CHEMIA ORGANICZNA

CHEMIACHEMIAORGANICZNORGANICZNAA

WYKŁAD 1111

Addycja elektrofilowa

CC

H

H

H

H

BrBr+

C C

Br

H

H

H

HBr+

C C

Br

H

H

H

H

Cl

C C

Br

Cl

H

H

H

H

I

C C

Br

I

H

H

H

H

NO3

C C

Br

NO3

H

H

H

H

H2OC C

Br

OH

H

H

H

H

Addycja elektrofilowa

CC

CH3

H

H

H

ClCl+ C C Cl+

CH3H

H H

Cl

C C

CH3H

H H

Cl

+ H2O C C

CH3H

H H

Cl OH2

C C

CH3H

H H

Cl OH2

C C

CH3H

H H

Cl OH

+ H

Tworzeniehalogenohydryn

Addycja elektrofilowaDimeryzacja

CC

CH3

CH3

H

H

kat.

CCH

H

CH2

CH3

CCH3

CH3

CH3

H3CC

CH

CH3

CCH3

CH3

CH3

2,4,4-trimetylo-1-penten

2,4,4-trimetylo-2-penten

2

2 × C4H8 C8H16

kat. = H2SO4, H3PO4

H C

H

H

C

CH3

CH3

CC

CH3

CH3

H

H

H+ H C

H

H

C

CH3

CH3

CC

CH3

CH3

H

H

+

H C

H

H

C

CH3

CH3

CH2

CH3C CH3

H C

H

H

C

CH3

CH3

CH2

CH3C CH3

Addycja elektrofilowaDimeryzacja - mechanizm

H C

H

H

C

CH3

CH3

HCC

CH3

CH3 + H

ZADANIEDOMOWE

NAPISZ MECHANIZM REAKCJI POWSTAWANIA DRUGIEGO IZOMERU.

KTÓRY Z PRODUKTÓW DIMERYZACJI 2-METYLOPROPENU BĘDZIE POWSTAWAŁ W PRZEWADZE?

Addycja elektrofilowaAddycja alkanów

CC

CH3

CH3

H

H

H C

CH3

CH3

CH3+kat.

H3C C

CH3

H

H2C C

CH3

CH3

CH3

kat. = H2SO4 stęż., HF, 0-10 °C

Izooktan

2,2,4-trimetylopentan

Liczba oktanowa = 100

Addycja elektrofilowaAddycja alkanów - mechanizm

H C

H

H

C

CH3

CH3

CH2

CH3C CH3

H3C C

CH3

CH3

H

+ +H3C C

CH3

CH3

CC

CH3

CH3

H

H

H+H3C C

CH3

CH3

H3C C

CH3

CH3 CC

CH3

CH3

H

H

+

H3C C

CH3

CH3

CH2

CH3C CH3

H3C C

CH3

CH3

CH2

CH3C CH3

H

11

22

33

2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, itd…2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, itd…

AddycjaPolimeryzacja wolnorodnikowa

C C

n

H

H

H

H

monomer n = 20 000

CCH

H

H

H

ogrzewanie,ciśnienie

kat.CH2

H2C

CH2

H2C

CH2

H2C

CH2

polimer*

*gr. polymerếs – złożony z wielu części

PoliEtylenEtylen

PEPEPE-HD PE-HD UHMWPEUHMWPE

PE-LD PE-LD kat. – katalizatory Zieglera-Natty


CCH

H

R

H

C C

n

kat.H

H

H

R

inicjator,

R = -CH3, -Cl, -COOCH3, -CN, -C6H5

Nadtlenek 2Rod

CCH

H

R

H

Rod+ Rod C

H

H

C

H

H

Rod C

H

H

C

R

HC

CH

H

R

H

+ Rod C

H

H

C

R

H

C

H

H

C

R

H

Etapy inicjowania łańcucha

Etapy wzrostu łańcucha


Rod C

H

H

C

R

H

C

H

H

C

R

H

n

RodC

H

H

C

R

H

C

H

H

C

R

H

n

+ Rod C

H

H

C

R

H

C

H

H

C

Rn

RodC

H

H

C

R

H

C

H

H

C

R

n

H

H

Rod C

H

H

C

R

H

C

H

H

C

Rn

H2

Rod C

H

H

C

R

H

C

H

H

C

Rn

H

H

Rod C

H

H

C

R

H

C

H

C

n H

H

Etapy zakończenia łańcucha

rekombinacja

dysproporcjonowanie


H3C H3C H3C H3CH H H H

H H HH H H

H3C H H3C HH CH3 H CH3

H H HH H H

H3C H3C H H3CH H CH3 H

H H HH H H

POLIPROPYLEN IZOTAKTYCZNY

POLIPROPYLEN SYNDIOTAKTYCZNY

POLIPROPYLEN ATAKTYCZNY

Addycja/Substytucja

C C

CH

Allilowy atom wodoru

XX

+

-

X

Warunki sprzyjającerekcji jonowej

Warunki sprzyjającerekcji rodnikowej

Addycja/SubstytucjaAllilowy atom wodoru

C C

H

H

CH

H

H

H

Cl2+

faza gazowa500-600 °C

CCl4niska temp.

H C

Cl

H

C

H

C

Cl H

H

H

C C

H

H

CH

H

Cl

H

ADDYCJA

SUBSTYTUCJA


C C

H

H

CH

H

H

H

X +

C C

CH

H

H

H

H

H

X

C C

H

H

CH

H

H

+ HX C C

H

H

CH

H

H

ClX2

Wysoka temperatura

Addycja wolnorodnikowa

C CH

H

X

C

X

H H

H

H

X2X+

Substytucja wolnorodnikowa

Wysoka temperatura/

małe stężenie halogenu


NBS

N-bromoimid kwasu bursztynowego

N-Bromosuccinimide

N

O

O

Br N

O

O

Br+ BrH + Br Br

Addycja elektrofilowaAddycja do układu wiązań sprzężonych

H2C

CH2H2C CH

CH2

Br

Br Br2Br2

H2C H

CCH

CH2

Br

Br

Br

Br

H2C

CH2

Br2H2C H

C CH2

Br

BrH2C

CH2

BrBr

3,4-dibromo-1-buten 1,4-dibromo-2-buten


H2C

CH2

HCl H2C HC CH2

Cl

H

H2C

CH2

HCl

3-chlor-1-buten 1-chloro-2-buten

H2C

CH2

H2 H2C HC CH2

H

H

H2C

CH2

HH

1-buten 2-buten

kat.


C C C C

11 22 33 44

C C C C+ XY C C C C

Y

X

C C C C

Y

X

11 11 4422Addycja 1,2 Addycja 1,4


H3CCH3

+ HCl

H3CCH3

H

H3CCH3

H

2°

2°

H3CCH3

H


H3CCH3

H

H3CCH3

H

2°2°

kation allilowy

Addycja elektrofilowa zachodzi dwuetapowo

Produktem pośrednim jest bardziej trwały karbokation


H3CCH3

H

H3CCH3

H

H3CCH3

H

Cl

H3CCH3

H

Cl

H3CCH3

H

Cl

1,2 1,4


H2C

CH2+ HBr

HCCH2

Br

H

HCCH

H

Br

HCCH2

Br

H

HCCH

H

Br

-80 °C 40 °C

40 °C

80% 80%20% 20%


H2C

CH2+ HBr

HCCH2

Br

H

HCCH

H

Br

CH

CH

CH2H2C

H

Br

Ener

gia

pote

ncja

lna

Eakt addycji 1,4Eakt addycji 1,2

Addycja wolnorodnikowaAddycja wolnorodnikowa do układu wiązań sprzężonych

Nadtlenek 2Rod

Rod BrCCl3+ Br Rod + CCl3

H2C

CH2+ CCl3

H2CCH2

CCl3

CH2

CH2Cl3C

1°

2° CH2

CH2Cl3C

CH2

CH2Cl3CBrCCl3

CH2

CH CH2Cl3C

Br

CH2

HC

H2CCl3C

Br+ + CCl3lub

ZADANIEDOMOWE

ZAMIESZCZONA NA POPRZEDNIM SLAJDZIE REAKCJA JEST REAKCJĄ ŁAŃCUCHOWĄ.

WSKAŻ, KTÓRE REAKCJE NALEŻĄ DO ETAPU INICJOWANIA ŁAŃCUCHA, A KTÓRE DO ETAPU WZROSTU ŁAŃCUCHA.

Addycja wolnorodnikowaPolimeryzacja wolnorodnikowa w układzie wiązań sprzężonych

Nadtlenek 2Rod

Rod +H2C

CH2CH2

CH2Rod

CH2

CH2Rod H2C

CH2

CH2

H2CRod

CH2

CH2

W przypadku 1,3-dienów zachodzi głównie addycja 1,4

H2C

CH

HC

CH2 n

H2CCH2

CH3

2-metyl-1,3-butadien

izopren

C C

H3C H

H2C CH2

C C

H3C

H2C

H

CH2

C C

H3C H

cis-1,4-poliizoprenKauczuk naturalny

CH2

C C

H3C H2C

H

CH2

C

H3C

C

H2C

H

CH2

H3C H

1,4-poliizoprenKauczuk syntetyczny

Kauczuk pozyskuje się z Kauczukowca brazylijskiego

Hevea brasiliensis

Reguła izoprenowa

H2C

H2CCH2

C

CC

HC

CH

CCH

CH3CH3H3CHC

CH

C

CH3

CH

H2C

OH

CH3 Witamina A

H2CC

CH3

CH2

H2C

O P

O

O

O P

O

O

OH Pirofosforan izopentenylu

ZADANIEDOMOWE

SPRÓBUJ ODNALEŹĆ JEDNOSTKI IZOPRENOWE W PONIŻSZYM ZWIĄZKU.

HC

H2CC

CH

CH2

C

CH3

CHCH3H3C

KONIECKONIEC

CHEMIA ORGANICZNA

Documents

Transcript of CHEMIA ORGANICZNA