Föreläsning 7. Alkoholer, aminer och alkylhalogenider Kapitel 8. 1) Introduktion 2) Alkoholer 3) Aminer 4) Alkylhalogenider

Transkript

1 Föreläsning 7 Alkoholer, aminer och alkylhalogenider Kapitel 8 1) Introduktion 2) Alkoholer 3) Aminer 4) Alkylhalogenider

2 1. Introduktion Varför blir man berusad av alkohol? nervsignalen överförs via elektriska signaler i själva nerven nerverna är isolerade med myelinskidor feta föreningar kan tas upp och påverkar då nervens funktion Cl Cl etanol Cl kloroform eter F F F F F F sevofluran F

3 1. Introduktion 3 nervimpulserna överförs via synapser (kemisk överföring) signalsubstans (neurotransmittor) γ-aminosmörsyra (GABA) Cl kloridjoner

4 1. Introduktion GABA är en inhibitorisk receptor sänker nervaktivitet Cl diazepamer lugnande medel valium etanol 3 GABA γ-hydroxysmörsyra (GB) barbiturater sömnmedel

5 1. Introduktion etanol påverkar ospecifikt nerver etanol påverkar specifikt GABA-receptorer varför blir vi illamående av alkohol?

6 En alkohol har en hydroxi-grupp bunden till ett sp 3 -hybridiserat kol exempel butanoler 2. Alkoholer n-butanol, en 1 alkohol sek-butanol, en 2 alkohol tert-butanol, en 3 alkohol hydroxigrupper bundna till sp 2 -hybridiserade kol är inte alkoholer fenol F15 enol F18

7 Exempel på alkoholer metanol, C3 träsprit världsproduktion: ton C C 300 atm catalyst C 3

8 Exempel på alkoholer etanol, C25 jäsning av socker världsproduktion: ton 2 C=C P C C 2 5

9 Exempel på alkoholer glykol kylarvätska glycerol fuktighetsbevarande söt smak, finns i många söta viner

10 Alkoholers egenskaper vätebindningar ger höga kokpunkter dimetyleter, C26, kokpunkt -25 C etanol, C26, kokpunkt 78 C

11 Alkoholers egenskaper vätebindningar ger höga kokpunkter och gör att alkoholer löser sig lätt i vatten metanol, etanol och propanol är lösliga i alla proportioner 73 g/l 70 g/l 290 g / L miscible blandbar

12 Alkoholers egenskaper alkoholer är svaga baser + Cl 2 + Cl pk a : -2 Jämför med: I: -10 Br: -9 Cl: -7 oxoniumjon

13 Alkoholers egenskaper alkoholer är ungefär lika starka syror som vatten 2 3 elektrondonerande grupper ger svagare syror elektrondragande grupper ger starkare syror Me: pka = 15.4 tbu: pka = 18.0 (CF3)3C: pka = 5.4

14 Alkoholers egenskaper alkoholer är ungefär lika starka syror som vatten 2 3 för att göra en bas av en alkohol används starkare baser ofta natriummetall natriumetoxid + a + a + 1 / 2 2

15 Alkoholers egenskaper alkoholer kan oxideras och reduceras xidation -ökning av bindningar till syre och/ eller minskning av bindningar till väte (elektroner avges) eduktion -minskning av bindningar till syre och/eller ökning av bindningar till väte (elektroner tas upp)

16 Alkoholers egenskaper alkoholer kan oxideras och reduceras C oxidation C oxidation C oxidation C oxidation C metan oxidationstal -IV metanol oxidationstal -II formaldehyd oxidationstal 0 myrsyra oxidationstal +II koldioxid oxidationstal +IV eduktion xidation

17 Alkoholers egenskaper alkoholer kan oxideras och reduceras om vi förgiftas av alkoholer kommer kroppen oxidera alkoholerna alkoholdehydrogenas och aldehyddehydrogenas etanol acetaldehyd ättiksyra coprin 2

18 Alkoholers egenskaper alkoholer kan oxideras och reduceras om vi förgiftas av alkoholer kommer kroppen oxidera alkoholerna alkoholdehydrogenas och aldehyddehydrogenas metanol formaldehyd myrsyra

19 Alkoholers reaktioner (avsnitt 21.12) PBr 3 eller SCl 2 X, S , E1 X X = Cl, Br 3, S X S 4 3 Markovnikovaddition ) B 3 2) 2 2, antimarkovnikovaddition KMn 4, 0 C syn-diol ) a 2) Cl, pyridin Me S Cl Br Williamsons etersyntes S 1) C 2) anti-diol LiAl 4, MgBr 17.2 ab 4, MgBr PCC Cr 4 u, S 2 u

20 Alkoholers reaktioner alkoholer kan omvandlas till alkylhalogenider för detta krävs ett aktiverat reagens PBr 3 Br SCl 2 Cl hur går detta till?

21 Alkoholers reaktioner alkoholer kan omvandlas till alkylhalogenider mekanism för bromering: en mekanism är en detaljerad beskrivning av vad som händer i en kemisk reaktion. alla elektronförflyttningar syns mekanismen för klorering finns i boken (avsnitt 8.2.1)

22 Alkoholers reaktioner alkoholer kan omvandlas till etrar detta kan ske surt eller basiskt stark syra etyljodid, bas hur går detta till?

23 Alkoholers reaktioner bildning av etrar med hjälp av stark syra hur mycket syra behövs? hur gör man en osymmetrisk eter?

24 Alkoholers reaktioner osymmetriska etrar görs med hjälp av Williamsons etersyntes Alexander Williamson

25 2. Alkoholer Alkoholers reaktioner kronetrar har mycket intressanta egenskaper 1987 Charles Pedersen

26 Alkoholers reaktioner alkoholer kan oxideras med kromreagens en gammal men fortfarande viktig teknik krom är dock miljöfarlig! Cr 2 Cr

27 Alkoholers reaktioner alkoholer kan oxideras med kromreagens en gammal men fortfarande viktig teknik krom är dock miljöfarlig! Cr Cr + Cr 3 det går inte att stoppa på aldehyd Cr 4

28 Alkoholers reaktioner alkoholer kan oxideras med kromreagens lösning: ersätt vatten med en annan bas pyridiniumklorokromat (PCC) Cr Cl Cr Cl exempel: PCC citronellol (rosolja) citronellal (82%)

29 Alkoholers reaktioner sammanfattning av oxidationer av alkoholer Cr 3, 2 PCC Cr 3, 2 Cr 3, 2

30 Alkoholers reaktioner moderna oxidationer: Dess-Martin oxidation med hypervalent jod Ac Ac Ac I

31 Liknande föreningar epoxid peroxid S S S etantiol dietylsulfid tiofenol S S S S dimetylsulfoxid dimetylsulfon metansulfonsyra svavelsyra

32 svavel ger ofta illaluktande föreningar 3-metylbutan-1-tiol (skunkstank) S

33 svavel ger ofta illaluktande föreningar vitlök: S C 2 S S S S gul lök: S C 2 S S S

34 3. Aminer aminer är kväveinnehållande föreningar 2 metylamin (primär) dimetylamin (sekundär) trimetylamin (tertiär) tetrametylammoniumjon (kvarternär) 2 F13 aziridin anilin pyridin pyrrol

35 3. Aminer aminers egenskaper aminer är ganska starka baser En syra är en protondonator En bas är en protonacceptor + Me 3 + Me 3

36 3. Aminer aminers egenskaper aminer är ganska starka baser inläggning av sill

37 3. Aminer aminers egenskaper aminer inverterar lätt Me Et Et Me ammoniumsalter inverterar inte Me Me Pr Et Cl Et Pr Cl (S)-etyl-metyl-propyl ammoniumklorid ()-etyl-metyl-propyl ammoniumklorid

38 3. Aminer aminers reaktioner Aminers reaktioner (för aromatiska aminer se avsnitt 20.19) LiAl X C LiAl oxidation , Pt ' Cl ' ' ' ' ' '

39 3. Aminer aminers reaktioner oxidation av aminer 2 primär amin oxidation oxidation oxidation 3 C -hydroxylamin nitrosoförening nitroförening sekundär amin oxidation -hydroxylamin oxidation tertiär amin aminoxid

40 3. Aminer Liknande föreningar P P P P F trimetylfosfin trimetylfosfinoxid fosforsyra sarin

41 4. Alkylhalogenider Alkylhalogenider är föreningar med en halogen (F, Cl, Br, I) bundet till kol fluorometan klorometan bromometan jodometan

42 4. Alkylhalogenider alkylhalogeniders egenskaper hög densitet lägger sig under en vattenfas alkylhalogenider är inte brandfarliga de är dock miljöfarliga CF 2 Cl UV-ljus 2 CF 2 Cl + Cl 2 3 Cl 3 2

43 4. Alkylhalogenider alkylhalogeniders reaktioner Alkylhalogeniders reaktioner Cl 2 eller Br 2, UV-ljus PBr 3 eller SCl Br Br 2, X u, S u, S Bas, E Bas, E ' u u ' Williamsons etersyntes (S 2) Br (Markovnikov) Br, (antimarkovnikov) Br 2, UV-ljus (allylisk substitution) 12.1 X 2, Mg, eter Li Zn AlCl 3, aktiverad aromat Mg-X Grignardering -Li -Zn (framförallt för -bromoestrar) Friedel-Craftsalkylering

44 4. Alkylhalogenider alkylhalogeniders reaktioner bildning genom radikalhalogenering C 4 Cl 2 C 3 Cl Cl initiering Cl Cl h (UV-ljus) Cl Cl propagering C Cl Cl C 3 C 3 Cl Cl C 3 Cl Cl terminering C 3 Cl C 3 Cl