Alkiny 02

background image

Alkiny

Budowa najprostszych alkinów

π

π

σ

C

C

H

H

sp

sp

wszystkie atomy

w jednej linii

systematycznie: etyn
zwyczajowo: acetylen (t. wrz. -82

o

C)

a)

b)

C

C

C

H

H

H H

propyn (t. wrz. -23

o

C)

c)

C

C

H

grupa etynylowa

nie: acetylenowa

.

.

czyli:

background image

Nazewnictwo alkinów

Końcówką charakterystyczną nazw alkenów, sygnalizującą obecność
w związku wiązania podwójnego, jest "-yn" lub, po spółgłoskach:
g

, k, l, "-in".

a) CH

3

CH

2

C

CH

.

1

2

3

4

but-1-yn

b)

CH

3

CH

2

CH

2

CH

C

CH

2

CH

2

CH

3

CH

.

1
2

3

4

6

5

c)

3-propyloheks-1-yn

CH C

Cl

Cl

C

C

CH

4

3

2

1

5

Cl

.

.

.

Cl

5,5-dichloropenta-1,3-diyn

d)

CH

C

CH

2

CH

CH

2

.

pent-1-en-4-yn

5

1

2

3

4

e)

C

C

CH

3

.

.

3-(prop-1-ynylo)cyklopenten

but-2-yn

4

3

2

1

CH

3

C C CH

3

f)

.

.

background image

Nazewnictwo alkinów

Utworzenie nazwy łańcuchowego alkinu o jednym wiązaniu wielokrotnym

(potrójnym) obejmuje kolejno:

1) Wybór łańcucha głównego, czyli najdłuższego łańcucha zawierający wiązanie

potrójne. Głównym łańcuchem w związku jest zatem sześciowęglowy
łańcuch z wiązaniem podwójnym, a nie łańcuch nasycony o siedmiu
atomach węgla.

CH

3

CH

2

CH

2

CH

C

CH

2

CH

2

CH

3

CH

.

1
2

3

4

6

5

background image

Nazewnictwo alkinów

2) Ponumerowanie atomów węgla w łańcuchu głównym numeruje

zaczynając od końca łańcucha bliższego wiązania potrójnego. Gdy

wiązanie znajduje się w równej odległości od obu końców, należy

wybrać taką numerację, aby podstawniki miały jak najniższe lokanty.

3) Określenie położenia wiązania potrójnego przez podanie numeru atomu

węgla przy którym "rozpoczyna" się wiązanie potrójne. Numer ten

podaje się jako liczbę (lokant) pomiędzy rdzeniem (określającym liczbę

atomów głównym łańcuchu, np. prop-, but-, heks-) a końcówką -yn (lub

-in) i oddziela poziomymi kreskami od reszty nazwy Związki a i b to

odpowiednio but-1-yn i but-2-yn, a związek d należy nazwać jako

pochodną heks-1-ynu.

CH

3

CH

2

CH

2

CH

C

CH

2

CH

2

CH

3

CH

.

1
2

3

4

6

5

background image

Nazewnictwo alkinów

4) Uporządkowanie w kolejności alfabetycznej nazw wszystkich grup

znajdujących się przy głównym łańcuchu. Nazwy poprzedza się
lokantami i, ewentualnie, przedrostkami zwielokrotniającymi w
przypadku dwóch lub więcej identycznych grup, podobnie jak miało to
miejsce przy nazywaniu alkanów i alkenów.

CH

3

CH

2

CH

2

CH

C

CH

2

CH

2

CH

3

CH

.

1
2

3

4

6

5

3-propyloheks-1-yn

background image

Reakcje alkinów

Uwodornienie katalityczne

C

C

CH

3

CH

3

H

2

/ Pt

C

C

CH

3

H

CH

3

H

H

2

/ Pt

C

C

CH

3

H

H

CH

3

H

H

CH

3

CH

2

CH

2

CH

3

but-2-yn

(Z)-but-2-en

butan

całkowite uwodornienie

C

C

CH

3

CH

3

katalizator

C

C

CH

3

CH

3

H

H

H

2

katalizator

Lindlara

C

C

CH

3

H

CH

3

H

(Z)-but-2-en

TYLKO IZOMER Z !

a)

b)

C

C

H

CH

3

CH

3

H

Li / NH

3

(E)-but-2-en

background image

Reakcje alkinów

Addycja halogenów

Alkiny łatwo reagują z chlorem i bromem dając odpowiednie produkty

addycji. W trakcie reakcji ulega rozerwaniu najpierw jedno z wiązań

π i

do sąsiednich atomów węgla przyłączają się atomy halogenu.

Ponieważ addycja chloru i bromu zachodzi w sposób anti, powstaje

alken, podstawiony atomami halogenu po przeciwnych stronach

wiązania podwójnego - zazwyczaj jest to izomer E. Addycja kolejnej

cząsteczki halogenu do wiązania podwójnego prowadzi do

odpowiedniego tetrabromo- lub tetrachloroalkanu

propyn

np.

C

CH

CH

3

Br

2

(E)-1,2-dibromopropen

1,1,2,2-tetrabromopropan

C

C

CH

3

Br

Br

H

Br

Br

X = Cl, Br

C

C

X

2

C

C

X

X

C

C

X

X

X

X

X

2

C

C

Br

H

CH

3

Br

Br

2

background image

Reakcje alkinów

Addycja halogenowodorów

1) Proces addycji przebiega podobnie jak w przypadku alkenów, z orientacją zgodną z

regułą Markownikowa: atom wodoru łączy się z tym atomem węgla, który w
cząsteczce alkinu posiadał więcej atomów atomów wodoru.

2) Reakcja addycji halogenowodorów nie jest procesem stereoselektywnym - powstaje

mieszanina halogeneków winylu o konfiguracji Z oraz E. Na wzorach strukturalnych
fakt ten odnotowuje się rysując dwa wiązania przy winylowym atomie węgla przy
pomocy linii falistych.

3) Orientacja addycji drugiej cząsteczki H-X jest analogiczna jak pierwszej - atom

halogenu łączy się z tym atomem węgla, który w cząsteczce halogenku winylu był już
podstawiony chlorem, bromem lub jodem. W konsekwencji produktem addycji jest
związek, który posiada dwa atomy halogenu przy jednym atomie węgla, czyli tak
zwany dihalogenek geminalny.

4) Alkiny reagują z halogenowodorami wolniej niż alkeny.

background image

Reakcje alkinów

Addycja halogenowodorów do alkinów

C

C

CH

3

I

I

H

H

CH

3

C

C

CH

3

CH

3

H

I

C

C

X

X

H

H

C

C

H

X

C

C

X = Cl, Br, I

H

X

H

X

H

I

C

C

CH

3

I

CH

3

H

but-2-yn

2-jodobut-2-en

(mieszanina izomerów Z i E)

2,2-dijodobutan

background image

Reakcje alkinów

Addycja halogenowodorów do alkinów

c)

CH CH

CH

3

mniej trwały niż

mniej trwały niż

CH CH

2

CH

3

CH CH

3

CH

3

ładunek na atomie 2

o

kationy winylowe - bardzo nietrwałe , powstają powoli!

C

CH

2

CH

3

H

Cl

l l

l

ładunek na atomie 1

o

l

l

C

CH

2

CH

3

H

Cl

Cl

l ll

l

C

CH

3

CH

3

Cl

Cl

2,2-dichloropropan

I

II

orientacja addycji zgodna

z regułą Markownikowa !

mechanizm przykładowej addycji:

C

CH

CH

3

H

C

CH

CH

3

propyn

l

ll

H

Cl

l

l l

lCl

C

CH

CH

3

H

nie powstaje!

2-chloropropen

H

Clll

l

C

CH

CH

3

H

Cl

l l

l

background image

Reakcje alkinów

Addycja wody - tautomeria keto-enolowa

a)

reakcja nie zachodzi

bez obecności

katalizatora rtęciowego

C

C

H

H

H

2

O, H

+

H

2

O

kat. H

2

SO

4

,

HgSO

4

C

C

H

H

H

OH

alkohol winylowy,

nietrwały !

CH

3

C

H

O

aldehyd octowy

(etanal)

b)

C

C

OH

C

H

C

O

forma enolowa

forma ketonowa

(lub aldehydowa)

położenie stanu równowagi całkowicie

przesunięte w prawo (w stronę ketonu lub aldehydu)

c)

C

CH

CH

2

CH

3

H

+ HO

kat. H

+

, Hg

++

C

C

CH

2

HO

H

H

CH

3

CH

2

C

CH

3

O

CH

3

produkt addycji

zgodnej z regułą

Markownikowa

enol

keton

butan-2-on

tautomeria keto-enolowa

1. (BH

3

)

2

2. H

2

O

2

, OH

-

C

CH

CH

2

CH

3

OH

H

enol

CH

2

C

CH

2

CH

3

H

O

aldehyd: butanal

produkt addycji niezgodnej z regułą Markownikowa

background image

Reakcje alkinów

Alkiny jako słabe kwasy

HC

C Na

C

C Na

CH

3

a)

C

C

H

CH

3

alkin terminalny: bardzo słaby kwas

Na NH

2

ll

kwasowy

atom wodoru

bardzo mocna

zasada

NH

3

propynid sodu

(sól sodowa propynu)

propyn

amidek

sodu

b)

HC

CH

etyn

(acetylen)

NaOH

Na

reakcja nie zachodzi

(za słaba zasada)

1

2

H

2

etynid sodu

(acetylenek sodu)

c)

C

C

CH

3

CH

3

NaNH

2

reakcja nie zachodzi, w alkinie
brak kwasowych atomów wodoru

but-2-yn

l

l

l

pK

a

= ok. 25

pK

a

= ok. 34

background image

Reakcje alkinów

Wydłużanie łańcucha węglowego alkinów

a)

C

C

R

R

X

+

C

C

l

Na

+ NaX

X = Cl, Br, I
R - grupa alkilowa, musi być 1

o

lub CH

3

!

C

C Na

CH

3

l

+

C

Br

CH

3

H

H

δ

δ

atom nukleofilowy

atom elektrofilowy

C

C

CH

3

C

CH

3

H

H

.

.

- NaBr

pent-2-yn

l

C

C Na

CH

3

b)

+

CH

3

C

CH

3

CH

3

I

C

C

CH

3

C

CH

3

CH

3

CH

3

4,4-dimetylopent-2-yn

C

CH

CH

3

+

C

H

2

C

CH

3

CH

3

+ NaI

2-metylopropen

(produkt eliminacji jodowodoru z jodku tert-butylu)

propyn

2-jodo-2-metylopropan

(jodek tert-butylu)

sól sodowa propynu

(propynid sodu)

np.

background image

Reakcje alkinów

Laboratoryjne metody otrzymywanie alkinów

a)

CaC

2

2 H

2

O

HC

CH

Ca(OH)

2

węglik wapnia

(karbid)

b)

C

C

X

H

bardzo mocna zasada

Z

halogenek winylu - niereaktywny

C

C

HZ

X

np. :

C

C

CH

3

H

Br

CH

3

NaNH

2

KOH / etanol

C

C

CH

3

CH

3

NH

3

NaBr

reakcja nie zachodzi!

KOH jest za słabą

zasadą, by oderwać

HBr od atomów C

sp

2

l

X = Cl, Br, I

acetylen

(etyn)

2-bromobut-2-en

but-2-yn

2-bromobut-2-en

C

C

CH

3

H

Br

CH

3

c)

CH CH

CH

3

CH

3

Br

2

CH CH

CH

3

CH

3

Br

Br

KOH / etanol

-KBr, - H

2

O

but-2-en

2,3-dibromobutan


Document Outline


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Wyk 02 Pneumatyczne elementy
02 OperowanieDanymiid 3913 ppt
02 Boża radość Ne MSZA ŚWIĘTAid 3583 ppt
OC 02
PD W1 Wprowadzenie do PD(2010 10 02) 1 1
02 Pojęcie i podziały prawaid 3482 ppt
WYKŁAD 02 SterowCyfrowe
02 filtracja
02 poniedziałek
21 02 2014 Wykład 1 Sala
Genetyka 2[1] 02
02 czujniki, systematyka, zastosowania
auksologia 13 02 2010
02 MAKROEKONOMIA(2)id 3669 ppt

więcej podobnych podstron