11. Reakcje alkoholi, eterów, epoksydów, amin i tioli gr. odchodząca wymaga aktywacji gr. najłatwiej odchodząca gr. najtrudniej odchodząca najmocniejszy kwas X = Cl, Br, I najsłabszy kwas 1
11.1. Reakcja S N w alkoholach synteza halogenków alkili (ROH + HX) aktywacja gr. odchodzącej przed wymianą na halogen Reakcja z HX aktywacja przez protonowanie Odczynnik Alkohol HBr/H 2 SO 4 1º, 2, 3 HI* HCl 3 HCl/ZnCl 2 PBr 3 /pirydyna PCl 3 /pirydyna SOCl 2 /pirydyn a 1º, 2 *w niektórych przypadkach alkohole 1 aktywacja kwasem Lewisa 2
11.1.cd. Reakcja S N w alkoholach synteza halogenków alkili (ROH + HX) Reakcja z HX, alkohole 2 i 3 grozi też przegrupowanie, jeśli to korzystne energetycznie racemizacja Ograniczenia metody (reakcji z HX) 1) większość alkoholi bardzo źle reaguje z HI (bardzo mocny kwas) 2) mała wydajność reakcji alkoholi 1º i 2º z HCl 3) konkurencyjne powstawanie alkenu przez eliminację H 2 O 4) przegrupowanie karbokationu 2º lub 3º 3
11.2. Reakcja S N w alkoholach synteza halogenków alkili [ROH + PX 3 (lub SOCl 2 )] Reakcja z PBr 3 i PCl 3 (dore wyniki daje prowadzenie reakcji w obecności pirydyny) kwas Lewisa aktywacja kwasem Lewisa pirydyna (zasada) inwersja konfiguracji Reakcja z SOCl 2 w obecności pirydyny aktywacja przez estryfikację inwersja konfiguracji 4
11.3. Reakcja S N w estrach sulfonowych alkoholi 1 i 2 chlorek kwasu sulfonowego ester kwasu sulfonowego (sulfonian) grupa odchodząca Przykład O OMs NaN 3 O N 3 5
11.4. Odwodnienie alkoholi 2 i 3 przez działanie kwasem (eliminacja E1) aktywacja przez protonowanie podatność na odwodnienie produkt główny (najtrwalszy alken) Należy usuwać alken(y) w miarę powstawania, aby zapobiec cofaniu się reakcji praktycznie nie powstaje produkt główny (najtrwalszy alken) 6
11.5. Odwodnienie alkoholi przez nieprotonową aktywację grupy OH (eliminacja E2) Działanie POCl 3 (tlenochlorkiem fosforu) Eliminacja sulfonianów 7
często reakcja niekorzystna 11.6. Utlenianie alkoholi alkohol produkt utlenienia 2º keton 1º aldehyd 1º kwas karboksylowy reagent odczynnik Jonesa odczynnik Coreya odczynnik Dessa-Martina odczynnik Swerna odczynnik Coreya KMnO 4 odczynnik Jonesa odczynnik Dessa-Martina O O odczynnik Coreya AcO O I OAc OAc Ac = CH 3 CrO 3 Cl N H chlorochromian pirydyny (PCC) 8
11.7. Substytucja nukleofilowa w eterach aktywacja przez protonowanie kiedy może powstać trwały karbokation rozpuszczalniki związki inkluzyjne 9
11.8. Epoksydy - otrzymywanie epoksyd nadkwas można generować in situ, stosując 10
11.9. Substytucja nukleofilowa w epoksydach, w warunkach kwasowych aktywacja przez protonowanie z drogi (a) z drogi (b) Do domu Jaki produkt da reakcja z udziałem O H H 11
11.10. Substytucja nukleofilowa w epoksydach, w warunkach zasadowych lub obojętnych nukleofil przy niżej rzędowym at. C Nu = H dobry sposób na syntezę alkoholi bez obawy o przegrupowanie C + z przegrupowania 2 C + 3 C + 12
11.11. Cis- i trans-1,2-diole (inaczej diole wicynalne) trans-1,2-diole (trans-diole wicynalne) syn -addycja cis-1,2-diol (cis-diol wicynalny) syn -addycja racemat 13
11.12. Aminy zasadowość amin alifatycznych najsłabsze zasady wśród amin, ponieważ zatłoczone sterycznie w wodzie! amina alifatyczna R NH R R NH 2 R N R R NH 3 zasadowość sprzężony kwas R NH 2 R R NH 3 R H N R R NH 4 pk a : 9.24 moc kwasu 14
taka sama reguła w przypadku amin orto-podstawionych 11.13. Aminy zasadowość amin aromatycznych silniejsza zasada podstawnik elektronodonorowy w pozycji para względem grupy NH 2 słabsza zasada - podstawnik elektronoakceptorowy w pozycji para względem grupy NH 2 15
11.14. Aminy eliminacja czwartorzędowych wodorotlenków amoniowych eliminacja Hofmanna mniej trwały, niezgodny z regułą Zajcewa trwalszy, zgodny z regułą Zajcewa NMe 3, grupa gorzej odchodząca niż X trwalszego C (niżej rzędowego) stan przejściowy zbliżony do: trwalszego C + (wyżej rzędowego) 16
11.14.1. Aminy eliminacja Hofmanna, sposób postępowania R NMe 3 OH R' Unikać! produkt główny 17
11.15. Tiole, sulfidy i sole sulfoniowe sulfid (tioeter) jodek trimetylosulfoniowy (sól sulfoniowa) Ciekawostka iperyt, gaz bojowy (poza oparzeniami (HCl), działanie kancerogenne) 18
11.16. Przykłady G A H C 19
Uzupełnienie wykorzystanie zasadowości amin amina 1 + związek obojętny rozpuszczenie w eterze i dodanie HCl/H 2 O warstwa eterowa (związek obojętny) warstwa wodna (R-NH 3+ Cl ; sól aminy) dodanie eteru i NaOH/H 2 O warstwa eterowa (amina) warstwa wodna (NaCl) 20