Alkeny

nomenklatura

1. Najdłuższy łańcuch węglowy zawierający wiązanie podwójne
końcówka -

en

penten

heksen

√√√√√√

Alkeny

nomenklatura

1. Numerujemy od końca bliższego wiązanie podwójnego

jeśli odległość od obu końców jest równa to od bliższego podstawnika

1

2 3

1

2 3

3. Nazwa jako jedno słowo, podstawni zgodnie z pozycją w łańcuchu
w kolejności alfabetycznej, końcówka

–en (dien, trien itd)

2-hepten

2-metylo-3-heksen

hept-2-en 2-metyloheks-2-en

hept-2-en 2-metyloheks-2-en

1

2

3

2

1

3

4

7

1-metylo

cyklopenten

1,7-dimetylocyklohepten

1

2

3

4

5

1,4-cykloheksadien

cykloheksa-1,4-dien

CH

2

Grupa metylenowa

C

H

CH

2

Grupa winylowa

C

H

CH

2

C

H

2

Grupa allilowa

Zahamowana rotacja wokół wiązania podwójnego

σ π

Moc wiązania w etylenie +

611 kJ/mol (146 kcal/mol)

Moc wiązania w etanie σ

376 kJ/mol (90 kcal/mol)

Wiązanie π

235 kJ/mol (56 kcal/mol)

Rotacja wokół wiązania π jest równoznaczna z jego rozerwaniem

Izomeria geometryczna

1. Alkeny

A

B

C

D

zahamowana rotacja

izomery geometryczne

Różne grupy

przykłady

CH

2

CH

3

H

H

Cl

CH

2

CH

3

H

H

Cl

CH

2

CH

3

H

H

H

3

CH

2

C

H

H

H

3

C

CH

2

CH

2

CH

3

trans

- 1-

chlorobut-1-en

cis-heks-2-en

trans-heks-3-en

I

Cl

H

Cl

Cl

H

H

3

C

CH

2

CH

2

CH

3

eten

1-

jodo

1,2-

dichloro

-

(

E

)-

cis,trans (E) (Z)

CH

3

H

H

3

C

CH

2

CH

2

CH

3

1

2

cis-

naprzeciw

entgegen

E

Reguły pierwszeństwa

Cahna-Ingolda-Preoga

1. Liczba atomowa – atom o większej liczbie atomowej
jest ważniejszy

2. M asy izotopów

H

C

O

F

H

D

lub

2

H

Wzrastający priorytet

Wzrastający priorytet

3. Rozważamy drugie, trzecie i ... atomy aż napotkamy różnice

CH

3

H

H

3

C

CH

2

CH

3

C

H

H

3

C

C

H

C

H

H

H

H

H

H

H

H

,

C

,

H

H

,

H

,

H

Izomer (Z)-

razem zusammen

Z

4. A tomy połączone wiązaniami podwójnymi lub potrójnymi
są równoważne podstawnikom z dwoma lub trzema atomami
połączonymi wiązaniem pojedynczym

R

C

O

R

R

C

R

O

O

R

C

O

OH

R

C

OH

O

O

C

N

R

R

C

N

N

N

R

2

C

CR

2

R

2

C

CR

2

C

C

R

R

C

C

C

C

C

C

C

O

H

C

O

OH

CH

CR

2

-CN -CH

2

OH

C

O

Wzrastający priorytet

CH

2

CH

3

H

C

CH

3

H

3

C

H

C , C ,

H

C , C ,

C

(E)-izomer

H

3

C

C

C

H

Cl

Cl , H , H

C , C , C

(E)-izomer

. .

. .

C

C

H

C

H

3

CH

3

H

C

C

H

C

H

3

CH

3

H

C

C

H

C

H

3

CH

3

H

C

C

H

C

H

3

H

CH

3

.

.

.

C

C

H

C

H

3

H

CH

3

Izom

eryzac

ja cis/tr

ans

Δ

Δ

Δ

Δ

hν

Izomer trans jest niżej energetycznym izomerem

Reakcje addycji do wiązań podwójnych C=C

+

H

2

O

C C

H

H

H

H

+

HX

C C

H

H

H

H

+

X

2

C C

H

H

H

H

C C H

H

H

H

H

OH

C C H

H

H

X

H

X

C C H

H

H

H

H

X

H

+

H

H

H

Cl

H

H

H

Cl

cykloheksen

karbokation

chlorocykloheksan

H

H

H

Cl

+

H

eletrofil

(lubiący elektrony)

Cl

-

nukleofil

(lubiący jądra)

Addycja elektrofilowa

Addycja elektrofilowa

H

C

H

3

H

H

OH

CH

3

H

H

H

H

H

CH

3

H

OH

H

H

H

2

O, H

+

REGUŁA MARKOWNIKOWA

Atom elektrododatni reagenta HX
przyłącza się do atomu węgla
posiadającego więcej atomów wodoru

Trwałość karbokationów

Trwałość karbokationów

<

<

<

<

Wzrastająca stabilność

C

H

H

H

+

C

H

R

H

<

<

+

C

H

R

R

+

C

R

R

R

+

C

C

. .

. .

H

Stabilizacja karbokationu przez hiperkoniugację

CH

3

H

H

Cl

CH

3

H

H

Cl

+

+

CH

3

H

H

Cl

1-metylocykloheksen

karbokation trzeciorzędowy

1-chloro-1-metylocykloheksan

Współrzędne reakcji

E

ne

rgi

a

Stan przejściowy

karbokation
produkt pośredni

Stan przejściowy

etap 1 r.

endotermiczna

etap 2 r.

egzotermiczna

E

E

a

a

H

H

H

Cl

H

H

H

Cl

+

+

E

E

a

a

H

H

H

Cl

Δ

Δ

H

H

o

o

H

H

H

+

+

+

H

H

H

O

H

H

. .

. .

+

-

H

+

H

H

H

+

+

O

H

H

. .

. .

. .

. .

H

H

H

O

H

. .

. .

. .

. .

Mechanizm elektrofilowej addycji wody do wiązania C=C

Mechanizm elektrofilowej addycji wody do wiązania C=C

H

H

Br

Br

H

H

Br

+

Br

Br

H

H

Br

trans

-1,2-dibromocyklopentan

Addycja fluorowców do wiązania C=C

Addycja fluorowców do wiązania C=C

Addycja

Addycja

„anti”

„anti”

+ BH

3

B

OH

THF

Hydroborowanie alkenów

Hydroborowanie alkenów

cykloheksen boran

cykloheksen boran

tricykloheksyloboran

tricykloheksyloboran

H

2

O

2

OH

-

H

2

O

cykloheksanol

H

C

H

3

H

H

B

H

H

H

B

H

H

H

H

C

H

3

H

H

B

H

H

H

C

H

3

H

H

H

H

C

H

3

H

H

H

OH

δ

+

δ

+

δ

-

B

H

H

H

czynniki elektronowe i steryczne decydują o regioizomerii

reakcji hydroborowania alkenów

Reakcje addycji do sprzężonych dienów

Reakcje addycji do sprzężonych dienów

C

H

2

C

H

C

H

CH

2

buta-1,3-dien

C

H

2

C

H

C

H

CH

2

H

Br

3-bromobut-1-en

C

H

2

C

H

C

H

C

H

2

H

Br

1-bromobut-2-en

HBr

Addycja 1,2

Addycja 1,4

C

H

2

C

H

C

H

CH

2

buta-1,3-dien

+

H

+

C

H

2

C

+

C

H

CH

2

H

H

+

+

C

H

2

C

C

H

H

CH

2

+

H

+

+

+

+

Karbokation allilowy stabilizowany przez rezonans

Reakcje cykloaddycji – Reakcja Dielsa-Aldera

nowe wiązanie

π

nowe wiązania

σ

DIEN DIENOFIL

DIEN DIENOFIL

+

DIEN DIENOFIL

DIEN DIENOFIL

O

O

O

O

O

O

+

Addycja wolnorodnikowa

Reakcje polimeryzacji

C

H

2

CH

2

ROOR

1000 atm.

100

o

C

(n-kilkanaście tysięcy)

polietylen

polietylen

(

(

)

n

C

H

2

CH

2

R O O R

R O

2

2

.

H

H

H

Ph

R

O

.

POLIMERYZACJA WOLNORODNIKOWA

POLIMERYZACJA WOLNORODNIKOWA

H

H

H

Ph

RO

.

Ph

H

H

Ph

RO

Ph

.

.

Ph

H

H

Ph

RO

Ph

Ph

.

Ph

polistyren

Reakcje utleniania alkenów

Reakcje utleniania alkenów

+ KMnO

4

+ H

2

O

C C

OH OH

alken nadmanganian glikol
potasu

O

3

O

O

O

molozonit ozonit

O O

O

Reakcje utleniania alkenów

Reakcje utleniania alkenów

ozonoliza

ozonoliza

Zn

H

3

O

+

C

O

O

C

+

Reakcje utleniania alkenów

Reakcje utleniania alkenów

R

O

O

OH

+

O

alken nadkwas epoksyd

Ozonoliza alkenów - przykłady

C

H

2

O

O

O

3

Zn, H

+

O

O

3

Zn, H

+

2

etanal

formaldehyd propanal

Reakcje redukcji alkenów

Reakcje redukcji alkenów

H H

H

H

+

katalizator

katalizator

alken

alkan

Katalizator

Katalizator Pd/C; PtO

Pd/C; PtO

2

2

uwodornienie syn

CH

3

H

H

CH

3

H

2

,

PtO

2

kwas octowy

Zastosowanie alkenów w syntezie

H

H

H

2

H

X

HX

X

X

X

2

H

OSO

3

H

H

2

SO

4

X

OH

H

2

O, H

+

X

OH

BH

3

polimery

rodnik

O

O

O

3

O

H

OH

KMnO

4

HX

Addycja 1,2 i 1,4

Reakcje otrzymywania alkenów

Reakcje eliminacji

dehydrohalogenacja

dehydratacja

H

Br

KOH

EtOH

H

OH

H

2

SO

4

A l k i n y

Reakcje

C C

H

H

H

Br

H

Br

Br

Br

Br

Br

H

H

et

yn

trans-1,2-dibromoeten 1,1,2,2-tetrabromoetan

C C

C

H

3

CH

3

H

CH

3

C

H

3

H

but-2-

yn

cis-but-2-en

H

2

Pd katalizator Lindlara

C C

C

H

3

H

A l k i n y

Reakcje

H

Br

+

C C

C

H

3

H

Br

H

HBr

C C

C

H

3

H

Br

Br

H

H

A l k i n y

Reakcje

C C

C

H

3

H

O

CH

3

C

H

3

H

2

O, H

+

HgSO

4

H

H

C

H

3

O

H

ALKENY I ALKINY W PRZYRODZIE

ALKENY I ALKINY W PRZYRODZIE

C

H

3

H

H

H

H

H

H

H

Carthanus tinctorius L

OH

β

-karoten

witamina A

witamina A

rodopsyna

opsyna

opsyna

opsyna

rodopsyna

11-cis-retinal

opsyna