Szersze opracowanie: H. Dodziuk, Tetrahedron, 52 (40), 12941, 1996.

Robert B. Grossman „The Art of Writing Reasonable Organic Reaction Mechanism” Springer-Verlag, New York, 1999.

PODSTAWOWE POJĘCIA:

Izomery konstytucyjne - związki chemiczne o takim samym wzorze sumarycznym, lecz różniące się połączeniami między atomami np. alkohol etylowy i eter dimetylowy, butan i izobutan

Stereoizomery - związki chemiczne, w których atomy połączone są w tych samych sekwencjach tylko w innym ułożeniu przestrzennym.

Enancjomery - stereoizomery będące odbiciami lustrzanymi. Nie dają się nałożyć jeden na drugi

Diastereoizomery - stereoizomery nie będące odbiciami lustrzanymi.

Konstytucja - sekwencja, w jakiej połączone są atomy w cząsteczce.

Konformacja - różne rozmieszczenie atomów w przestrzeni wynikające z rotacji wokół wiązania pojedynczego.

Konfiguracja - różne rozmieszczenie atomów w przestrzeni nie wynikające z rotacji wokół wiązania pojedynczego przy zachowaniu takiej samej sekwencji połączenia atomów

np. E-but-2-en i Z-but-2-en różnią się konfiguracją. R-butan-2-ol i S-butan-2-ol różnią się konfiguracją absolutną.

Chiralność - właściwość przedmiotu polegająca na tym, że jest on nieidentyczny ze swym odbiciem lustrzanym. Cząsteczka o określonej konfiguracji i konformacji jest chiralna, gdy nie pokrywa się ze swoim odbiciem lustrzanym, zaś achiralna, gdy z nim się pokrywa.

Asymetria - oznacza brak elementów symetrii. Obiekt (np. cząsteczka o określonej konfiguracji lub konformacji jest asymetryczny, gdy nie ma elementów symetrii.

Każda cząsteczka asymetryczna jest chiralna a substancja składająca się z takich cząsteczek jest optycznie czynna. Jednak nie wszystkie cząsteczki chiralne są asymetryczne.

Węgiel asymetryczny - węgiel związany z czterema różnymi podstawnikami.

Cząsteczka zawierająca węgiel asymetryczny nie musi być chiralna np.: związki mezo

Cząsteczka może być chiralna nie mając węgli asymetrycznych np.: odpowiednio podstawione alleny.

Nadmiar enancjomeryczny (ang. enantiomeric excess) - ee%:

Czystość optyczna:

Co wpływa na reaktywność związków chemicznych i łatwość wchodzenia ich w dane przemiany chemiczne?

1. Czynniki wewnętrzne

1. Energia wiązań

2. Efekt rezonansu

3. Efekt indukcyjny

4. Polarność cząsteczki

5. Polaryzowalność

6. Efekty steryczne

2. Czynniki zewnętrzne

a. Temperatura

b. Światło

c. Ciśnienie

d. Promieniowanie mikrofalowe

e. Kataliza kwasowo-zasadowa

f. Rozpuszczalniki

Energia rozpadu homolitycznego R―R R* + *R

Tabela 1 (Energia wiązań dla prostych układów dwuatomowych)

Energia niektórych wiązań (kcal/mol)
H―H	103	C―H	98	C=C	145
C―C	81	N―H	92	C C	198
O―O	34	O―H	109	N N	225
Cl―Cl	57	Cl―H	102	C=O	173
Br―Br	45	Br―H	87	C―O	79
I―I	36	I―H	71	C―N	66

Talela 2 (Energia rozpadu homolitycznego wyszczególnionych wiązań)

Energia dysocjacji wiązań (kcal/mol)
H3C―H	104	CH3―CH3	88	H3C―F	108
CH3CH2―H	98	C2H5―CH3	85	H3C―Cl	84
H2C=CH―H	104	(CH3)2CH―CH3	83	H3C―Br	70
H2C=CHCH2―H	85	PhCH2―CH3	70	H3C―I	56
PhCH2―H	85	H5C2―C2H5	82	H3C―OH	91
H2NH―H	92	H2C=CH2	163
CH3O―H	102	HC CH	230

Tabela 3 (Energia rozpadu heterolitycznego w fazie gazowej)

R	R―H R^+ + H^―	R―Cl R^+ + Cl ^―
		EC―H (kcal/mol)	EC―Cl (kcal/mol)
CH3	312.2	227.1
CH3CH2	272.6	190.3
(CH3)2CH	249.9	171.0
CH2=CH	290.2
CH2=CHCH2	255.3

Dane zaczerpnięte z książki F. R. Carey, R. J. Sundberg „Advanced Organic Chemistry Part A: Structure and Mechanisms”, 1990, Plenum Press, New York.

Teorie kwasów i zasad

Teoria Arrheniusa - do przypomnienia.

Teoria Bronsteda - do przypomnienia.

Teoria Lewisa - do przypomnienia.

Teoria kwasów (zasad) miękkich i twardych - teoria Pearsona (rok 1963)

• Twarde kwasy

- akceptory pary elektronowej o małym promieniu jonowym, dużym ładunku dodatnim. Cząsteczki w których podstawniki indukują na centrum kwasowym duży ładunek dodatni (podstawniki silnie elektroakceptorowe)

• Twarde zasady

- donory pary elektronowej. Atom udostępniający parę elektronową charakteryzuje się niewielkim promieniem jonowym i silną elektroujemnością, a więc jego elektrony są silnie z nim związane.

• Miękkie kwasy

- akceptory pary elektronowej o małym ładunku dodatnim i dużym promieniu jonowym, posiadające elektrony na orbitalach d i f.

• Miękkie zasady

- donory pary elektronowej. Atom będący donorem charakteryzuje się dużym rozmiarem, niewielką elektroujemnością.

Zasady
Twarde	Pośrednie	Miękkie
H2O, OH ^, F ^, AcO ^, SO4 ^2^, Cl ^, CO3 ^2^, ^, ROH, RO ^, R2O, NH3, RNH2	ArNH2, C5H5N, N3 ^, Br ^, NO2 ^	R2S, RSH, RS ^, I ^, R3P, (RO)3P, CN ^, CO, RCN, C2H4, C6H6, H ^, R ^

Kwasy
Twarde	Pośrednie	Miękkie
H ^, Li ^, Na ^, K ^, Mg ^2^, Ca ^2^, Cr ^2^, Al^3^, Fe ^3^, BF3, B(OR)3, AlMe3, AlCl3, AlH3, SO3, CO2	Fe ^2^, Co ^2^, Cu ^2^, Zn ^2^, Sn ^2^, Sb ^2^, Bi ^3^, BMe3, SO2, R3C ^, NO ^, GaH3, C6H5 ^	Ag ^, Cu ^, Pd ^2^, Pt ^2^, Hg ^2^, BH3, GaCl3, I2, Br2, :CH2 (karben), Br ^