Föreläsning 10. Alkener I Kapitel 10 F10

Relevanta dokument
1. Introduktion. Vad gör senapsgas så farlig?

Föreläsning 11. Alkener II Kapitel 11 F11

Föreläsning 8. Reaktionslära I Kapitel

Kiralitet former som är spegelbilder av varandra men ej identiska. Jämför med händer.

Föreläsning 12. Alkener III Kapitel 12 F12

2. SUBSTITUTION (Nukleofil substitution) S N 2

KARBOKATJON KARBANJON

Olika typer av kolväten

FUNKTIONELLA GRUPPER (Ämnesklasser) Fö

Föreläsning 16. Karbonylkolets kemi I Kapitel 16 F16

Reaktionsmekanismer. Kap 6

Reaktionsmekanismer. Kap 6

Tentamen i Organisk kemi AK 2/6 2005,

REAKTIONER : A. ADDITION Crowe p REAKTIONER: Del D-2009 Generella typer : 1. Addition 2. Substitution 3. Elimination 4.

Föreläsning 14. Aromater II - elektrofil aromatisk substitution Kapitel 14 F14

Föreläsning 20. Sammanfattning F20. 1) Introduktion 2) Organiska reaktioner 3) Mekanismer. 4) Reaktioner och reagens

Efterarbete: LÖSNINGSFÖRSLAG TILL UPPGIFTER - O +

Tentamen i Organisk kemi 25/5 2011,

Kemiska reaktioner: Olika reaktionstyper och reaktionsmekanismer. Niklas Dahrén

Föreläsning 3. Kolvätens egenskaper! Kapitel 3 och 4

2. Transitions state theory för att jämföra relativa reaktiviteten hos olika substrat

Alla papper, även kladdpapper lämnas tillbaka.

Omättade kolväten med dubbelbindning Generell formel: CnH2n Ändelsen -an ändras till -en

Organisk kemi AK KOK Ulf Ellervik

TK061B Tillämpad bioteknik, antagna 2012, Inga hjälpmedel är tillåtna. 100 poäng

Valenselektroner = elektronerna i yttersta skalet visas nedan för några element ur grupperna

Tentamen i Organisk kemi 28/5 2013,

Inga hjälpmedel är tillåtna. 100 poäng

Inga hjälpmedel är tillåtna. 100 poäng

Tentamen i Organisk kemi, 7.5 hp (KO3003) FACIT

TENTAMEN i ORGANISK KEMI 2 (TFKE06) ,

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

H 3 C. 5. Förklara varför fenol (se ovan) är en starkare syra än cyklohexanol (pk a =18).

Kapitel 2. Kovalent bindning

Övningsuppgifter. till Ellervik, Sterner; Organisk Kemi. Studentlitteratur, 2004

Tentamen i organisk kemi, KEMB01, 15 hp, fredagen den 13 januari 2012,

Lösningsförslag: Tentamen i Organisk kemi 2, TFKE06,

Föreläsning 2. Kolväten Kapitel 3 och delar av 4. 1) Introduktion 2) Mättade kolväten 3) Omättade kolväten 4) Aromatiska föreningar

Föreläsning 17. Karbonylkolets kemi II Kapitel 17 F17

7,5 högskolepoäng. Organisk kemi Provmoment: Tentamen Ladokkod: A100TG Tentamen ges för: Kemiingenjör, tillämpad bioteknik.

Föreläsning 15. Aromater III - andra reaktioner Kapitel 15

Övningsuppgifter. till Ellervik, Sterner; Organisk Kemi. Studentlitteratur, 2004

Föreläsning 13. Aromater I Kapitel 13 F13. 1) Introduktion 2) Bensens struktur och egenskaper 3) Aromaticitet 4) Aromatiska föreningar

Svar: Tentamen i Organisk kemi 2, TFKE06, ,

Inga hjälpmedel är tillåtna. För att få godkänd kurs måste man få minst 40 poäng på examen.

d=236

Föreläsning 4. Substituerade kolväten Kapitel 5

Övningsfrågor inför dugga 3 och tentamen

Vad är det som gör att vi lever? Finns det en gud som har skapat livet?

Ange längst upp på omslaget ett referensnummer (6 tecken, t.ex. bilnummer) om du vill kunna se resultatet på kurshemsidan när rättningen är klar.

Tentamen i Organisk kemi- grundkurs 7.5 hp (KEMA01),

Reaktionsmekanismer. Niklas Dahrén

Konc. i början 0.1M 0 0. Ändring -x +x +x. Konc. i jämvikt 0,10-x +x +x

Organiska föreningar del 3: Rita och namnge alkaner, alkener och alkyner. Niklas Dahrén

#"bindning Vanliga exempel

Lämpliga uppgifter: 2.3, 2.7, 2.9, 2.10, 2.17, 2.19, 2.21, 20.1, 20.3, 20.4,

Polära och opolära ämnen, lösningsmedel och löslighet. Niklas Dahrén

Kapitel 1. Kemisk bindning

ORGANISK KEMI KOLFÖRENINGARNAS KEMI

1.1.3 Hur många valenselektroner har kol, kväve, syre, fluor och neon? Vad menas med att ett system är kinetiskt stabilt?

ALDEHYDER och KETONER Del D-2007

1 Ange lämpliga reagens till följande reaktioner. Inga mekanismer behövs.

CH 3 N. metylamin dimetylamin trimetylamin tetrametylammonium jon primär sekundär!!!!!!!!!!!!! tertiär!!!!!!!!!!!kvartenär

Tentamen i Organisk kemi (KEGA01/KEGAH0/KEGAO0/KEGAOO/KEGAAK) (KEGL01/BIGLN3) 20 januari 2016, kl

TENTAMEN i FYSIKALISK-ORGANISK KEMI 7,5 hp, NKEC , kl

Varför kan kolatomen bilda så många olika föreningar?

Kapitel Repetition inför delförhör 2

Lösningar kan vara sura, neutrala eller basiska Gemensamt för sura och basiska ämnen är att de är frätande.

Organisk kemi. Till provet ska du

Tentamen i Organisk kemi 16/ ,

Tentamen i Organisk Kemi (3B1760) Tisdagen den 30 augusti 2005, kl

TENTAMEN I ALLMÄN OCH ORGANISK KEMI

Tentamensuppgifter moment 2, organisk kemi.

Kapitel Kapitel 12. Repetition inför delförhör 2. Kemisk kinetik. 2BrNO 2NO + Br 2

Stålforsskolan Kemi Namn: Klass 7D

Joner Syror och baser 2 Salter. Kemi direkt sid

Intermolekylära krafter

Nästan alla ämnen kan förekomma i tillstånden fast, flytande och gas. Exempelvis vatten kan finnas i flytande form, fast form (is) och gas (ånga).

TENTAMEN I ALLMÄN OCH ORGANISK KEMI: FACIT

Intermolekylära krafter

Efternamn:...Mapp nr.. OBS! TEXTA TYDLIGT! Förnamn:... Personnr:... Totalsumma: Resultat: OBS! MYCKET VIKTIGT!! FÖRSE VARJE SIDA MED MAPP NUMMER!

Kolföreningar. Oändliga variationsmöjligheter

ATOMENS BYGGNAD. En atom består av : Kärna ( hela massan finns i kärnan) Positiva Protoner Neutrala Neutroner. Runt om Negativa Elektroner

Skrivning i Oorganisk och organisk kemi för Bt3 och K2 KOK081, , Lärare: Lars Öhrström, 2871, Jerker Mårtensson, Nina Kann

Tentamen för KEMA02 lördag 14 april 2012, 08-13

Föreläsning 5. Molekylers rymdgeometri, Dipolmoment, VSEPR-teori och hybridisering

Inför provet Kolföreningarnas kemi

Organiska föreningar del 5: Rita och namnge alkoholer, karboxylsyror och estrar. Niklas Dahrén

Föreläsning 1. Introduktion och repetition kapitel 1 och 2

Den elektrokemiska spänningsserien. Niklas Dahrén

Kursplan och betygskriterier i kemi. Utgångspunkten för kemi är de allmänna mål som finns redovisade i lpo94

Namnge och rita organiska föreningar - del 2 Alkaner, alkener, alkyner. Niklas Dahrén

Syror, baser och ph-värde. Niklas Dahrén

Nämn ett ämne som kan omvandlas till diamant a, granit b, meteoritmineral c, kol d, grafit

Kap 2 McMurry Viktiga Begrepp

TENTAMEN I ALLMÄN OCH ORGANISK KEMI: FACIT

TENTAMEN I ALLMÄN OCH ORGANISK KEMI

.Kemiska föreningar. Kap. 3.

Lite basalt om enzymer

Transkript:

Föreläsning 10 Alkener I Kapitel 10 1) Introduktion 2) Monomolekylära eliminationer 3) Bimolekylära eliminationer 4) Alkyner 5) Sammanfattning av joniska reaktioner 6) Exempel

1. Introduktion Bimolekylär nukleofil substitution SN2 mekanism O δ O δ O Övergångstillstånd Transition state (TS)

Bimolekylär nukleofil substitution SN2 reaktionskoordinatdiagram 1. Introduktion ΔG δ O δ övergångstillstånd kan inte isoleras! ΔG O ΔG O

1. Introduktion Bimolekylär nukleofil substitution SN2 v = k [nukleofil] [elektrofil] polärt aprotiskt lösningsmedel O DMF 3 C O C 3 22 C metylbromid

1. Introduktion Monomolekylär nukleofil substitution SN1 v = k [elektrofil] polärt protiskt lösningsmedel O 2O 22 C O 3 elektrofil

1. Introduktion Monomolekylär nukleofil substitution SN1 O + O Intermediat δ δ O δ δ TS1 TS2

1. Introduktion Monomolekylär nukleofil substitution SN1 ΔG δ δ O δ δ TS1 TS2 ΔG (1) ΔG (2) ΔG O

1. Introduktion Monomolekylär nukleofil substitution SN1 O + O intermediat 5 to 10% ur går detta till?

2. E1-reaktionen Monomolekylär elimination, E1 liknar SN1 och är en nästan oundviklig bireaktion O v = k [substrat] gynnas av högre temperatur (entropi) gynnas av hindrade baser O

2. E1-reaktionen Monomolekylär elimination, E1 ΔG δ TS1 δ δ O δ ΔG (1) ΔG (2) ΔG

2. E1-reaktionen Monomolekylär elimination, E1 E1-reaktioner är sällan syntetiskt användbara undantag är dehydrering av alkoholer 3 O O O 2 C 3 O 2 O O -, dålig lämnande grupp 2O, bra lämnande grupp

2. E1-reaktionen Monomolekylär elimination, E1 ett verkligt och problematiskt fall: 2 SO 4 3,3-dimetyl-1-buten, 0% O 3,3-dimetyl-2-butanol värme 2,3-dimetyl-2-buten, 80% 2,3-dimetyl-1-buten, 20% C 3 E1 O 2 2 karbokatjon (mindre stabil) karbokatjonomlagring (svårt) övergångstillstånd 3 karbokatjon (mer stabil)

3. E2-reaktionen Bimolekylär elimination, E2 v = k[substrat][bas] δ MeO δ MeO + MeO +

3. E2-reaktionen Bimolekylär elimination, E2 Bimolekulär elimination v = k[substrat][bas] ΔG TS δ MeO δ ΔG ΔG

3. E2-reaktionen Bimolekylär elimination, E2 kan ske med 1, 2 och 3 substrat kräver en bra lämnande grupp och en stark bas dehydrohalogenering (eliminering av Cl, eller I) Bas eten

3. E2-reaktionen Bimolekylär elimination, E2 kan ske med 1, 2 och 3 substrat kräver en bra lämnande grupp och en stark bas dehydrohalogenering (eliminering av Cl, eller I) ett mer komplicerat exempel: Bas 1-buten trans-2-buten cis-2-buten vilken bildas mest av?

3. E2-reaktionen Zaitsevs regel Zaytsev, Saytseff, Saitsev... vanligen bildas den mest stabila dubbelbindningen Alexander Mikhaylovich Zaitsev > > > > > > mest stabiliserad minst stabiliserad

3. E2-reaktionen Zaitsevs regel mätta med vätgas 2, Pd Δ = -126 kj/mol 2, Pd Δ = -119 kj/mol 2, Pd Δ = -115 kj/mol mest stabil

3. E2-reaktionen Stereokemiska krav för att en E2-reaktion ska fungera krävs att alla fyra atomerna i övergångstillståndet ligger i samma plan

3. E2-reaktionen Stereokemiska krav för att en E2-reaktion ska fungera krävs ett antiperiplant övergångstillstånd Bas Bas antiperiplan (kryssform) synperiplan (eklipsad)

3. E2-reaktionen Stereokemiska krav antiperiplant övergångstillstånd ett exempel: Bas snabbt Cl 1-menten, ~75% 2-menten, ~25% neomentylklorid Cl långsamt 1-menten, 0% 2-menten, 100% mentylklorid

3. E2-reaktionen Stereokemiska krav antiperiplant övergångstillstånd Bas snabbt Cl neomentylklorid 1-menten, ~75% 2-menten, ~25%

3. E2-reaktionen Stereokemiska krav antiperiplant övergångstillstånd Zaitsevs regel 1-menten, ~75% 2-menten, ~25% tre alkylgrupper två alkylgrupper

3. E2-reaktionen Stereokemiska krav antiperiplant övergångstillstånd Bas Cl Cl slow långsam 2-menten, 100% mentylklorid

4. Alkyner Alkyner har trippelbindningar 0,120 nm C C F2 σ-bindning π-bindningar 180 637 kj/mol (347, 231, 231 kj/mol)

4. Alkyner Alkyner har trippelbindningar den enklaste alkynen heter etyn den kallas också acetylen (C22)

Framställning av alkyner 4. Alkyner den enklaste alkynen heter etyn den kallas också acetylen (C22) acetylen kan framställas från kalciumkarbid CaO + 3 C CaC2 + 2 2O CaC2 + CO C22 + Ca(O)2

4. Alkyner Framställning av alkyner övriga alkyner kan framställas genom eliminationsreaktioner kräver mycket stark bas N 2 + N 3 + N 2 + N 3 +

4. Alkyner Alkyner är sura pka = 48-50 pka = 44 pka = 25 sp 3 sp 2 sp F3 N 2 N 2 N 2

4. Alkyner Alkyner kan mättas med vätgas mycket användbart för syntes F11 Li, N 3-78 C reduktion med litium i flytande ammoniak 2 Pd/CaCO 3 hydrogenering med förgiftad katalysator

5. Sammanfattning metylhalogenider - bara SN2 1 substrat - SN2 (om bra nukleofil - E2 (om stark bas) 2 substrat - SN2, E2, E1, SN1 3 substrat - SN1/E1 (neutralt eller surt) - E2 (basiskt) neopentyl - reagerar inte

5. Sammanfattning 21.9 Substitutioner och eliminationer Namn Mekanism S N 2, bimolekylär nukleofil substitution (9.3) Nu X Nu X X S N 1, monomolekylär nukleofil substitution (9.5) Nu Nu E1, monomolekylär elimination (10.1) X Bas E2, bimolekylär elimination (10.2) Kinetik v = k [substrat] [nukeofil] v = k [substrat] v= k [substrat] v = k [substrat] [bas] Bas X Energidiagram G Nu X TS G X TS1 Nu TS2 G X TS1 Bas TS2 G Bas TS X Antiperiplant TS krävs G G (1) G (2) G (1) G (2) G X G Nu X G Nu X G X G Stereokemi/ regiokemi Substrat (elektrofil eller alkylhalogenid) Lämnande grupp Inversion Metyl > primär > sekundär >> neopentyl > tertiär. Praktiskt sett sker inte S N 2 med tertiär och neopentyl. Relativt stabil, svag bas. ex. TfO, TsO, I Racemisering. Nukleofilen kan attackera från båda sidorna av den plana karbokatjonen Reaktiviteten bestäms av hur lätt karbokatjonen kan bildas. Tertiära, allyliska och bensyliska substrat reagerar lätt enligt S N 1 Svag bas som är stabiliserad i polärt protiskt lösningsmedel ex. 2 O, I, Polärt protiskt ex. 2 O, EtO Svaga, ofta oladdade, ohindrade nukleofiler. Solvolys Lösningsmedel Polärt aprotiskt ex. DMF, DMSO Nukleofil/bas Negativt laddade, ohindrade joner ex. O, F Övrigt E1 är ofta en bireaktion. S N 1 gynnas av lägre temperatur. Följer oftast Zaitsevs regel. Den mest substituerade alkenen bildas Se S N 1 Se S N 1 Se S N 2 Se S N 1 Svaga, hindrade baser, ofta lösningsmedlet. S N 1 är ofta en bireaktion. E1 gynnas av högre temperatur. Följer oftast Zaitsevs regel. Undantag vid mycket hindrade baser Antiperiplant övergångstillstånd krävs. Primärt, sekundärt eller tertiärt substrat går bra. Polära, oftast protiska, lösningsmedel Starka hindrade baser ex. KtOBu E2 gynnas av högre temperatur.

5. Sammanfattning 21.10 Alkeners reaktioner O O syn-addition O + O O O syn-addition av vätgas anti-addition av vätgas O O O epoxidering följt av öppning av epoxiden ger anti-addition E1 10.1 E2 10.2 2, Pd/CaCO 3 11.2.7 Li / N 3 11.2.7 KMnO 4, 0 C eller OsO 4 11.2.6 KMnO 4,O, 100 C 11.2.6 1) RCOOO 2) O 11.2.6 Zaitsevs regel: Vanligtvis bildas den mest substituerade dubbelbindningen. F11 Markovnikovs regel: I en jonisk addition av ett osymmetriskt reagens till en dubbelbindning kommer den positiva delen av reagenset att hamna så att den stabilaste karbokatjonen bildas. X 11.2.1 3 O 11.2.1 2 11.2.1 2, 2 O 11.2.1 2, Pd eller Pt 11.2.2 1) B 3 2) 2 O 2, O 11.2.3, peroxider 11.2.4 syra eller R 11.2.5 2 ljus eller peroxider 12.1 1) O 3 2) Zn, OAc 11.2.6 X O O hydrogenering O antimarkovnikovaddition antimarkovnikovaddition polymerisation allylisk substitution O O + ozonolys

6. Exempel NaOEt EtO OEt ~90 % ~10 % KOtBu tbuo OtBu ~15 % ~85 % NaOEt EtO OEt ~10 % ~90 % NaSEt EtO SEt ~100 % ~0 %

6. Exempel NaOEt OEt EtO ~0 % ~100 % EtO OEt ~80 % ~20 %