Chemia organiczna
Jacek Młynarski
Zakład Chemii Organicznej
hormony
testosteron
estradiol
Hormon (od gr.
ὁρμάω hormao - rzucam się naprzód, pędzę) – związek chemiczny, który jest
wydzielany przez
gruczoły lub tkanki układu hormonalnego. Funkcją hormonu jest regulacja czynności i
modyfikacja cech strukturalnych tkanek
leżących w pobliżu miejsca jego wydzielania lub oddalonych, do
których dociera poprzez krew. Istnieją także takie hormony, które wywierają wpływ na funkcjonowanie
wszystkich tkanek organizmu.
alkany
C
n
H
2n+2
cykloalkany
C
n
H
2n
struktury homologiczne różnią się grupą
-CH
2
-
cyklopropan
alkany
C
n
H
2n+2
cykloalkany
C
n
H
2n
cyklobutan
cyklopentan
cykloheksan
cykloheptan
cyklooktan
cykloalkany – nazewnictwo
CH
3
CHCH
3
Cl
Cl
CH
3
CH
2
CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
izopropylocykoheksan
chloro
cyklopentan
4-
chloro
-2-etylo-
1-metylocykloheksan
1-cyklobutylopentan
1,3-dicykloheksylopropan
1,1’-(propano-1,3-diylo)biscykloheksan
stereoizomery
cis - trans
izomery
stereoizomery
izomery
konfiguracyjne
izomery
konformacyjne
izomery
strukturalne
(konstytucyjne)
stereoizomery
cis - trans
cis
-1,2-dimetylocyklopentan
trans
-1,2-dimetylocyklopentan
izomery
stereoizomery
izomery
konfiguracyjne
izomery
konformacyjne
izomery
strukturalne
(konstytucyjne)
analiza konformacyjna
Sir Derek H. R. Barton (1918-1998) i Odd Hassell (1897-1981)
Nagroda Nobla w 1969 “for developing and applying the principles of conformation
in chemistry”
etan – rotacja wokół wiązań
możliwy obrót
rotacja
etan – rotacja wokół wiązań
możliwy obrót
rotacja
projekcja Newmana
bliższe wiązanie C-H
dalsze wiązanie C-H
dalszy atom C
bliższy
atom C
konformacja
naprzemianległa
konformacja
naprzeciwległa
etan – analiza konformacyjna
en
erg
ia
kJ
mol
-1
konformacja
naprzemianległa
konformacja
naprzeciwległa
odpychanie
zapełnionych orbitali
oddziaływanie
stabilizujące
etan – analiza konformacyjna
energia potencjalna układu
propan – analiza konformacyjna
konformacja
naprzeciwległa
konformacja
naprzemianległa
konformer
butan – analiza konformacyjna
konformacja
naprzemianległa
konformacja
naprzemianległa
konformacja
naprzemianległa
konformacja
synperiplanarna
konformacja
synklinalna
konformacja
antyklinalna
konformacja
antyperiplanarna
konformacja
antyklinalna
konformacja
synklinalna
energia
kJ
mol
-1
butan – analiza konformacyjna
synperiplanarna
synperiplanarna
synklinalna
gauche
synklinalna
gauche
antyperiplanarna
antyklinalna
antyklinalna
konformer
(CH
2
)
n
kąt
wewnętrzny
109.5-
a
naprężenia kątowe
ciepło spalania
zapis reakcji chemicznych
CH
4
+ 2 O
2
CO
2
+ 2 H
2
O
D
H° = –803 kJ mol
–1
cykloalkan (CH
2
)
n
n
ciepło spalania
kJ mol
–1
ciepło spalania na
grupę CH
2
kJ mol
–1
(kcal mol
–1
)
napięcie pierścienia
kJ mol
–1
(kcal mol
–1
)
cyklopropan
3
2091
697.0
(166.59)
115 (27.49)
cyklobutan
4
2744
686.0
(163.96)
109 (26.05)
cyklopentan
5
3320
664.0
(158.70)
27
(6.45)
cykloheksan
6
3952
658.7
(157.43)
0
(0)
cykloheptan
7
4637
662.4
(158.32)
27
(6.45)
cyklooktan
8
5310
663.8
(158.65)
42
(10.04)
cyklononan
9
5981
664.6
(158.84)
54
(12.91)
cyklodekan
10
6636
663.6
(158.60)
50
(11.95)
(CH
2
)
n
+ 3n/2 O
2
n CO
2
+ n H
2
O
+ ciepło
mniej energii
przy spalaniu
więcej energii
przy spalaniu
pierścień
bez napięć
ciepło spalania
naprężenia kątowe dla płaskich pierścieni
ilość atomów węgla
ciepło spalania
na grupę CH
2
naprężenia kątowe
na
grupę CH
2
cyklopropan
C
C
C
H H
H
H
H
H
wiązania
zgięte
cyklobutan i cyklopentan
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
cykloheksan
cykloheksan
energia
kJ
m
ol
-1
cykloheksan
krzesło A
krzesło B
łódź
skręcona łódź
półkrzesło
atomy/podstawniki aksjalne i ekwatorialne
nad ‘płaszczyzną’
pierścienia
pod ‘płaszczyzną’
pierścienia
ekwatorialne
aksjalne
aksjalne
atomy/podstawniki aksjalne i ekwatorialne
niższa energia konformerów z podstawnikami ekwatorialnymi
nad ‘płaszczyzną’
pierścienia
pod ‘płaszczyzną’
pierścienia
oddziaływania
1,3-dwuaksjalne
wiązania w układzie
synklinalnym
wiązania w układzie
antyperiplanarnym
równowaga
stężenie konformeru
ekwatorialnego
stężenie konformeru
aksjalnego
ta konformacja
ma niższą energię
50% udziału
95% udziału
oddziaływania 1,3-diaksjalne
cis-1,3
trans-1,3
naprężenie jednego
oddziaływania: 3.8 kJ/mol
naprężenie jednego
oddziaływania: 11.4 kJ/mol
równowaga
oddziaływania 1,3-diaksjalne
podstawnik
mniejszy
większy
grupa tert-butylowa
zajmuje położenie ekwatorialne
konformer skręconej łodzi
duże podstawniki w pozycjach
pseudoekwatorialnych
różnice w reaktywności aksjalnie i ekwatorialnie
podstawionych pierścieni
reakcja przebiega 31 razy szybciej niż
z ekwatorialnie ułożoną grupą odchodzącą
więcej na wykładzie dotyczącym substytucji nukleofilowej
nukleofil
ekwatorialnie ułożony
nowy podstawnik
kotwica konformacyjna
chlorek p-toluenosulfonowy (TsCl)
dekalina
steroidy
cholestanol
kaprostanol
bicyklo[4.4.0]dekan
konformacja vs. konfiguracja
izomery
stereoizomery
izomery
konfiguracyjne
izomery
konformacyjne
izomery
strukturalne
(konstytucyjne)
konformacja:
konfiguracja: