Mechanizm dehydratacji alkoholi



Podobne dokumenty
Wykład 6. Korzystałem z : R. Morrison, R. Boyd: Chemia organiczna (wyd. ang.)

Slajd 1. Reakcje alkinów

8. Delokalizacja elektronów i reaktywność dienów sprzężonych

Budowa przestrzenna alkanów

Zarys Chemii Organicznej

ALKENY WĘGLOWODORY NIENASYCONE

Alkeny: Struktura, nazewnictwo, Termodynamika i kinetyka

Alkeny. Wzór ogólny alkenów C n H 2n. (Uwaga identyczny wzór ogólny mają cykloakany!!!)

Slajd 1. Związki aromatyczne

Podstawy chemii organicznej. T. 1 / Aleksander Kołodziejczyk, Krystyna Dzierzbicka. wyd. 3. Gdańsk, Spis treści

Wykład 19 XII 2018 Żywienie

Otrzymywanie halogenków alkilów

Chemia organiczna to chemia związków węgla.

Materiały dodatkowe - węglowodory

CHEMIA ORGANICZA - węglowodory. Podział węglowodorów

10. Alkeny wiadomości wstępne

węglowodory łańcuchowe lub cykliczne posiadające dwa wiązania podwójne C=C KLASYFIKACJA DIENY SKUMULOWANE alleny (kumuleny)

Wskaż grupy reakcji, do których można zaliczyć proces opisany w informacji wstępnej. A. I i III B. I i IV C. II i III D. II i IV

RJC A-B A + B. Slides 1 to 27

Elementy chemii organicznej

Pochodne węglowodorów, w cząsteczkach których jeden atom H jest zastąpiony grupą hydroksylową (- OH ).

CHEMIA 10 WĘGLOWODORY I ICH FLUOROWCOPOCHODNE. ALKOHOLE I FENOLE. IZOMERIA. POLIMERYZACJA.

Zadanie 1. Wskaż grupę związków chemicznych, do której należy węglowodór o gęstości 2,5 normalne). C. alkiny D. areny

Węgiel i jego związki z wodorem

Orbitale typu σ i typu π

Geometria cząsteczek wieloatomowych. Hybrydyzacja orbitali atomowych.

18 i 19. Substytucja nukleofilowa w halogenkach alkili

Cząsteczki wieloatomowe - hybrydyzacja. Czy w oparciu o koncepcję orbitali molekularnych można wytłumaczyć budowę cząsteczek?

CHEMIA 10. Oznaczenia: R - podstawnik węglowodorowy, zwykle alifatyczny (łańcuchowy) X, X 2 - atom lub cząsteczka fluorowca

Wykład 5 XII 2018 Żywienie

RJC E + E H. Slides 1 to 41

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego ĆWICZENIE 5. Związki aromatyczne

Zdzisław Głowacki. Zakres podstawowy i rozszerzony. Odpowiedzi i rozwiązania zadań. Rozdział 2. Strona Linia zadanie Jest Powinno być

Wykład przygotowany w oparciu o podręczniki:

Alkeny - reaktywność

Atomy wieloelektronowe

WĘGLOWODORY, ALKOHOLE, FENOLE. I. Wprowadzenie teoretyczne

CHARAKTERYSTYKA KARBOKSYLANÓW

Różne typy wiązań mają ta sama przyczynę: energia powstającej stabilnej cząsteczki jest mniejsza niż sumaryczna energia tworzących ją, oddalonych

PRZYKŁADOWE ZADANIA WĘGLOWODORY

Halogenki alkilowe RX

Węglowodory. Michał Szewczyk Kl. IV TI

Węglowodory poziom podstawowy

Cząsteczki wieloatomowe - hybrydyzacja. Czy w oparciu o koncepcję orbitali molekularnych można wytłumaczyć budowę cząsteczek?

Budowa atomu Poziom: rozszerzony Zadanie 1. (2 pkt.)

Sprawdzian 2. CHEMIA. Przed próbną maturą. (poziom rozszerzony) Czas pracy: 90 minut Maksymalna liczba punktów: 34. Imię i nazwisko ...

1. REAKCJA ZE ZWIĄZKAMI POSIADAJĄCYMI KWASOWY ATOM WODORU:

Węglowodory nienasycone

Halogenki alkilowe- atom fluorowca jest związany z atomem węgla o hybrydyzacji sp 3 KLASYFIKACJA ZE WZGLĘDU NA BUDOWĘ FRAGMENTU ALKILOWEGO:

MECHANIZMY FRAGMENTACJI ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH. Copyright 2003 Witold Danikiewicz

POLIMERYZACJA KOORDYNACYJNA

Chemia organiczna. T. 1 / Robert Thornton Morrison, Robert Neilson Boyd. wyd. 5, dodr. 6. Warszawa, Spis treści

Chemia organiczna. Mechanizmy reakcji chemicznych. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

Modele: kulkowy i czaszowy: wzór półstrukturalny: H 2 C=CH 2. Obecność wiązania podwójnego sygnalizuje końcówka nazwy "-en" Wzór strukturalny:

A L K I N Y. R: H, alkil lub aryl. orbitale cząsteczkowe wiązania C C

Węglowodory aromatyczne (areny) to płaskie cykliczne związki węgla i wodoru. Areny. skondensowane liniowo. skondensowane kątowo

Związki aromatyczne (by Aleksandra Kołodziejczyk, UG)

10. Eliminacja halogenków alkili

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

pierwszorzędowe drugorzędowe trzeciorzędowe (1 ) (2 ) (3 )

Konkurs przedmiotowy z chemii dla uczniów gimnazjów 13 stycznia 2017 r. zawody II stopnia (rejonowe)

Twórcza szkoła dla twórczego ucznia Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Elementy chemii obliczeniowej i bioinformatyki Zagadnienia na egzamin

Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu - halogenowęglowodory + przykładowe zadania z rozwiązaniami

Wiązania kowalencyjne

węglowodory posiadające wiązanie podwójne (p) C=C a-pinen (składnik terpentyny)

Test kompetencji z chemii do liceum. Grupa A.

Spis treści. Metoda VSEPR. Reguły określania struktury cząsteczek. Ustalanie struktury przestrzennej

Spis treści 1. Struktura elektronowa związków organicznych 2. Budowa przestrzenna cząsteczek związków organicznych

+ HCl + + CHLOROWCOWANIE

WĘGLOWODORY AROMATYCZNE.

Wykład z Chemii Ogólnej

WYMAGANIA EDUKACYJNE w klasie III

Węglowodory powtórzenie wiadomości

X / \ Y Y Y Z / \ W W ... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto

Model wiązania kowalencyjnego cząsteczka H 2

pobrano z

WYKŁAD 3 CZĄSTECZKI WIELOATOMOWE ZWIĄZKI WĘGLA

1 i 2. Struktura elektronowa atomów, tworzenie wiązań chemicznych

ALDEHYDY, KETONY. I. Wprowadzenie teoretyczne

Aleksander Kołodziejczyk Krystyna Dzierzbicka CHEMII. organicznej Tom 1

Do jakich węglowodorów zaliczymy benzen?

Węglowodory poziom rozszerzony

Zadania powtórkowe do egzaminu maturalnego z chemii Wiązania chemiczne, budowa cząsteczek

Elementy chemii organicznej

Zaznacz odpowiedê, w której do ka dej substancji przyporzàdkowano êródło jej pochodzenia. F. potrójne H. odbarwiajà jà

Laboratorium. Podstawowe procesy jednostkowe w technologii chemicznej

Zakres materiału do sprawdzianu - alkeny, alkiny i areny + przykładowe zadania

Materiały do zajęć dokształcających z chemii organicznej

Wewnętrzna budowa materii - zadania

Beata Mendak fakultety z chemii II tura PYTANIA Z KLASY PIERWSZEJ

Zagadnienia. Budowa atomu a. rozmieszczenie elektronów na orbitalach Z = 1-40; I

liczba kwantowa, n kwantowa, l Wanad 3 2 [Ar] 3d 3 4s 2

RJC. Wiązania Chemiczne & Slides 1 to 39

A. 3-bromo-3,4-dimetyloheks-5-yn B. 4-bromo-4-etylo-3-metylopent-1-yn C. 4-bromo-3,4-dimetyloheks-1-yn D. 2-etylo-2-bromo-3-metylopent-4-yn

Dział: Węglowodory - Zadania powtórzeniowe

EGZAMIN SPRAWDZAJĄCY Z CHEMII - WĘGLOWODORY DLA UCZNIÓW KLASY III

Temat : Budowa, właściwości i zastosowanie acetylenu jako przedstawiciela alkinów.

nasycone nienasycone cykloalifatyczne aromatyczne alkany alkeny alkiny nasycone nienasycone

Podstawy Chemii. Zarys chemii organicznej. Dr inż. Marcin Libera

Transkrypt:

Wykład 5

Mechanizm dehydratacji alkoholi I. Protonowanie II. odszczepienie cząsteczki wody III. odszczepienie protonu Etap 1

Reakcje alkenów Najbardziej reaktywne jest wiązanie podwójne, lub jego sąsiedztwo (węgiel α) Reakcje addycji (przyłączenia) nie ma produktów ubocznych Ponieważ cząsteczka jest otoczona chmurą elektronów π, więc ma ładunek ujemny i spełnia rolę zasady a reagent jest kwasowy (poszukujący elektronów). Takie reagenty są elektrofilowe. Reakcja ta nazywana jest addycją elektrofilową. Jest to addycja elektrofilowego (kwasowego) reagenta do wiązania podwójnego cząsteczki alkenów.

Reakcje addycji Addycja wodoru chlorowca chlorowcowodoru

Reakcje addycji, c.d. Addycja kwasu siarkowego (VI) wody Charakterystycznym etapem jest powstawanie karbokationu, który jest odpowiedzialny za kształt cząsteczki jaka powstaje

Mechanizm addycji kwasowego reagenta addycja elektrofilowa Etap (1) Zachodzi bardzo trudno, decyduje o szybkości przebiegu całej reakcji) Zachodzi przeniesienie protonu od 1 zasady (Z) do drugiej (do alkenu). W II. etapie następuje połączenie powstałego karbokationu z zasadą. Kwasowy reagent (proton) atakuje wiązanie alkenów. Zgodnie z tym mechanizmem zachodzą reakcje: dimeryzacji (polimeryzacji) i alkilowania

Dimeryzacja, alkilowanie dimeryzacja + alkilowanie Kierunek przyłączenia halogenów określa reguła Markownikowa. Reagent kwasowy, anion kwasowy przyłącza się zawsze do tego atomu węgla w cząsteczce węglowodoru, który jest związany z mniejszą liczbą atomów wodoru.

Reguła Markownikowa Addycja elektrofilowa zachodzi zgodnie z regułą Markownikowa

Addycja wolnorodnikowa Addycja wolnorodnikowa Zachodzi wtedy, gdy w środowisku r-cji znajdują się nadtlenki. Addycja zachodzi według mechanizmu wolnorodnikowego. Nadtlenki (np. benzoilu) albo wprowadza się albo wytwarzają się one na skutek długiego kontaktu z tlenem. Nadtlenki są nietrwałe, rozpadają się na rodniki, są wybuchowe. Jest to reakcja łańcuchowa. inicjowanie reakcji wzrost łańcucha cząsteczka nie rośnie, jak mechanizm dimeryzacji Proces jest zakończony, gdy wprowadzamy wyłapywacz rodników, albo musi się spotkać z innym rodnikiem. Addycja ta jest niezgodna z reguła Markownikowa.

Addycja wolnorodnikowa Rodniki uboższe w energię są trwalsze. Najtrwalsze są 3 o, później 2 o, później 1 o. 3 o > 2 o > 1 o > CH 3. Addycja wolnorodnikowa jest reakcją, której orientacja jest uzależniona od łatwości tworzenia wolnych rodników. Wg mechanizmu addycji wolnorodnikowej zachodzi r-cja polimeryzacji etylenu i propylenu prowadząca do polietylenu i polipropylenu. Są niskociśnieniowe (z użyciem katalizatorów, oparte o związki metali przejściowych, powstały łańcuch polimeru ma stereoregularną strukturę) lub wysokociśnieniowe.

Reakcje substytucji (głównie elektronem halogenu) Substytucja w łańcuchu alkilowym przy wiązaniu podwójnym, węgiel α, a nie w wiązaniu podwójnym. W temp. 500-600 o C gazowy propen reaguje z chlorem. CH 3 CH CH 2 Cl 2 500-600 o C CH 3 CH CH 2 Cl Cl CH 2 CH CH 2 Cl 1,2-dichloropropan (addycja) chlorek allilu (substytucja) atomy winylowe są bardzo trudne do oderwania atomy allilowe bardzo łatwo się odrywają nawet łatwiej ulegają oderwaniu niż 3-rzędowe atomy wodoru Łatwość oderwania atomów wodoru allilowy > 3 o > 2 o > 1 o > CH 3. > winylowy

Rezonans Trwałość rodnika allilowego tłumaczy się teorię rezonansu. Cząsteczkę można przedstawić za pomocą dwóch lub więcej struktur o takim samym rozmieszczeniu jąder atomowych a różnym rozmieszczeniu elektronów (im więcej tym lepiej). Cząsteczka jest hybrydą wszystkich struktur. Hybryda rezonansowa jest trwalsza od wszelkich struktur granicznych. struktury graniczne hybryda

Rodnik allilowy struktura graniczna Rzeczywista struktura nie odpowiada strukturom granicznym, lecz jest strukturą pośrednią i odpowiada strukturze III. W rodniku allilowym nie ma jednego wiązania pojedynczego, jednego wiązania podwójnego, ale są 2 identyczne wiązania pośrednie. Każdy węgiel ma dodatkowy orbital p, które przenikają się i tworzą jedną ciągłą chmurę elektronów π nad i jedną pod płaszczyzną wiązania. Są one całkowicie zdelokalizowane. Mogą się przemieszczać. Zdolność elektronów do zdelokal. przejawia się zwiększoną mocą wiązań i zwiększoną mocą cząsteczki. Elektrony należą jednocześnie do trzech atomów węgla. Hiperkoniugacja obejmuje orbitale σ i p lub π i p.

ALKINY I DIENY C n H 2n-2 Najprostszym przestawicielem jest etyn (acetylen) C 2 H 2 W cząsteczce acetylenu atom C jest w stanie hybrydyzacji sp Cząsteczka jest liniowa, wszystkie 4 atomy leżą w linii prostej. Suma 2 prostopadłych do siebie orbitali p tworzy chmurę w kształcie pierścienia. Potrójne wiązanie w acetylenie składa się z jednego σ i dwóch π. Długość wiązania C C wynosi 0,121 nm (w etylenie 0,134 nm, w etanie 0,153 nm). Długość wiązań C-H wynosi 0,108 nm.

Szereg homologiczny alkinów 1. etyn (acetylen) HC CH 2. propyn HC C-CH 3 3. 1-butyn HC C-CH 2 CH 3 4. 1-pentyn HC C-CH 2 CH 2 CH 3 5. 1-heksyn HC C-(CH 2 ) 3 CH 3 6. 1-heptyn HC C-(CH 2 ) 4 CH 3 Od butynu pojawia się izomeria położeniowa (wiązana z różnym położeniem wiązania potrójnego) Może być też izomeria łańcuchowa.

Metody otrzymywania alkinów Metody przemysłowe CaO + koks Metody syntetyczne dehydrohalogenacja dihalogenoalkanów

Metody otrzymywania alkinów, c.d. dehalogenacja tetrahalogenoalkanów Butle acetylenowe to skroplony acetylen zaabsorbowany na gąbczastej masie gdyż sam jest bardzo wybuchowy.

Reakcje alkinów Alkiny podobnie alkeny ulegają addycji elektrofilowej, gdyż elektrony elektrony π są łatwo dostępne. Reakcje addycji 1.Addycja wodoru 2. Addycja halogenów

Reakcje alkinów c.d. 3. Addycja halogenowodoru

4. Addycja wody (hydratacja) Atom C związany wiązaniem potrójnym wykazuje znaczną kwasowość tj. odznacza się skłonnością do odszczepiania jonu wodoru.

5. Powstawanie acetylenków (w reakcji z metalami ciężkimi)

Dieny Dieny są alkenami, których cząsteczki zawierają 2 podwójne wiązania C=C. Zasadnicze właściwości dienów są takie jak alkenów. Nazwy systematyczne dienów tworzy się jak nazwy alkenów, z tym, że dodaje się końcówkę dien oraz na początku 2 cyfry wskazujące położenie 2 wiązań podwójnych. np.

Podział dienów Dzielą się na 3 klasy: Sprzężony układ wiązań izolowany układ wiązań skumulowany układ wiązań, występuje w związkach zwanych allenami

Otrzymywanie dienów 1. w krakingu 2. z glikoli (znacznie droższa)

Rezonans w dienach W cząsteczce 1,3-butadienu, delokalizacja elektronów jest pełna i cząsteczka jest bardzo stabilna. Tworzenie się podwójnych wiązań Tworzenie się sprzężonego układu wiązań Hybryda rezonansowa struktur I i II