E
CHEMIA ORGANICZNA - REAKCJE
1.ALKANY
Otrzymywanie
Hydrogenacja alkenów:
redukcja halogenków alkilów - hydroliza odczynnika Grignarda:
Redukcja halogenków alkilu metalem w środowisku kwaśnym:
RX + Zn + H+ ==> RH + Zn2+ + X-
Np.:
reakcja halogenków alkilu ze związkami metaloorganicznymi:
Reakcje alkanów:
Halogenowanie
Reaktywność X2 Cl2>Br2
Reaktywność protonów: 30>20>10>H3C-H
Przykład:
alkany ulegają również spalaniu, a za pomocą pirolizy można skrócić ich łańcuchy, otrzymać wodór i alkeny.
2. Alkeny
Otrzymywanie:
Reaktywność alkoholi i halogenków w reakcji eliminacji: 30>20>10
Dehydrohalogenacja halogenków alkilu:
Dehydratacja alkoholi:
więcej mniej
Dehalogenacja wicynalnych dihalogenopochodnych:
redukcja alkinów:
trwałość karbokationów:
30>20>10>CH3+
przegrupowują się w trwalsze
reakcje alkenów:
addycja wodoru:
addycja halogenu:
addycja halogenowodoru
addycja kwasu siarkowego:
addycja wody:
tworzenie halogenohydryn:
dimeryzacja:
alkilowanie:
oksyrtęciowanie połączone z odrtęciowaniem:
Borowodorowanie połączone z utlenianiem:
Addycja wolnych rodników:
hydroksylowanie - tworzenie dioli wicynalnych:
reakcje podstawienia:
halogenowanie - substytucja w pozycji allilowej:
Ozonoliza:
3. Alkiny
otrzymywanie:
dehydrohalogenacja dihalogenoalkanów:
reakcje acetylenków sodowych z pierwszorzędowymi halogenkami alkilów:
dehalogenacja tetraholegnoalkanów:
reakcje:
Addycja wodoru:
Addycja halogenów:
addycja halogenowodorów:
Addycja wody:
powstawanie acetylenków metali ciężkich:
powstawanie acetylenków metali alkalicznych:
reakcje cyklopropanu:
Benzen
Nitrowanie:
sulfonowanie:
Halogenowanie:
alkilowanie metodą Friedla - Craftsa:
acylowanie metodą Friedla - Craftsa:
protonowanie:
a). Desulfonowanie:
b). Wymiana protonu:
Talowanie:
Nitrozowanie:
sprzęganie z solami diazoniowymi:
Redukcja Clemmensena lub Wolffa - Kiżnera:
wpływ skierowujący:
podstawniki aktywujące, kierujące w pozycje orto i para:
silnie aktywujące:
-NH2 (-NHR, -NR2), -OH
średnio aktywujące:
-OCH3 (-OC2H5 itd.), -NHCOCH3
słabo aktywujące:
-C6H5, -CH3 (-C2H5 itd.)
dezaktywujące, kierujące w pozycję meta:
-NO2, -N(CH3)+, -CN, -COOH (-COOR), -SO3H, -CHO, -COR,
dezaktywujące, kierujące w pozycję orto i para:
-F, -Cl, -Br, -I
ksyleny:
o - ksylen m - ksylen p - ksylen
Halogenki:
Otrzymywanie
Wymiana -OH na -X
halogenowanie węglowodorów
addycja halogenowodorów do alkenów,
addycja halogenów do alkenów i alkinów
wymiana halogenu:
RX + I- RI + X-
Reakcje:
Substytucja nukleofilowa:
R:X + :Z R:Z + :X- |
Produkt |
R:X + OH- R:OH + :X- |
Alkohol |
R:X + H2O ROH |
Alkohol |
R:X + :OR'- => R:OR' |
Eter - synteza Williamsona |
R:X + -:C≡CR' => R:C≡CR' |
Alkin |
R:X + R'-M => R:R' |
ALKAN (SPRZĘGANIE) |
R:X + :I- => R:I |
Jodek alkilu |
R:X + :CN- => R:CN |
Nitryl |
R:X + R'COO:- => R'COOR |
Ester |
R:X + NH3 => R:NH2 |
Amina pierwszorzędowa |
R:X + :NH2R => R:NHR' |
Amina drugorzędowa |
R:X + NHR'R“ => R:NR'R“ |
Amina trzeciorzędowa |
R:X + :P(C6H5)3+X- => [R:P(C6H5)3]+X- |
Sól fosfoniowa |
R:X + SH- => R:SH |
Tiol (tioalkohol) |
R:X + :SR' => R:SR' |
Sulfid (tioeter) |
R:X + [CH3(COOC2H5)2]- => RCH3(COOC2H5)2 |
Synteza z estru malonowego |
|
Dehydrohalogenacja:
otrzymywanie odczynnika Grignarda:
RX + Mg (w bezwodnym eterze dietylowym) => RMgX
Redukcja:
SN1 - powstanie karbokation
SN2 - nukleofil atakuje cząsteczkę od tyłu
Alkohole:
Otrzymywanie:
Hydroksyrtęciowanie połączone z odrtęciowaniem:
borowodorowanie połączone z utlenianiem:
synteza Grignarda:
hydroliza halogenków alkilu:
hydroksylowanie alkenów:
reakcje alkoholi:
ROZERWANIE WIĄZANIA R-OH
Reakcja z halogenowodorami:
R-OH + HX => RX + H2O
Gdzie R może ulec przegrupowaniu,
Reaktywność HX: HI>HBr>HCl
Reaktywność ROH: allilowy, benzylowy> 30> 20> 10
Reakcja z trójhalogenkami fosforu:
R-OH + PX3 => RX + H3PO3 (X = , Br, I)
Dehydratacja:
ROZERWANIE WIĄZANIA RO-H
Reakcje z metalami aktywnymi
CH3CH2OH + Na => CH3CH2Ona + ½ H2
Tworzenie estrów:
Utlanianie:
Alkohole 10:
alkohole drugorzędowe:
ETERY
Otrzymywanie:
Synteza Williamsona:
alkoksyrtęciowanie połączone z odrtęciowaniem:
EPOKSYDY:
Otrzymywanie:
Z halogenohydryn:
utlenianie C=C za pomocą nadtlenokwasów:
reakcje epoksydów:
rozszczepienie katalizowane przez kwas:
rozszczepienie katalizowane przez zasadę:
reakcja ze związkami Grignarda:
KWASY KARBOKSYLOWE
Otrzymywanie:
Utlenianie alkoholi pierwszorzędowych:
utlenianie alkilowych pochodnych beznenu:
reakcja związków Grignarda z CO2
Hydroliza nitryli:
reakcje:
tworzenie soli
przekształcenie -OH na -Cl, -OR', -NH2
przekształcenie w chlorki kwasowe:
przekształcenie w estry - estryfikacja
przekształcenie w amidy:
redukcja:
substytucja w grupie arylowej lub alkilowej:
reakcja Hella - Volharda - Zielińskiego:
substytucja w pierścieniu -COOH dezaktywuje:
ALDEHYDY I KETONY:
Otrzymywanie aldehydów:
Utlenianie alkoholi pierwszorzędowych:
RCH2OH + K2Cr2O7 => RCHO
Utlenianie metylowych pochodnych benzenu:
redukcja chlorków kwasowych:
RCOCl lub ArCOCl + LiAlH(OBu-t)3 => RCHO LUB ArCHO
Otrzymywanie ketonów:
Utlenianie alkoholi drugorzędowych:
mentol menton
acylowanie metodą Friedla - Craftsa
reakcja chlorków kwasowych ze związkami kadmoorganicznymi:
reakcje aldehydów i ketonów:
utlenianie aldehydów:
ketony metylowe - reakcja haloformowa
redukcja do alkoholi:
redukcja Clemmensena (dla związków wrażliwych na działanie zasad):
redukcja Wolffa - Kiżnera (dla związków wrażliwych na działanie zasad):
addycja związków Grignarda:
addycja cyjanowodoru - tworzenie cyjanohydryn
addycja wodorosiarczynu:
addycja pochodnych amoniaku:
H2N-G |
produkt |
H2N-OH hydroksyloamina |
=C=NOH oksym |
H2N-NH2 hydrazyna |
=C=NNH2 hydrazon |
H2N-NHC6H5 fenylohydrazyna |
=C=NNHC6H5 fenylohydrazon |
H2N-NHCONH2 semikarbazyd |
=C=NNHCONH2 semikarbazon |
Addycja alkoholi - tworzenie acetali:
reakcja Cannizzaro:
ulegają jej aldehydy bez wodorów :
krzyżowa reakcja Cannizzaro:
-halogenowanie ketonów:
reakcje bezwodników kwasowych:
hydroliza - przemiana w kwasy
amonoliza - przemiana w amidy:
alkoholiza - przemiana w estry:
acylowanie metodą Friedla Craftsa:
reakcje amidów:
hydroliza (kwasowa lub zasadowa)
degradacja Hofmanna:
RCONH2 lub ArCONH2 + OBr- => RNH2 lub ArNH2 + CO32-
Estry - kondensacja Claisena:
kondensacja aldolowa:
związek -hydroksykarbonylowy
Aminy
Otrzymywanie:
Redukcja związków nitrowych:
reakcja halogenków z amoniakiem lub aminami:
NH3 + RX => RNH2 + RX => R2NH + RX => R3N +RX => R4N+X-
Aminowanie redukcyjne
redukcja nitryli
Degradacja amidów Hofmanna:
reakcje amin:
tworzenie soli
alkilowanie:
RNH2 + RX => R2NH + RX => R3N + RX => R4N+X-
Przemiana w amidy:
reakcje czwartorzędowych soli amoniowych - eliminacja Hofmanna:
reakcje z kwasem azotawym:
ArNH2 + HONO => Ar-N2+
RNH2 + HONO => R-N2+ +H2O => N2 + mieszanina alkoholi i alkenów
ArNHR lub R2NH + HONO => (ArR)N-N=O lub R2N-N=O N-nitrozoaminy
p - nitrozopochodna
otrzymywanie soli diazoniowych:
ArNH2 + NaNO2 + 2HX => ArN2+X- + NaX + 2H2O
Sól diazoniowa
REAKCJE SOLI DIAZONIOWYCH:
Wymiana -N2 na -Cl, -Br lub -CN - reakcja Sandmeyera:
wymiana na -I
wymiana na -F
wymiana na -OH
ArN2+ + H2O (w H+)=> ArOH + N2
Sprzęganie soli diazoniowych:
Fenole:
Otrzymywanie:
Hydroliza soli diazoniowych:
utlenianie związków arylotalowych:
jedyny powstający izomer
reakcje:
tworzenie soli (jak kwasy)
tworzenie eterów - synteza Williamsona:
tworzenie estrów - fenole zachowują się jak alkohole
substytucja w pierścieniu - grupy -O- i -OH- są silnie aktywującymi i kierują w pozycje orto i para. Bromowanie fenolu prowadzi to 2,4,6 - tribromofenolu.
Alkilowanie Friedla - Craftsa
Acylowanie Freidla - Craftsa - przegrupowanie Firesa:
Nitrozowanie
m - krezol 2 - metylo - 4 - nitrozofenol
karboksylowanie - reakcja Kolbego:
tworzenie aldehydów - reakcja Reimera - Teimanna:
reakcje halogenków arylu:
tworzenie związków Grignarda:
ArBr + Mg w suchym eterze => ArMgBr
ArCl + Mg w tetrahydrofuranie (THF) => ArMgCl
Substytucja elektrofilowa - halogenek dezaktywuje pierścień i kieruje podstawnik w pozycje orto i para.
Substytucja nukleofilowa:
substytucja nukleofilowa - eliminacja połączona z addycją:
cykloaddycja 4+2 - reakcja Dielsa - Aldera”
1,3 butadien
akroleina 1,2,3,6 - tetrahydrobenzaldehyd
synteza Hawortha:
heterocykle:
otrzymywanie kwasu nikotynowego:
synteza chinoliny - synteza Skraupa:
a właściwie:
Izochinolina - synteza Bischlera - Napieralskiego
synteza kwasu barbiturowego:
Aminokwasy:
Rozpoznawanie aminokwasów metodą Edmana:
Białko reagując z C6H5NCS (izotiocyjanianem fenylu) daje:
synteza dipeptydów metodą karbobenzoksylową:
synteza Glicynoalaniny (Gly-Ala)