chemia warta poznania -nowa jakoŚĆstudiowania … 2kf.pdfchemia warta poznania -nowa...
TRANSCRIPT
Chemia Warta Poznania - nowa JAKOŚĆ studiowania - zwiększenie liczby absolwentów oraz atrakcyjności studiów na kierunku CHEMIA
na Uniwersytecie im. A. Mickiewicza w Poznaniu
Materiały do zajęć dokształcających z chemii organicznej
Zajęcia nr 2
4. Nomenklatura związków organicznych - zasady nazewnictwa związków organicznych
5. Substytucja i eliminacja:
A. Pojęcia podstawoweB. Mechanizmy reakcji substytucji i eliminacji
4. Nomenklatura związków organicznych – ogólne zasady
nazewnictwa związków organicznych
1 - wybieramy najdłuższy łańcuch węglowy
2 - atomy węgla numeruje się tak, aby podstawnik znajdował się przy atomie węgla z możliwe jak najmniejszą cyfrą
3 - jeżeli w łańcuchu znajduje się więcej niż jeden taki sam podstawnik to liczbę tych grup (podstawników) określa się przedrostkiem di-, tri-, tetra- …
4 - jeżeli do łańcucha głównego podłączonych jest więcej grup funkcyjnych to wymienia się je w kolejności alfabetycznej
5 - w przypadku związków cyklicznych do nazwy dodajemy przedrostek cyklo-
6 – w przypadku bardziej złożonych pochodnych węglowodorów podstawąnazwy związku jest najważniejsza grupa według reguły Cahna-Ingolda-Preloga (uwaga najdłuższy łańcuch ciągle obowiązuje)
Związki łańcuchowe
12
3
4567
O
12
3 45
67
Br
HO
BrBr
1 23
4O
O
NH
12
3
4
(R,E)-5-izopropylohept-2-en (3S,4R)-3-etylo-4-metylohept-5-ynal
(S)-1,1,1-tribromo-4-fenylo-butan-2-ol N-metylo-3-oxobutanoamid
Związki cykliczne
Br
O1
23
45
123
4
56 7
1
23
4 56(2)
1 23 4
(E)-2-bromo-3-cyklobutylopent-2-enal
(4R,6R)-1,6-dimetylo-4-(2-metylopentylo)cykloheks-1en
(R)-1-cyklopropylo-2-fenylobutan
pentylocykloheptan
5. Substytucja i eliminacja
A. Pojęcia podstawowe
CH3
CH3CH2
CH3-CH-CH3
CH3C CH3
CH3
C
1o
2o
3o
TRWAŁOŚĆ KARBOKATIONU
1o 3o
oprzegrupowanie
2o 3o
oprzegrupowanie
oprzegrupowanie
1o 3o
CH3COO
HO
C2H5O
CH3O
CH3C
H3CH3C
O
NH2 N
LDAN
N,
DBU
,N
N
NHTBD
,
MOC ZASADY
NUKLEOFIL
~1
CH3COO
(C2H5)3N
Cl
O
N3
OH
C2H5O
I
CN , SH
S
125000
12000
120000
60000
10000
8000
1100
1400
900
50000000
Br5000
F, ClO4
O
2000
0
H2O
GRUPA OPUSZCZAJĄCA
Cl
Br10000
F
200
1
I30000
H3C S
O
O
O (Ts)60000
S
O
O
OF3C (Tf)100000
S
O
O
OF
S
O
O
OF3CCF2CF2CF2 nonaflat150000
N N (sole diazaoniowe)250000
85000
H2O1000
120 NR3
B. Mechanizmy reakcji substytucji i eliminacji
SN1 a SN2
CH3-CH2-CH2-Br O NaSN?
Br
H
H
CH2CH3O
Na
Br
H CH2CH3
H
H
H
CH3CH2O
SN2
O
- halogenek 1° !!!
- PhO- względnie dobry nukleofil
- brom względnie dobrą grupą opuszczającą
Reaktywność w SN2
1o > 2o > 3o
SN1 a SN2
BrCH3
H3C
H3C
SN?CH3COO Na
CH3COOH
CH3 CH3
CH3
BrCH3
H3C
H3C
CH3COO Na
karbokation 3o
BrNa
CH3O
O
(a)
(b)
OCH3
H3C
H3CO
H3C
produkt (b)
OCH3
CH3
CH3O
CH3
produkt (a)
SN1
sp2
- halogenek 3° !!!
- CH3COO- b. słaby nukleofil i zasada
- brom względnie dobrą grupą opuszczającą
Reaktywność w SN1
3o > 2o > 1o
E1 a E2
- halogenek 1° !!!
- tBuO- dobra zasada, słabszy nukleofil
- brom względnie dobrą grupą opuszczającą
CH3-CH2-CH2-CH2Br O
CH3H3C
H3C
KE?
CH3-CH2-C-CH2
H
Br
O
CH3CH3
CH3
K
O
CH3CH3
H3C
C CCH3CH2
H
H
Br
H
H
K Br
OH
CH3CH3
H3CC C
H
H
CH3CH2
H alken
E2
85%
+15% produktu substytucji SN2 !!!
O CH3
CH3H3C
CH3-CH2-CH2-CH2
Reaktywność w E2
1o > 2o > 3o
E1 a E2
CH3-CH2-O Br
CH3H3C
H3C
E?
Br
CH2CH3
CH3
H
Na
C2H5OH
Br
H3C CH2
CH3
H
karbokation 3o
C2H5OH+ CH2-CH3O
CH2
H3CCH3
CH2-CH3HO
alken
E1
+ produkt substytucji SN1 O
CH3H3C
H3C
C2H5
- halogenek 3° !!!
- EtO- stosunkowo mocna zasada, dobry nukleofil
- brom względnie dobrą grupą opuszczającą
Reaktywność w E1
3o > 2o > 1o
Przykładowe zadania do zajęć nr 2
Br
Br
I
OH2NO
O OHO
O
N Cl
OO
O O O
1. Nazwij poniższe związki:
2. Narysuj:
(R)-3-metoksylo-2,2-dimetylobutan(S)-3,4,4-trimetyloheksan-2-on(Z)-2-bromo-4-metyloheksa-1,4-dien-3-ol(3R,4S,5R)-3-bromo-4-hydroksylo-5metylooktanal
C
CH3
CH3
H3C BrEtOH
C
CH3
H3C Br
CH2CH3
CF3CH2OH
ClCH3H2CCH3OH
C
CH3
CH3
BrCH3COOH
3. Napisz główny produkt reakcji podstawienia dla każdej z podanych reakcji solwolizy. Określ typ reakcji SN.
CH3CH2CH3
CH3
Br EtO- Na+
CH3CH2CH2ClK+ -SCH3
(CH3)3CO- K+Br
Br
OH
CH3
H2SO4 (stezony)
intensywne ogrzewanie
4. Napisz główny produkt dla każdej z podanych reakcji oraz nazwij go. Określ typ reakcji SN lub E?