C n H 2n+2 ALKAN. System IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) SZEREG HOMOLOGICZNY. gazy RÓŻNIĄ SIĘ O GRUPĘ CH 2.

Transkrypt

1 n 2n+2 ALKAN Wzór sumaryczny Wzór strukturalny Nazwa alkanu prostego Liczba izomerów konstytucyjnych 4 4 metan etan propan ( 2 ) 2 3 butan ( 2 ) 3 3 pentan ( 2 ) 4 3 heksan ( 2 ) 5 3 heptan ( 2 ) 6 3 oktan ( 2 ) 7 3 nonan ( 2 ) 8 3 dekan ( 2 ) 18 3 ejkozan Stan skupienia gazy ciecze 3 3 MLGI MLGI MLGI ÓŻNIĄ SIĘ GUPĘ 2 SZEEG MLGIZNY NMENKLATUA ZWIĄZKÓW GANIZNY System IUPA (International Union of Pure and Applied hemistry) nazewnictwo zwyczajowe 1. Lokalizacja najdłuższego łańcucha decyduje o rdzeniu nazwy pochodzącej od macierzystego alkanu najczęściej związane ze źródłem izolacji nonan nazewnictwo systematyczne oktan PZEDSTEK określa miejsce i rodzaj podstawnika + DZEŃ + określa liczbę atomów węgla PZYSTEK określa rodzaj grupy funkcyjnej 2. Tworzenie nazwy łańcucha bocznego Podstawnik o wzorze n 2n+1 utworzony przez formalne odjęcie atomu wodoru nazywa się poprzez zmianę końcówki na yl w nazwie macierzystego alkanu

2 n 2n+1 ALKIL 3. Jeżeli jest to koniecznym, wyznacza się lokant atomu węgla, z którym połączony jest podstawnik tak, aby w/w atom węgla posiadał jak najniższą numerację Wzór strukturalny Nazwa alkanu prostego Alkil Nazwa alkilu 4 metan 3 metyl 3 3 etan 3 2 etyl ( 2 ) 2 3 propan butan ( 3 ) ( 3 ) 3 propyl 1-metyloetyl butyl 1-metylopropyl (sec-butyl) 2-metylopropyl (izobutyl) 1,1-dimetyloetyl (tert-butyl) metylopropan metyloheptan 4. Jeżeli w łańcuchu głównym występują dwa lub więcej podstawników, to każdy atom węgla, z którym są połączone musi mieć przyporządkowany lokant; w ten sposób, aby suma lokantów (atomów węgla z podstawnikami) była jak najmniejsza; podstawniki wymienia się w kolejności alfabetycznej > etylo-2-metyloheptan 5. Jeżeli dwa podstawniki są połączone z tym samym atomem węgla, to muszą mieć przyporządkowany taki sam lokant ALGENALKANY GUPY FUNKYJNE etylo-3-metyloheksan 6. Jeżeli dwa lub więcej podstawniki w łańcuchu głównym są identycznymi, to po wymienieniu lokantów należy podać liczbę takich samych grup przedrostkiem: di, tri, tetra, penta ,4,4-trimetyloheksan l 1 ATM W ĘGLA l 2 ATM W ĘGLA 3 3 l 3 1 LEK ALKILU 2 LEK ALKILU 3 LEK ALKILU 3 ATM W ĘGLA LETAN 2-LPPAN 2-L-2-METYLPPAN Jeżeli w związku występuje więcej niż jeden rodzaj chlorowca, to wymienia się je w kolejności alfabetycznej wraz z lokantem atomu węgla powiązanego z chlorowcem 2Br I l 1-BM-5-L-3-ETYL-2-JDEPTAN F, l, Br, I

3 ALKLE GUPY FUNKYJNE ETEY GUPY FUNKYJNE 3 3 sp ETANL 105 GUPA YDKSYLWA ETE NIESYMETYZNY ' ETE DIMETYLWY lub METKSYMETAN ETE YKLIZNY geraniol tert-butanol mentol ETE SYMETYZNY ZWIĄZKI KABNYLWE GUPY FUNKYJNE AMINY GUPY FUNKYJNE GUPA KABNYLWA 121 ALDEYD KETN 1 N 3 3 N 2 izopropyloamina N 2 METANAL FMALDEYD ALDEYD MÓWKWY 3 3 PPANN AETN N 3 2 N N piperydyna 3 ETANAL ALDEYD TWY BUTANN KETN ETYLWMETYLWY N N trimetyloamina

4 KWASY KABKSYLWE GUPY FUNKYJNE AMIDY KWASÓW KABKSYLWY GUPY FUNKYJNE 2 N 2 N' N 2 grupa karboksylowa kwas mrówkowy kwas metanowy UGUPWANIE AMIDWE 3 kwas octowy kwas etanowy N 2 N 3 N( 3) 2 acetamid N-metyloacetamid N,N-dimetyloacetamid kwas benzoesowy ESTY KWASÓW KABKSYLWY GUPY FUNKYJNE STUKTUA I WŁAŚIWŚI ZWIĄZKÓW GANIZNY ' 2 ENEGIA DYSJAJI WIĄZANIA ilość energii wydzielona podczas tworzenia wiązania chemicznego lub niezbędna do jego tworzenia ESTE I I 151 kjmol -1 F 569 kjmol octan etylu M WIĄZANIA 3 benzoesan metylu

5 STUKTUA I WŁAŚIWŚI ZWIĄZKÓW GANIZNY STUKTUA I WŁAŚIWŚI ZWIĄZKÓW GANIZNY JN JN ENEGIA WIĄZANIA jest wartością średnią = 1662 kjmol -1 E = 1662 : 4 = 415 kjmol -1 TPNIENIE tt 324º ZWIĄZEK STUKTUA tt [º] tw [ºc] METAN ETANL KWAS TWY ETE DIETYLWY ( 3 2 ) TAN ETYLU STUKTUA I WŁAŚIWŚI ZWIĄZKÓW GANIZNY DIPL DIPL WEWNĄTZZĄSTEZKWE STUKTUA I WŁAŚIWŚI ZWIĄZKÓW GANIZNY WIĄZANIA WDWE δ δ+ δ δ+ X X 3 2 MIĘDZYZĄSTEZKWE 2 3 WIĄZANIE WDWE występuje, gdy atom wodoru znajdzie się pomiędzy dwoma silnie elektroujemnymi atomami takimi, jak: tlen, fluor czy azot t w 24.9 M Z 46 t w M Z

6 STUKTUA I WŁAŚIWŚI ZWIĄZKÓW GANIZNY WIĄZANIA WDWE ( 3 ) 3 STUKTUA I WŁAŚIWŚI ZWIĄZKÓW GANIZNY SIŁY VAN DE WAALSA dipol dipol indukowany alkohol tert-butylowy tt butanol tt ( 3 ) 2 2 izobutanol sec-butanol tt -108 tt METAN 3 3 ETAN 3 ( 2 ) 8 3 DEKAN t w -162 t W t W +174 M Z oraz t w siły van der Waalsa ZWIĄZEK STUKTUA I WŁAŚIWŚI ZWIĄZKÓW GANIZNY SIŁY VAN DE WAALSA dipol dipol indukowany polaryzowalnośćα wielkość opisująca zdolność rozkładu ładunków cząsteczki/atomu do deformacji w zewnętrznym polu elektrycznym; w wyniku takiej deformacji pojawia się indukowany moment dipolowy zdolność elektronów do zmiany rozkładu gęstości elektronowej MMENT DIPLWY [D] F < l < Br < I ENEGIA PZYIĄGANIA [kcal mol -1 ] DIPL-DIPL VAN DE WAALS tt [º] tw [º] * N * l STUKTUA I WŁAŚIWŚI ZWIĄZKÓW GANIZNY ZWIĄZEK JNWY stan gazowy stan ciekły stan stały Temperatura wrzenia JNY wysoka temperatura wrzenia Nal t w 1413 Br I * -oddziaływania zwane wiązaniem wodorowym

7 stan ciekły ZĄSTEZKI STUKTUA I WŁAŚIWŚI ZWIĄZKÓW GANIZNY Temperatura wrzenia ZWIĄZEK NIEJNWY oddziaływania typu dipol dipol siły van der Waalsa STUKTUA I WŁAŚIWŚI ZWIĄZKÓW GANIZNY Temperatura wrzenia ZWIĄZEK NIEJNWY IEZE ZASJWANE cząsteczki połączone są wiązaniami wodorowymi międzycząsteczkowymi F t w t w t w PLANŚĆ l t w 85 Dla porównania l t w 85 2 S t w 60 TEMPEATUA WZENIA STUKTUA I WŁAŚIWŚI ZWIĄZKÓW GANIZNY ZPUSZZALNŚĆ ZPUSZZALNIKI PTNWE zawierają w swojej cząsteczce atom wodoru połączony z atomem tlenu lub azotu, tzw. protony ruchliwe ; stabilizują aniony, lecz ograniczają ich reaktywność, np. zmniejszają ich zasadowość czy nukleofilowość 3 ZWIĄZEK JNWY ZPUSZZANIE JN SLWATWANY S 3 3 DMS ZPUSZZALNIKI PLANE 3 N 3 DMF ZPUSZZALNIKI APTNWE nie zawierają w swojej cząsteczce protonów ruchliwych ; silnie solwatują kationy, praktycznie nie oddziałują z anionami zwiększają ich zasadowość czy nukleofilowość

8 DDZIAŁYWANIA rodzaj moc typ przykład jon jon bardzo mocne sieć krystaliczna LiF DEKANL fragment hydrofilowy wiązanie kowalencyjne mocne (36 125kcal/mol) wiążąca para elektronowa δ+ 3 3 I I 104 kcal/mol 88 kcal/mol 36 kcal/mol jon dipol średnie δ δ+ δ δ δ+ Na + w wodzie δ fragment hydrofobowy dipol - dipol wiązanie wodorowe siły van der Waalsa średnie słabe (1 9 kcal/mol) δ+ δ+ δ δ+ δ δ X X δ+ δ 3 l 3 l 3 słabe dipole chwilowe WPWADZENIE D EAKJI GANIZNY WPWADZENIE D EAKJI GANIZNY EAKJA SUBSTYTUJI reakcja charakterystyczna dla związków nasyconych; polega na wymianie atomu/grupy atomów w cząsteczce organicznej na inny atom/grupę atomów 3 l l - PZEGUPWANIE polega na reorganizacji konstytucji cząsteczki EAKJA ADDYJI reakcja charakterystyczna dla związków posiadających w strukturze wiązania wielokrotne; polega na przyłączeniu jednej cząsteczki do drugiej + + Br Br l4 Br Br EAKJA ELIMINAJI polega na odszczepieniu od cząsteczki innej, małej cząsteczki; reakcja eliminacji jest stosowana do otrzymywania związków z wiązaniami wielokrotnymi; jest to reakcja odwrotna do addycji Br K + Br

9 WPWADZENIE D EAKJI GANIZNY ETELIZA WIĄZANIA zawierającego atom węgla prowadzi do powstania dwóch jonów WPWADZENIE D EAKJI GANIZNY MLIZA WIĄZANIA KABKATIN atom węgla miał cząstkowy ładunek dodatni δ+ δ Z + Z 2 atom węgla miał cząstkowy ładunek ujemny KABDNIK δ Z δ+ + Z KABANIN WPWADZENIE D EAKJI GANIZNY KWASY I ZASADY wg BØNSTED LWY EG KWAS donor protonu ZASADA akceptor protonu KWASY I ZASADY wg BØNSTEDA SPZĘŻNA PAA KWAS ZASADA SPZĘŻNA PAA A + B A + B SPZĘŻNA ZASADA SPZĘŻNY KWAS 3 KWAS TWY KWAS + 2 ZASADA SPZĘŻNA PAA 3 - TAN SPZĘŻNA ZASADA JN YDNIWY SPZĘŻNY KWAS SPZĘŻNA PAA

10 KWASY I ZASADY wg BØNSTEDA KWASY I ZASADY wg BØNSTEDA l + 2 l SPZĘŻNA PAA SPZĘŻNA PAA + 3 N N 3 + METYLAMINA ZASADA KWAS SPZĘŻNA PAA JN METYLAMMNIWY SPZĘŻNY KWAS - JN YDKSYLWY SPZĘŻNA ZASADA 3 + JN YDNIWY KWAS JN YDKSYLWY SPZĘŻNA PAA ZASADA SPZĘŻNA ZASADA 2 SPZĘŻNY KWAS KWASY I ZASADY wg BØNSTEDA KWASY I ZASADY pk a = log K a moc kwasu l + 2 l K A + 2 A SŁABY KWAS KWAS pk a SPZĘŻNA ZASADA SILNA ZASADA [ 3 + ][A - ] K = [2 ][A] N 9.31 N F 3.45 F - Jeżeli [ 2 ] = const. oraz [ 2 ] = 55.6 mol/l, to [ 3 + ][A - ] K a = K [ 2 ] = [A] STAŁA KWASWŚI K a MNY KWAS N N 3 - l -7.0 l - SŁABA ZASADA pk a = 4.76 pk a = 15.74

11 WPWADZENIE D EAKJI GANIZNY KWASY I ZASADY KWASY I ZASADY wg LEWISA wg LEWISA KWAS akceptor pary elektronowej ZASADA donor pary elektronowej F 3 F F 3 B + F B F 3 3 F KWAS LEWISA ZASADA LEWISA KMPLEKS ETEU DIMETYLWEG Z TIFLUBEM 3 + Zn +2 ZASADA LEWISA KWAS LEWISA δ δ+ l KWAS LEWISA + ZASADA LEWISA Zn l - KWASY LEWISA: donory protonów, np. 2, l, 2 S 4,, Ph, ZASADY LEWISA:,,, kationy, np. Li +, Mg +2, Br + KWASY BØNSTEDA, l,,, N 2 związki metali grupy IIIA BF 3, All 3 S, N 2 ' + BF3 przejściowych, np. Til 4, Fel 3, Znl 2, Snl 4 ' BF3 + BF 3 BF 3 Br Br + FeBr 3 Br Br FeBr 3

12 WPWADZENIE D EAKJI GANIZNY Teoria twardych i miękkich kwasów i zasad wg PEASNA WPWADZENIE D EAKJI GANIZNY Teoria twardych i miękkich kwasów i zasad wg PEASNA Twardość zasad TWADE charakteryzuje mała polaryzowalność i skoncentrowany ładunek elektryczny zasady twarde chętniej reagują z kwasami twardymi kwasy i zasady twarde są bardziej reaktywne w środowisku rozpuszczalników apolarnych MIĘKKIE charakteryzuje duża polaryzowalność i rozmyty ładunek elektryczny zasady miękkie chętniej reagują z kwasami miękkimi kwasy i zasady miękkie są bardziej reaktywne w środowisku rozpuszczalników polarnych kwasy i zasady o charakterze pośrednim Według teorii Pearsona moc kwasów i zasad Lewisa nie jest stała, lecz zależy od otoczenia Wspólne cechy kwasów i zasad twardych oraz miękkich Właściwość Twarde kwasy i zasady Miękkie kwasy i zasady Wielkość (promień atomowy/jonowy) mała duża Polaryzowalność mała duża óżnica elektroujemności między kwasem a zasadą wysoka niewielka Łatwość wchodzenia w reakcje redox niewielka duża Typ wiązania jonowa kowalencyjne WPWADZENIE D EAKJI GANIZNY Teoria twardych i miękkich kwasów i zasad wg PEASNA WPWADZENIE D EAKJI GANIZNY Kwasy i zasady w roztworach niewodnych TWADE KWASY +, Li +, K + Be 2+, Mg 2+, a 2+, Sr 2+ Sc 3+, La 3+, e 4+, Gd 3+, Lu 3+, Th 4+, U 4+, U 2 2+ Ti 4+, Zr 4+, f 4+, V 2+, r 3+, r 6+, Mn 3+, W 4+, Mn 2+, Mn 7+, Fe 3+, o 3+ BF 3, Bl 3, BF 3, Al 3+, All 3, Al 3, Ga 3+, In 3+ 2, N +, Si 4+, N 3+, As 3+, S 3, l 3+, l 7+, I 5+, I 7+, X tworzące wiązania wodorowe PŚEDNIE Fe 2+, o 2+, Ni 2+, u 2+, Zn 2+, h 3+, Ir 3+, u 3+, s 2+, Ga 3, Sn 2+, Pb 2+, N +, Sb 3+, Bi 3+, S 2 MIĘKKIE (N) 6 3-, Pd 2+, Pt 2+, Pt 4+, u +, Ag +, d 2+, g +, g 2 2+, B 3, Gal 3, GaBr 3, Tl +, 2, Br 2, Br +, I 2, I +, IN, metale ZASADY TWADE N 3, N 2, N 2 4, 2, -, 2-,, -, 2, 3 -, 3 2-, N 3-, P 4 3-, S 4 2-, l 4-, F -, l - PŚEDNIE aminobenzen, pirydyna, N 2, N 3-, N 2-, S 3 2-, Br - MIĘKKIE -, etylen, benzen, N -, N,, SN -, 3 P, 3 As, 2 S, S, S -, S , Amidek sodu w ciekłym amoniaku + - N N3 pka = 15.7 silniejszy kwas pka = 38 slabszy kwas + - N N 3 pka = 25 silniejszy kwas pka = 38 slabszy kwas

13 WPWADZENIE D EAKJI GANIZNY Kwasy i zasady w roztworach niewodnych Alkoholany w alkoholu Et pka = 16 silniejszy kwas pka = 35 slabszy kwas WPWADZENIE D EAKJI GANIZNY eakcje kwas zasada a synteza deuterowanych i trytowanych związków Jak otrzymać znaczony trytem propyn ( 3 -T)? 3 + N2 - liq. N3-3 + N 3 silniejsza zasada slabsza zasada (3)3 + - t-bu (3) pka = 18 pka = 35 slabszy kwas silniejszy kwas Związki metaloorganiczne δ +δ Li - liq. N3 T2 + 3 silniejsza zasada Jak otrzymać 2-deuteropropan? T 3 + T - slabsza zasada silniejsza zasada pka = 25 ( z EtLi) silniejszy kwas heksan pka = 50 slabszy kwas - slabsza zasada 3 - Li + 3 silniejsza zasada + D2 heksan 3 D + D - 3 slabsza zasada 3 2 Br + 2Li eter etylowy 3-2 Li + + Li + + Br - n 2n+2 ALKANY KNFMAJE ALKANÓW Wzór sumaryczny Wzór strukturalny ( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) 4 3 Nazwa alkanu prostego metan etan propan butan pentan heksan Liczba izomerów konstytucyjnych Stan skupienia gazy θ = 0 0 θ = 180 KNFMAJE różne układy przestrzenne w cząsteczkach, które mogą się wzajemnie w siebie przekształcać w wyniku swobodnego obrotu wokół wiązania pojedynczego θ kąt torsyjny ( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) 8 3 heptan oktan nonan dekan ciecze ANTIPEIPLANANA PJEKJE NEWMANA SYNPEIPLANANA θ = ( 2 ) 18 3 ejkozan θ = 180 NAPZEMIANLEGŁA NAPZEIWLEGŁA

14 KNFMAJE ETANU KNFMAJE BUTANU 3 θ = 300 θ = 60 ANTIPEIPLANANA θ = 360 θ = 240 θ = 120 SYNPEIPLANANA θ = 0 0 θ = 180 NAPZEMIANLEGŁA NAPZEIWLEGŁA NIE MGĄ BYĆ ZDZIELNE KNFMAJE BUTANU KNFMAJE BUTANU SYNPEIPLANANA kJ/mol 2 6kJ/mol 3 3 4kJ/mol STABILNIEJSZA KNFMAJA 2 4kJ/mol 19 kj/mol > 16 kj/mol typu Gauche ANTIPEIPLANANA SYNKLINALNA ANTIPEIPLANANA

15 YKLALKANY NMENKLATUA YKLALKANÓW 1. dzeń nazwy tworzy się poprzez dodanie przedrostka YKL do nazwy alkanu o takiej samej liczbie atomów węgla NMENKLATUA YKLALKANÓW YKLALKANY 3. Pozostałe reguły są takie same jak dla alkanów łańcuchowych cykloheksan cyklobutan cyklopentan 2. dzeń nazwy podstawionych cykloalkanów tworzy się poprzez porównanie liczby atomów węgla w łańcuchu oraz w pierścieniu nazwę wyprowadza się od alkanu o większej liczbie atomów węgla ,3-dietylocykloheksan etylo-2-metylocykloheksan 3 ALE ( 3 ) 2 (3)3 metylocyklopentan cyklopropylobutan (1-metyloetylo)cyklobutan 3 1-(1,1-dimetyloetylo)-3-metylocyklopentan YKLALKANY YKLALKANY n 2n cykloalkan cząsteczka sztywna brak swobodnego obrotu wokół wiązania cykloheksan n-butan taki sam wzór sumaryczny STEEIZMEY cząsteczka sztywna brak swobodnego obrotu wokół wiązania cząsteczka elastyczna swobodny obrót wokół wiązania taki sam sposób połączenia ze sobą atomów różne rozmieszczenie atomów w przestrzeni IZMEY GEMETYZNE

16 YKLALKANY cis trans cis-1,3-dimetylocyklopentan trans-1,3-dimetylocyklopentan KNFMAJE YKLALKANÓW cząsteczka sztywna brak swobodnego obrotu wokół wiązania ykloalkany przyjmują konformacje o minimalnej energii, czyli tak aby zminimalizować: Naprężenia kątowe wynikające z odchylenia kątów walencyjnych od wartości Naprężenia torsyjne wynikające z naprzeciwległego ułożenia wiązań przy sąsiadujących atomach węgla IZMEY GEMETYZNE różne właściwości fizyczne i chemiczne Naprężenia steryczne wynikające z oddziaływania odpychającego zbliżonych do siebie grup atomów lub pojedynczych atomów KNFMAJE YKLALKANÓW KNFMAJE YKLALKANÓW YKLBUTAN YKLPPAN wodory skręcone odkształcone od położenia naprzeciwległego wodory naprzeciwległe

17 YKLEKSAN KNFMAJE YKLALKANÓW 1.82Å YKLEKSAN KNFMAJE YKLALKANÓW KZESŁ ŁÓDŹ oś pierścienia aksjalne NAPĘŻENIA PDSTAWNIKÓW W PZYJI DĄŻKA FLAGWEG do osi pierścienia promień van der Waalsa atomu wodoru = 1.25 Å Å > 1.82 Å 1 4 ekwatorialne kąt z osią pierścienia równy YKLEKSAN KNFMAJE YKLALKANÓW KNFMAJE YKLEKSANU eq eq ax 1, 2 ax ax ax 6 5, 4 3 ax ax eq eq 1, 2 6, 3 5, 4

18 KNFMAJE YKLEKSANU KNFMAJE YKLEKSANU trans-1,4-dimetylocykloheksan Me Me Me Me eq Me eq Me bardziej stabilny Me Me Me ax Me ax bardziej stabilny o 1.8 kcal/mol cis-1,2-dimetylocykloheksan Me Me równocenne energetycznie Me Me PLIYKLALKANY PLIYKLALKANY DEKALINA bicyklo[4.4.0]dekan cis-dekalina trans-dekalina IZMEIA GEMETYZNA (cis/trans) ADAMANTAN DIAMENT

19 SYNTEZA ALKANÓW I YKLALKANÓW EAKJE UWDNIENIA ALKENÓW SYNTEZA ALKANÓW I YKLALKANÓW EAKJE EDUKJI ALGENKÓW ALKILWY + Pt lub Ni rozpuszczalnik PZYKŁADY 3 Ni/ o, 50 atm 3 2 PPEN PPAN 3 3 Ni/ o, 50 atm METYLPPEN 2-METYLPPAN Pt/ o, 1 atm YKLEKSEN YKLEKSAN 2 X PZYKŁADY Br 2-BMBUTAN (BMEK sec-butylu) 1-BM-3-METYLBUTAN (BMEK IZPENTYLU) Zn, ZnX2 δ + δ Zn + X Zn +2 X EDUKT Zn, Zn, Br ZnBr2 3 3 BUTAN 2-METYLBUTAN + ZnBr2 ALGENEK ALKILYNKU + + Zn +2 + X - ALKAN SYNTEZA EY-PSNEA niesymetryczne alkany SYNTEZA ALKANÓW I YKLALKANÓW SYNTEZA EY-PSNEA niesymetryczne alkany SYNTEZA ALKANÓW I YKLALKANÓW X Li eter dietylowy Li ui 2uLi 'X ' + u + LiX X Li eter dietylowy Li ui 2uLi 'X ' + u + LiX ALGENEK ALKILLIT DIALKIL- ALKILWY Me, 1º alkil, 2º cykloalkil MIEDZIN LITU PZYKŁADY DZYNNIK GILMAN A 3(2)32I Li ui 3 I 3Li ( 3) 2uLi eter dietylowy EKSAN 98% I (3)2uLi 3 + 3u + LiI + eter dietylowy ALGENEK ALKILLIT ALKILWY DIALKIL- MIEDZIN LITU EASUMUJĄ 3 X lub 2 X Me, 1º alkil, 2º cykloalkil 2 ' lub 3 Br METYLYKLEKSAN 75% 2 uli X ( 3) 2uLi + eter dietylowy 3 + 3u + LiBr (3222)2uLi + I 3-METYLYKLEKSAN 75% eter dietylowy BUTYLBENZEN 75% X

20 WŁAŚIWŚI EMIZNE ALKANÓW I YKLALKANÓW EAKJA ALGENWANIA ALKANÓW I YKLALKANÓW NIE EAGUJĄ Z KWASMI I ZASADAMI 4 X2 3X + X EAKJA UTLENIANIA SPALANIE W ATMSFEZE TLENU X2 3 X 2X2 + X Q -892 kjmol -1 X2 2X2 X3 + X IEPŁ SPALANIA ilość ciepła wydzielanego podczas spalania 1 mola węglowodoru do dwutlenku węgla i wody X2 X3 X4 + X X2 : F2 > l2 > Br2 > I2 EAKTYWNŚĆ LWA MEANIZM EAKJI ALGENWANIA ALKANÓW I YKLALKANÓW MEANIZM EAKJI LWANIA ALKANÓW I YKLALKANÓW 1. ETAP INIJAJA EAKJI E p 2 l 2. ETAP hν l 2 l l 2 l + l omoliza wiązania niezbędna energia równa energii dysocjacji wiązania l-l l l = E* = +58 kcalmol -1 = +58 kcal/mol postęp reakcji + l l 3. ETAP KABDNIK = +1kcal/mol E* = +3.8 kcal/mol l l l + l = kcal/mol E* = ~ 2 kcal/mol PPAGAJA EAKJI ŁAŃUWEJ

21 Br 2 E* = kcalmol -1 l 2 E* = +3.8 kcalmol ETAP MEANIZM EAKJI ALGENWANIA ALKANÓW I YKLALKANÓW MEANIZM EAKJI LWANIA ALKANÓW I YKLALKANÓW 4. ETAP EKMBINAJA DNIKÓW + l l = kcal/mol l + l l l E p = -58 kcal/mol = -88 kcal/mol ZAKŃZENIE EAKJI ŁAŃUWEJ E* = 0 Br mniej reaktywny, ale bardziej selektywny 2 l 2 postęp reakcji INIBITY EAKJI DNIKWY 1 karborodnik rodnik propylowy Substancje, które dodane do mieszaniny reakcyjnej nawet w małych ilościach powodują widoczne zmniejszenie szybkości procesu = +98 kcal/mol = +94 kcal/mol karborodnik rodnik izopropylowy 1 karborodnik 3 rodnik izobutylowy = +98 kcal/mol = +91 kcal/mol 3 karborodnik rodnik tert-butylowy

22 kcal/mol KABDNIK 3 7 kcal/mol hν, 25o l2 322l l 45% 55% = +98 kcal/mol = +98 kcal/mol l2 hν, 25o 3 2l l = +94 kcal/mol = +91 kcal/mol % 37% l2 hν, 300 o 3 22l + l % 30% ENEGIA DYSJAJI > > > 2 3 STABILNŚĆ KABDNIKÓW 3 l l % 22% EASUMUJĄ szybkość reakcji halogenowania alkanów zależy od rzędowości atomu węgla powiązanego z reagującym atomem wodoru nie zależy od budowy węglowodoru l2, hν 3 3 2l l 48% 29% l 2-metylopropan 1-chloro-2-metylopropan 2-chloro-2-metylopropan rodzaju halogenu Br2, hν 3 2Br Br ślady >99% Br 2-metylopropan 1-bromo-2-metylopropan 2-bromo-2-metylopropan