Konspekt wykładu „Chemia Organiczna” dla studentów Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej
A
LKINY 1
godz.
1.
Wzór sumaryczny i definicja - węglowodory łańcuchowe o wzorze sumarycznym CnH2n-2, zbudowane z atomów węgla i wodoru, posiadające wiązanie potrójne C≡C
2.
Budowa
2.1.
Hybrydyzacja sp atomów węgla tworzących wiązanie potrójne 2.2.
Rozmieszczenie w przestrzeni orbitali typu sp - orbitale typu sp leżą w jednej linii 2.3.
Rozmieszczenie w przestrzeni niezhybrydyzowanych orbitali typu p
-niezhybrydyzowane orbitale typu p leżą w płaszczyznach wzajemnie prostopadłych
3.
Nomenklatura
4.
Laboratoryjne metody syntezy - eliminacja halogenowodoru (HX) z wicynalnych i geminalnych dihalogenozwiązków, stosowane zasady: amidek sodu (NaNH2), amidek potasu KNH2), mieszanina KOH/etanol, mieszanina t-butanolan potasu/ t-
butanol, lub butylolit (CH3CH2CH2CH2-Li, BuLi); przykłady: 4.1.
Synteza 1,2-difenyloacetylenu z 1,2-difenyloetanu
4.2.
Synteza 3,3-dimetylobut-1-ynu z 3,3-dimetylobut-1-enu 4.3.
Synteza but-2-ynu z but-2-enu
5.
Alkiny terminalne jako C-H kwasy
5.1.
Reakcja alkinów terminalnych z silnymi zasadami (na przykładzie NaNH2) –
tworzenie soli alkinów („acetylenków”)
5.2.
Trwałość acetylenków sodu, litu, srebra, i miedzi
5.3.
Wykorzystanie acetylenów w syntezie organicznej - przedłużanie łańcucha węglowego w alkinach, przykłady:
5.3.a.
Synteza but-2-ynu z propenu
5.3.b.
Synteza pent-1-ynylocykloheksanu z etynylocykloheksanu 6.
Reakcje alkinów
6.1.
Katalityczne uwodornienie
6.1.a.
Wyczerpujące – otrzymywanie alkanów na przykładzie redukcji but-1-ynu i but-2-ynu do butanu.
6.1.b.
Częściowe – otrzymywanie ( Z)-alkenów na przykładzie redukcji but-2-ynu do ( Z)-
but-2-enu.
Stosowane katalizatory: katalizator Lindlara [Pd/CaCO3/octan ołowiu(II)] lub katalizator Browna: Ni-B.
6.2.
Redukcja sodem lub litem w ciekłym amoniaku - otrzymywanie ( E)-alkenów, na przykładzie redukcji but-2-ynu do ( E)-but-2-enu.
6.3.
Przyłączenie wody w obecności soli rtęci – otrzymywanie ketonów.
6.3.a.
Do alkinów terminalnych (np. do but-1-ynu) – otrzymywanie ketonów 6.3.b.
Do alkinów wewnętrznych, niesymetrycznych (np. do pent-2-ynu) – otrzymywanie mieszaniny ketonów
6.3.c.
Do alkinów wewnętrznych, symetrycznych (np. do but-2-ynu) – otrzymywanie ketonów
6.4.
Addycja bromu – otrzymywanie tetrabromoalkanów; na przykładzie but-2-ynu 6.5.
Addycja bromowodoru w kwasie octowym jako rozpuszczalniku - otrzymywanie geminalnych dibromoalkanów; na przykładzie but-1-ynu 6.6.
Utlenianie nadmanganianem potasu
6.6.a.
Alkinu wewnętrznego niesymetrycznego, na przykładzie pent-2-ynu 6.6.b.
Alkinu terminalnego na przykładzie heks-1-ynu
6.7.
Ozonoliza -ustalanie budowy alkinów na podstawie budowy produktów 1