina)
43
tetraterpen
β-karoten
OH
witamina A1
44
Wiązania podwójne wielokrotne:
C C C C C C
C C C C C
C C C
układ wiazań sprzężonych(skoniugowanych)
układ wiązań izolowanych
układ wiązań skumulowanych x
45
Alkiny CnH2n-2
Nazewnictwo alkinów:
Przyrostek –in lub –yn używany jest w celu oznaczenia alkinu, miejsce potrójnego wiązania wskazane jest przez numer pierwszego alkinowego atomu węgla w łańcuchu.
Związki z więcej niż jednym wiązaniem potrójnym zwane sądiynami, triynami itd.
46
HC CCH2CH2CH CH212345687654321HC CCH2CHCH2CH CHCH3
CH3
1-heksen-5-ynheks-1-en-5-yn
Związki zawierające wiązanie podwójne i potrójne nazywamy enynami.
Numerowanie łańcucha enynu zaczynamy od końca bliższego pierwszego wiązania wielokrotnego, bez różnicy, czy jest to wiązanie podwójne, czy potrójne.
Jeśli jest możliwość wyboru (gdy oba wiązania sąrówno oddalone od końców łańcucha), niższy numer należy nadać wiązaniu podwójnemu, nie potrójnemu.
4-metylo-6-okten-1-yn4-metylookt-6-en-1-yn
47
Struktura alkinów
HC CH
2 orbitale sp
niezhybrydyzowany orbital py
niezhybrydyzowany orbital py
2 orbitale sp
48
C-C
HC CH
σ
σ
1s Hσσ
1s HC-H
wiązanie σsp – sp
2 wiązania σ sp – s
49
x
σ
1s Hσσ
1s H
π
π
π1s H
σ σ1s H
σ
x
π
π2 wiązanie π py – py
1 wiązanie π pz – pz
50
Otrzymywanie alkinów
1. Dehydrohalogenacja dihalogenoalkanów:
CH
XCH
X
KOHEtOH
CX
CH NaNH2 C C
2. Reakcje acetylenków sodowych z 1o halogenkami alkilów –mechanizm SN2
NaNH2C CHlub
Na metaliczny
C CRX C C R
RX musi być I rz
51
3. Dehalogenacja tetrahalogenoalkanów:
C CX
X
X
X
2 ZnC C + 2 ZnX2
Otrzymywanie acetylenu:
2500oC3C + CaO CaC2 + CO
CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + HC CH
52
Reakcje alkinów
1. Uwodornienie katalityczne – addycja wodoru – reakcja stereoselektywna S
R C C RH2
katRCH2CH2R
R C C R
H2
kat. LindlaraC C
RH
RH
addycja syn ( Z )
Na
NH3 ciekły
addycja anti ( E )C C
HR
RH
x
Kat. Lindlara – Pd zdeaktywowany octanem ołowiu i chinoliną
53
2. Addycja halogenowodoru:
xHX = HCl, HBr
addycja zgodna z regułą Markownikowa
CRX
CX
HH
H
HXHX C CHH
RX
R C C H
R C C RX2 C CR
XXR
X2 CX
RX
CX
RX
X2 = Cl2, Br2
x
3. Addycja halogenów:
54
4. Addycja wody (hydratacja) – katalizowana jonami Hg2+