Chemia organiczna
Jacek MÅ‚ynarski
Zakład Chemii Organicznej
vit. E
Witamina E (ATC: A 11 HA 03, )  grupa organicznych związków chemicznych, w skład której wchodzą
tokoferole i tokotrienole. Ich wspólną cechą jest dwupierścieniowy szkielet 6-chromanolu oraz łańcuch
boczny zbudowany z 3 jednostek izoprenowych. Stosowana jako dodatek do żywności o numerze
E306 (ponadto syntetyczne tokoferole noszÄ… numery E307-309).
Zaliczana jest do witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, jest głównym przeciwutleniaczem
występującym w komórkach. Dla człowieka najistotniejszą rolę pełni ą-tokoferol.
klasyfikacja związków organicznych
alkany
propan
C3H8
butan
C4H10
pentan
C5H12
struktury homologiczne różnią się grupą -CH2-
klasyfikacja związków organicznych
alkany  izomeria konstytucyjna
propan
butan
pentan
C3H8
C4H10
C5H12
izopentan
izobutan C5H12
C4H10
neopentan
C5H12
alkany
liczba liczba
wzór wzór
atomów nazwa atomów nazwa
(CnH2n+2) (CnH2n+2)
węgla węgla
1 Metan CH4 17 Heptadekan C17H36
2 Etan C2H6 18 Octadekan C18H38
3 Propan C3H8 19 Nonadekan C19H40
4 Butan C4H10 20 Eikozan C20H42
5 Pentan C5H12 21 Henikozan C21H44
6 Heksan C6H14 22 Dokosan C22H46
7 Heptan C7H16 23 Trikosan C23H48
8 Oktan C8H18 30 Triakontan C30H62
9 Nonan C9H20 31 Hentriakontan C30H62
10 Dekan C10H22 40 Tetrakontan C40H82
11 Undekan C11H24 50 Pentakontan C50H102
12 Dodekan C12H26 60 Heksakontan C60H122
13 Tridekan C13H28 70 Heptakontan C70H142
14 Tetradekan C14H30 80 Octakontan C80H162
15 Pentadekan C15H32 90 Nonakontan C90H182
16 Heksadekan C16H34 100 Hektan C100H202
ropa naftowa
ilość atomów
frakcja (°C) zastosowanie
węgla
poniżej 20 C1 C4 gaz
20 60 C5 C6 eter naftowy
60 100 C6 C7 ligroina
40 200 C5 C10 benzyna
175 325 C12 C18 paliwo lotnicze
250 400 C12 i więcej olej napędowy
nielotne
C20 i więcej olej mineralny, smary
ciecze
nielotne ciała
C20 i więcej parafina, woski, asfalt
stałe
CH3 CH3
H3C C CH2 CH CH3
CH3
izooktan
2,2,4-trimetylopentan
liczba oktanowa 100
rozpuszczalność
Woski  grupa substancji stałych pochodzenia naturalnego lub syntetycznego o stosunkowo niskiej
temperaturze topnienia i niskiej lepkości w stanie stopionym.
woski
Carnauba  także karnauba, (łac. Cera Carnauba) jest naturalnym woskiem roślinnym pozyskiwanym
z liści kopernicji, palmy Copernicia cerifera, rosnącej w Brazylii.
Wydziela się w postaci drobnych łusek z liści palmowych. Ma barwę od jasnozielonawej do
brudnoszarej, a po oczyszczeniu żółtawą lub białą. Jest najtwardszym ze znanych obecnie wosków
naturalnych.
Używany jest do utwardzania wosku pszczelego, w konserwacji dzieł sztuki, a także do produkcji
misiów Haribo oraz bialej otoczki/glazury tic-taców.
reakcje alkanów
spalanie
zapis równania reakcji
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O DH° =  803 kJ mol 1
2CH4 + 3 O2 2CO + 4 H2O
reakcje chemiczne
zapis reakcji
1/ oddziaływanie między ładunkami zbliża cząsteczki
przyciÄ…ganie elektrostatyczne
reakcje chemiczne
2/ nakładanie orbitali
nakładanie orbitali determinuje kąt ataku
3/ przepływ elektronów
elektrony z wolnej pary azotu
przepływ elektronów tworzy wiązanie
reakcje chemiczne
nukleofile i elektrofile
akceptor elektronów
donor elektronów
czÄ…steczki przyciÄ…gajÄ… siÄ™ wzajemnie z uwagi na przyciÄ…ganie
ładunków przeciwnych
oraz
w wyniku nakładania zapełnionego orbitalu o wysokiej energii
z pustym orbitalem o niskiej energii
MO
zapełniony orbital nukleofila o najwyższej
energii (HOMO) ma energiÄ™ podobnÄ… do
najniższego nieobsadzonego orbitalu elektrofila
(LUMO)
reakcje chemiczne
nukleofile i elektrofile
Nukleofil  to cząsteczka lub grupa, która, jak sama nazwa wskazuje, "lubi" dodatnio naładowane
jądra innych atomów. Sama posiada nadmiar elektronów i w odpowiednich warunkach jest skłonna się
nimi podzielić, czyli być ich donorem.
trimetylofosfina
dimetylosulfid
reakcje chemiczne
nukleofile i elektrofile
produkt addycji
nukleofil (wiÄ…zanie p)
polaryzacja następuje podczas
zbliżania reagentów
nukleofil (wiÄ…zanie s)
reakcje chemiczne
polaryzacja grupy karbonylowej
nukleofil z Å‚adunkiem
pozostaje wiÄ…zanie s
reakcje chemiczne
nukleofile i elektrofile
nukleofil
kwas protonowy
nukleofil
kwas Lewisa
Elektrofil  to cząsteczka lub grupa która, jak sama nazwa wskazuje, "lubi" elektrony, czyli
sama posiada ich niedomiar i w odpowiednich warunkach jest w stanie je przyjąć, czyli być ich
akceptorem.
reakcje chemiczne
homolityczny i heterolityczny rozpad wiązań
heteroliza
homoliza
8 elektronów na ostatniej powłoce
7 elektronów na ostatniej powłoce
reaktywne czÄ…stki organiczne
karbokationy
karbokation powstaje w wyniku pierwszego etapu
reakcji przyłączenia (addycji)
karbokation powstaje w wyniku
rozpadu kationu diazoniowego
grupa opuszczajÄ…ca
reaktywne czÄ…stki organiczne
karbokationy
kation metylowy o hybrydyzacji sp2
większa gęstość
elektronowa na tym orbitalu
kation allilowy
reaktywne czÄ…stki organiczne
karbokationy
mniejsze efekty odpychania
pomiędzy zapełnionymi orbitalami
pusty orbital p
dodatkowy efekt stabilizujÄ…cy
s donorowy na pusty orbital p
płaskiego karbokationu
karbokation trzeciorzędowy
jest trwalszy
reaktywne czÄ…stki organiczne
karbokation benzylowy
reaktywne czÄ…stki organiczne
karboaniony
anion allilowy
delokalizacja Å‚adunku ujemnego
dla C-H kwasów
ładunek zlokalizowany na jednym atomie węgla, niekorzystnie z powodu
niewielkiej elektroujemności węgla
delokalizacja na układzie p i
elektroujemnych atomach tlenu
reakcje chemiczne
homolityczny i heterolityczny rozpad wiązań
niesparowane elektrony
homoliza
atak na koniec wiązania podwójnego 91% 6%
reaktywne czÄ…stki organiczne
rodniki
słabe wiązanie s łatwo ulega homolizie
azobisizobutyronitryl
nadtlenek dibenzoilu
halogenowanie alkanów
zapis i mechanizm reakcji
rodnik metylowy
rodnik metylowy
rodnik zbliżony do
struktury tetraedrycznej
rodnik płaski C sp2
C
metan
halogenowanie alkanów
reakcja łańcuchowa
inicjowanie łańcucha
produkt podstawienia (substytucji)
propagacja
zakończenie (terminacja)
+
halogenowanie alkanów
halogenowanie alkanów
drugorzędowe wiązania C-H są słabsze
drugorzędowe rodniki są trwalsze
halogenowanie alkanów
1 C-H
3 C-H
trzeciorzędowy/pierwszorzędowy 37:63
liczba atomów wodoru 1:9
względna reaktywność każdego wiązania C-H 37/1:63/9 ca. 5:1
dla zainteresowanych: wyższą selektywność bromowania wyjaśnia się w oparciu o postulat Hammonda: w
przypadku chlorowania energia produktów jest tylko nieznacznie mniejsza od energii związków wyjściowych,
a więc stany przejściowe dwóch możliwych reakcji przypominają raczej związki wyjściowe niż produkty.
trwałość rodników
3 %
97 %
selektywne bromowanie allilowe
bromek allilowy
czÄ…steczka bromu
rodnik allilowy
selektywne bromowanie allilowe
imid kwasu bursztynowego
trwałe rodniki
rodnik trwały w wyniku stabilizacji
elektronowej
rodnik trwały w wyniku
obecności przeszkody
sterycznej