RJC
9 #:
Alkeny
Alkeny
Alkeny
Alkeny
Hybrydyzacja sp2
Hybrydyzacja sp2
Izomery geometryczne
Izomery geometryczne
Izomery geometryczne
Izomery geometryczne
cis vs trans & E vs Z
cis vs trans & E vs Z
Slides 1 to 36
RJC
9 #:
Alkeny
Alkeny
Alkeny są to węglowodory, w których występuje
Alkeny są to węglowodory, w których występuje
wiązanie podwójne węgiel-węgiel; alkeny
wiązanie podwójne węgiel-węgiel; alkeny
charakteryzują się wzorem ogólnym
charakteryzują się wzorem ogólnym
CnH2n
RJC
Toeria Orbitali i Hybrydyzacja
Toeria Orbitali i Hybrydyzacja
9 #:
... pamiętajmy, \e atomy węgla w alkanach (oraz
... pamiętajmy, \e atomy węgla w alkanach (oraz
cyklalkanach) sÄ… zhybrydyzowane tetraedrycznie
cyklalkanach) sÄ… zhybrydyzowane tetraedrycznie
(czyli sp3).
(czyli sp3).
RJC
9 #:
Teoria Orbitali Cztero-wiązalność
Teoria Orbitali Cztero-wiązalność
Konfiguracja elektronowa stanu podstawowego i
Konfiguracja elektronowa stanu podstawowego i
stanu wzbudzonego.
stanu wzbudzonego.
stan podstawowy stan wzbudzony
stan podstawowy stan wzbudzony
2p
2p
2s
2s
1s
1s
węgiel węgiel
RJC
9 #:
Hybrydyzacja: Tetraedryczna
Hybrydyzacja: Tetraedryczna
Po hybrydyzacji, atom węgla posiada cztery,
Po hybrydyzacji, atom węgla posiada cztery,
równe co do energii i kształtu orbitale sp3.
równe co do energii i kształtu orbitale sp3.
Stan wzbudzony Stan po hybrydyzacji
Stan wzbudzony Stan po hybrydyzacji
2p
2sp3
2s
1s
1s
Atom węgla Atom węgla
RJC
A co w przypadku alkenów ?
A co w przypadku alkenów ?
9 #:
Proces hybrydyzacji dotyczy jednego orbitalu s oraz
Proces hybrydyzacji dotyczy jednego orbitalu s oraz
dwóch orbitali p; w ten sposób powstają trzy orbitale sp2
dwóch orbitali p; w ten sposób powstają trzy orbitale sp2
i wtedy jeden orbital p pozostaje nie zhybrydyzowany.
i wtedy jeden orbital p pozostaje nie zhybrydyzowany.
Stan wzbudzony Po hybrydyzacji
Stan wzbudzony Po hybrydyzacji
2p
2p
2p
2sp2
2s
1s
1s
Atom węgla Atom węgla
RJC
Geometria Orbitali sp2
Geometria Orbitali sp2
9 #:
Orbitale sp2 są rozło\one w jednej płaszczyznie, a
Orbitale sp2 są rozło\one w jednej płaszczyznie, a
kąt pomiędzy nimi wynosi 120o...
kąt pomiędzy nimi wynosi 120o...
...niezhybrydyzowany orbital p jest zlokalizowany
...niezhybrydyzowany orbital p jest zlokalizowany
prostopadle do płaszczyzny.
prostopadle do płaszczyzny.
p
p
p
p
sp2
sp2
sp2
sp2
sp2
sp2
RJC
Nakładanie Orbitali sp2
Nakładanie Orbitali sp2
9 #:
Orbitale sp2 sÄ… zorientowane w przestrzeni ...
Orbitale sp2 sÄ… zorientowane w przestrzeni ...
...po naÅ‚o\eniu tworzÄ… silne wiÄ…zanie Ã.
...po naÅ‚o\eniu tworzÄ… silne wiÄ…zanie Ã.
Ã
Ã
RJC
WiÄ…zania Ä„
WiÄ…zania Ä„
Ä„
Ä„
Ä„
Ä„
Ä„
Ä„
9 #:
Nakładanie niezhybrydyzowanych orbitali p z dwóch
Nakładanie niezhybrydyzowanych orbitali p z dwóch
sąsiadujących atomów węgla tworzy wiązanie Ą .
sąsiadujących atomów węgla tworzy wiązanie Ą .
Ä„
Ä„
RJC
H H
Przykład Etylenu
Przykład Etylenu
H H
9 #:
Orbitale sp2 przenikajÄ… siÄ™ z orbitalami innego typu
Orbitale sp2 przenikajÄ… siÄ™ z orbitalami innego typu
dając wiązania C-C oraz C-H typu à ...
dając wiązania C-C oraz C-H typu à ...
Ã
Ã
Ã
Ã
Ã
Ã
...orbitale p przenikajÄ… siÄ™ wzajemnie dajÄ…c wiÄ…zanie
...orbitale p przenikajÄ… siÄ™ wzajemnie dajÄ…c wiÄ…zanie
C-CÄ„.
C-CÄ„.
RJC
Energia WiÄ…zania
Energia WiÄ…zania
9 #:
Energia wiązania ma związek z odległością
Energia wiązania ma związek z odległością
pomiędzy atomami.
pomiędzy atomami.
1.54 Å 1.33 Å
H
H
H H
H
H
H
H
H H
88 kcal/mol 152 kcal/mol
Im mniejsza odległość pomiędzy atomami, tym
silniejsze wiÄ…zanie.
RJC
9 #:
Jak silne jest wiÄ…zanie Ä„
Jak silne jest wiÄ…zanie Ä„
Ä„ ?
Ä„
Ä„
Ä„
Ä„ ?
Ä„
etylen (Ã + Ä„) 152 kcal/mol
etan (Ã) 88 kcal/mol
etylen (Ä„) 64 kcal/mol
RJC
Rotacja Wokół WiÄ…zania Pojedynczego (Ã)
Rotacja Wokół WiÄ…zania Pojedynczego (Ã)
Ã
Ã
Ã
Ã
Ã
Ã
9 #:
Rotacja wokół wiązania pojedynczego jest
Rotacja wokół wiązania pojedynczego jest
mo\liwa.
mo\liwa.
H
H
H
H
H
" "
H
H
H
90°
90°
Konformery rotacyjne nie mają wpływu na
przenikanie orbitali oraz na siłę wiązania.
RJC
Rotacja Wokół WiÄ…zania Podwójnego (Ã+Ä„) ?
Rotacja Wokół WiÄ…zania Podwójnego (Ã+Ä„) ?
à Ą
à Ą
à Ą
à Ą
à Ą
à Ą
9 #:
Rotacja wokół wiązania podwójnego nie jest
Rotacja wokół wiązania podwójnego nie jest
mo\liwa !
mo\liwa !
H H
H H
" "
H H
90°
90°
RJC
Izomery Geometryczne
Izomery Geometryczne
9 #:
Alkeny mogą występować w postaci izomerów
Alkeny mogą występować w postaci izomerów
geometrycznych, których istnienie wynika z braku
geometrycznych, których istnienie wynika z braku
rotacji wokół wiązania podwójnego C=C.
rotacji wokół wiązania podwójnego C=C.
H CH3
CH3 CH3
CH3 H
H H
cis-but-2-en
trans-but-2-en
RJC
Nazewnictwo Trans i Cis
Nazewnictwo Trans i Cis
9 #:
Nazwy trans i cis rozró\niają izomery
Nazwy trans i cis rozró\niają izomery
geometryczne w oparciu o ró\ne rozmieszczenie
geometryczne w oparciu o ró\ne rozmieszczenie
podstawników wokół wiązania podwójnego C=C.
podstawników wokół wiązania podwójnego C=C.
H CH3
CH3 CH3
CH3 H
H H
trans = po przeciwnej cis = po tej samej
RJC
Nomenklatura E i Z
Nomenklatura E i Z
9 #:
Nazwy E i Z rozró\nią się sposobem
Nazwy E i Z rozró\nią się sposobem
rozmieszczenia podstawników, uporządkowanych
rozmieszczenia podstawników, uporządkowanych
wg kryterium wa\ności.
wg kryterium wa\ności.
CH3 CH3
Br CH3
Br H
CH3 H
E = po przeciwnej
Z = po tej samej
RJC
Przypisanie Konfiguracji E vs Z
Przypisanie Konfiguracji E vs Z
9 #:
Stosując reguły Cahna-Ingolda-Preloga mo\na
Stosując reguły Cahna-Ingolda-Preloga mo\na
ustalić jaka jest orientacja podstawników
ustalić jaka jest orientacja podstawników
poło\onych przy wiązaniu podwójnym ( wa\ny z
poło\onych przy wiązaniu podwójnym ( wa\ny z
wa\nym lub wa\ny z mniej wa\nym ).
wa\nym lub wa\ny z mniej wa\nym ).
Mniej wa\ny Wa\ny
CH3 CH3
Br H
Mniej wa\ny
Wa\ny
RJC
Przypisanie konfiguracji E lub Z
Przypisanie konfiguracji E lub Z
9 #:
Je\eli podstawniki wa\ne sÄ… po przeciwnej
Je\eli podstawniki wa\ne sÄ… po przeciwnej
stronie wiÄ…zania Ä„ to mamy do czynienia z
stronie wiÄ…zania Ä„ to mamy do czynienia z
izomerem E; w przeciwnym razie opisujemy
izomerem E; w przeciwnym razie opisujemy
izomer Z.
izomer Z.
Mniej Wa\ny Wa\ny Wa\ny
Br CH3
H3C CH3
wa\ny
CH3 H
Br H
Wa\ny Mniej Mniej Mniej
wa\ny wa\ny wa\ny
(E)-2-bromo-but-2-en
(Z)-2-bromo-but-2-en
RJC
Nomenklatura IUPAC dla Alkenów
Nomenklatura IUPAC dla Alkenów
9 #:
Zidentyfikuj macierzysty węglowodór (najdłu\szy
nierozgałęziony łańcuch).
Ponumeruj atomy węgla w najdłu\szym łańcuchu; atomy
Ponumeruj atomy węgla w najdłu\szym łańcuchu; atomy
wiązania podwójnego powinny otrzymać mo\liwie niski numer.
Wska\ poło\enie wiązania podwójnego C=C przez podanie
numeru pierwszego atomu tworzÄ…cego to wiÄ…zanie.
RJC
Nomenklatura IUPAC dla Alkenów
Nomenklatura IUPAC dla Alkenów
9 #:
Je\eli wiązanie podwójne jest podstawione
niesymetrycznie, dopisz odpowiednie oznaczenie
dla izomeru geometrycznego... E lub Z.
Oznaczenie izomeru poprzedza nazwÄ™ IUPAC i
zostaje podane w nawiasach ... (E) or (Z).
Je\eli potrzeba podać nazwę dokładniejszą to
oznaczenie zostaje poprzedzone lokantem ... (2E)
or (2Z).
RJC
Nazwy IUPAC dla Alkenów
Nazwy IUPAC dla Alkenów
9 #:
Dodaj końcówkę:
Dodaj końcówkę:
-ene dla jednego wiÄ…zania C=C
-diene dla dwóch wiązań C=C
-triene dla trzech wiązań C=C
RJC
Przykładowo & alkeny C4H8
Przykładowo & alkeny C4H8
9 #:
but-1-en 2-metylo-prop-1-en
(E)-but-2-en (Z)-but-2-en
RJC
Przykładowo ... alkeny C3H5Br
Przykładowo ... alkeny C3H5Br
9 #:
Br
Br
2-bromo-prop-1-en 3-bromo-prop-1-en
Br
Br
(E)-1-bromo-prop-1-en (Z)-1-bromo-prop-1-en
RJC
Przykładowo ... dieny C5H8
Przykładowo ... dieny C5H8
9 #:
pentan-1,4-dien 2-methyl-butan-1,3-dien
(E)-pentan-1,3-dien (Z)-pentan-1,3-dien
RJC
Przykładowo ... 1-bromo-pentan-1,3-dieny
Przykładowo ... 1-bromo-pentan-1,3-dieny
9 #:
Br
Br
(1E,3E)-1-bromo-pentan-1,3-dien (1Z,3E)-1-bromo-pentan-1,3-dien
Br
Br
(1E,3Z)-1-bromo-pentan-1,3-dien (1Z,3Z)-1-bromo-pentan-1,3-dien
RJC
Względne Energie ... E vs Z
Względne Energie ... E vs Z
9 #:
W izomerze geometrycznym Z występują większe
W izomerze geometrycznym Z występują większe
naprę\enia steryczne; dlatego jest on mniej trwały
naprę\enia steryczne; dlatego jest on mniej trwały
ni\ izomer E.
ni\ izomer E.
H CH3
CH3 CH3
H+
CH3 H
H H
W sprzyjajÄ…cych warunkach (fotoliza, termoliza)
izomer Z ulega przekształceniu w izomer E.
RJC
Sprzę\one Wiązania Podwójne
Sprzę\one Wiązania Podwójne
9 #:
Przylegające do siebie wiązania podwójne
Przylegające do siebie wiązania podwójne
(przedzielone jednym wiÄ…zaniem pojedynczym) sÄ…
(przedzielone jednym wiÄ…zaniem pojedynczym) sÄ…
określane jako wiązania sprzę\one.
określane jako wiązania sprzę\one.
RJC
Konformery w SprzÄ™\onych Dienach
Konformery w SprzÄ™\onych Dienach
9 #:
Konformery, które umo\liwiają sprzę\enie
Konformery, które umo\liwiają sprzę\enie
pomiędzy wiązaniami Ą posiadają ni\szą energię
pomiędzy wiązaniami Ą posiadają ni\szą energię
(ni\ te, które nie umo\liwiają sprzę\enia).
(ni\ te, które nie umo\liwiają sprzę\enia).
RJC
Wiązania Podwójne Nie-sprzę\one
Wiązania Podwójne Nie-sprzę\one
9 #:
(Izolowane)
(Izolowane)
Je\eli wiązania podwójne są przedzielone atomem
Je\eli wiązania podwójne są przedzielone atomem
Csp3, to nie ma pomiędzy nimi sprzę\enia i takie
Csp3, to nie ma pomiędzy nimi sprzę\enia i takie
dieny nazywamy dienami izolowanymi .
dieny nazywamy dienami izolowanymi .
RJC
Izomery Geometryczne w Naturze
Izomery Geometryczne w Naturze
9 #:
PomaraÅ„czowy barwnik ²-karoten,
PomaraÅ„czowy barwnik ²-karoten,
rozpowszechniony w warzywach, w organizmach
rozpowszechniony w warzywach, w organizmach
\ywych jest przekształcany w Vitaminę-A.
\ywych jest przekształcany w Vitaminę-A.
CH2OH
RJC
Vitamina-A i 11-cis-Retinal
Vitamina-A i 11-cis-Retinal
9 #:
Enzymy obecne w wÄ…trobie przeprowadzajÄ…
Enzymy obecne w wÄ…trobie przeprowadzajÄ…
VitaminÄ™-A w 11-cis-Retinal.
VitaminÄ™-A w 11-cis-Retinal.
CH2OH
E
Z
CHO
RJC
Podsumowanie
Podsumowanie
9 #:
Alkeny
Orbitale zhybrydyzowane sp2
Wiązania à vs Ą, siła wiązania
Wiązania à vs Ą, siła wiązania
Nazewnictwo IUPAC dla alkenów
Izomery strukturalne, izomery geometryczne
Rotacja wokół wiązań
cis vs trans, Z vs E
Podwójne wiązanie sprzę\one vs niesprzę\one
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
chorg w 11 alkinyalkenychem2010 zad alkeny odp2chem2010 zad alkeny odp1plAlkenychorg w 1 orbitale(1)chorg w 8 e1 e2alkany alkeny alkinychorg w 3 stereochemistrychorg w 17 add nukleochorg w 15 zasady kwasychorg w 18 c=o substytucjachorg w 6 sn2alkenywięcej podobnych podstron