Alkeni. Definicija .


80 views
Uploaded on:
Category: Music / Dance
Description
Alkeni. Definicija. Alkeni su ugljovodonici koji na jednom mestu u svom molekulu imaju dva susedna ugljenikova atoma spojena dvo g u b om ( nezasi ć enom ) vezom opšta formula alkena je C n H 2n Dvoguba veza – uzrok razlika između alkena i alkana
Transcripts
Slide 1

Alkeni. Definicija Alkeni su ugljovodonici koji na jednom mestu u svom molekulu imaju dva susedna ugljenikova atoma spojena dvo g u b om ( nezasi ć enom ) vezom opšta recipe alkena je C n H 2n Dvoguba veza – uzrok razlika između alkena i alkana D vo g u b a veza kao funkcionaln a grup a

Slide 2

Alkeni. Opšte napomene Alkeni su vrlo reaktivna jedinjenja Za razliku od alkana, rastvaraju se u koncentrovanoj sumpornoj kiselini, brzo reagu ju sa hlor om i brom om i podle ž u velikom broju drugih reakcija Po prvom č lanu homologog niza alkeni se još nazivaju i etileni Olefini - još jedan naziv za alkene ( lat . : oleum – ulje, fac eo – č initi , praviti)

Slide 3

Nomenklatura alkena Trivijalna imena izvode se od imena zasi ć enih ugljovodonika tako što se umesto nastavka –an dodaje nastavak –ilen Kod jedinjenja sa pravim nizom izostavlja se prefiks n (normalan) Obi č na imena uglavnom se koriste za ni ž e alkene: etilen, propilen, izobutilen

Slide 4

Nomenklatura alkena. Uobi č ajena imena Uobi č ajeno je da se alken sa 5 C-atoma naziva amilen (umesto pentilen) Polo ž aj dvogube veze ozna č ava se gr č kim slovima CH 3 CH 2 CH=CH 2  - butilen CH 3 CH=CHCH 3  - butilen (CH 3 ) 2 C=CH 2 izobutilen

Slide 5

Nomenklatura alkena. Uobi č ajena imena (nastavak) Imena slede ć ih alkil-grupa č esto se upotreb ljavaju :

Slide 6

Nomenklatura alkena. Izvedena imena Ova imena izvode se iz etilena za račvaste alkene. Smatra se da su vodonikovi atomi u etilenu zamenjeni alkil-grupama Ovde se javlja poseban oblik izomerije kao posledica zamenjivanja vodonikovih atoma alkil - grupama na istom ili razli č itom ugljenikovom atomu dvogube veze Izomer kod kog a su grupe smeštene simetri č no, tj. sa obe strane dvogube veze , ozna č ava se sa sim Izomer kod koga su obe grupe na istom ugljenikovom atomu, naziva se asimetri č an i ozna č ava se sa asim

Slide 7

Nomenklatura alkena. Izvedena imena (nastavak) Ovo obele ž avanje ne odnosi se na simetriju celog molekula , ve ć samo slu ž i za razlikovanje ovakvih izomera CH 3 CH=CH 2 metiletilen CH 3 CH=CHCH 3 sim-dimetiletilen (CH 3 ) 2 C=CH 2 asim-dimetiletilen

Slide 8

Nomenklatura alkena. IUPAC sistem K oristi se za slo ž enije alkene Pravila su sli č na kao kod alkana: Za osnovnu strukturu uzima se najdu ž i niz koji sadr ž i dvogubu vezu ( ukoliko postoje du ž i nizovi koji ne sadr ž e dvogubu vezu, ne uzimaju se u obzir ) Jedinjenje se imenuje kao da je izvedeno iz osnovnog niza zamenom vodonikovih atoma alkil - grupama Naziv o snovn og niza izvodi se od alkana sa istim brojem C-atoma , tako što se umesto nastavka – a dodaje sufiks – en

Slide 9

Nomenklatura alkena. IUPAC sistem (nastavak) Polo ž aj dvogube veze ozna č ava se brojem, pri č emu brojanje po č inje od kraja koji je bli ž i dvoguboj vezi; ozna č ava se samo dvogubo vezani C-particle sa manjim brojem Polo ž aj alkil - grupa vezanih za osnovni niz ozna č ava se brojem , kao i kod alkana

Slide 10

Primeri upotrebe IUPAC nomenklature 2-heksen 2,4,4-trimetil-1-penten 4-etil-5-metil-4-nonen

Slide 11

Geometrijska izomerija kod alkena Geo metrijska izomerija kod alkena nastaje zbog sprečene rotacije oko C=C veze

Slide 12

Geometrijska izomerija (nastavak) Geometrijska izomerija pripada posebnoj vrsti izomerije koja se bavi prostornim rasporedom atoma i naziva se stereoizomerija , an izomeri kao što su cis - i trans –2-buten , koji se razlikuju samo po prostornom rasporedu atoma, nazivaju se stereoizomeri J avlja se samo ako su sa obe strane dvogube veze razli č iti supstituenti

Slide 13

Geometrijska izomerija (nastavak) 1 izomer 2 izomera Npr., propilen, 1-buten i izobutilen ne pokazuju geometrijsku izomeriju

Slide 14

Geometrijska izomerija (nastavak) Broj geometrijskih izomera raste sa brojem dvogubih veza i iznosi 2 n , gde je n broj dvogubih veza sa razli č itim supstituentima sa svake strane geometrijska izomerija se javlja uvek kada je spre č ena slobodna rotacija, a ne samo kod dvogube veze. Preliminary za to su cikli č na jedinjenja

Slide 15

Geometrijska izomerija (nastavak) Prefiksi cis-i trans-ne mogu se primeniti kada je tri ili više razli č itih supstituenata vezano za C-atome dvogube veze Za takve slučajeve IUPAC je usvojio alternativni sistem imenovanja: E,Z - sistem

Slide 16

Pravila za određivanje E,Z - izomera Odrediti prioritet grupa vezanih za svaki C-particle dvogube veze ponaosob Prioritet se određuje prema atomskom broju prvog atoma vezanog za dvogubo vezane C-atome: veći atomski broj – veći prioritet Kada se dve grupe najvišeg prioriteta nalaze na suprotnim stranama dvogube veze, molekul ima E - konfiguraciju (E od Entgegen – na nema č kom " nasuprot " ) Kada se dva supstituenta najvišeg prioriteta nalaze na istoj strani dvogube veze, molekul je Z - izomer (Z od Zusammen – na nema č kom " zajedno " )

Slide 17

Primeri E,Z - izomera ( Z )- 1-brom-1,2-difluoreten ( E )- 3-etil-1-hlor-4-metil-3-hepten

Slide 18

Fizičke osobine cis-trans izomera Stabilnost izomera Ako su grupe oko dvogube veze suviše velike, u cis polo ž aju ne ć e biti dovoljno prostora za njih , dad će trans - izomer biti stabilniji Pošto geometrijski izomeri pripadaju istoj klasi jedinjenja, imaju sli č ne hemijske osobine; reaguju sa istim reagensima , ali razli č itom brzinom Fizi č ke osobine su im razli č ite ( polarnost, ta č ka klju č anja, ta č ka topljenja, rastvorljivost, indeks prelamanja, gustina) i zahvaljuju ć i tome relativno se lako razdvajaju

Slide 19

Fizičke osobine cis-trans izomera (nastavak) Polarnost, t.k. i t.t. cis - 2-buten  0 t.klj.=4  C t.t.=-139  C trans - 2-buten  =0 t.klj.=1  C t.t.=-106  C

Slide 20

Fizičke osobine alkena S li č ne su osobinama alkana S tepen rastvorljivosti u vodi je nešto ve ć i nego kod alkana ( ve ća elektronsk a gustin a na dvoguboj vezi omogu ć ava izvesno asosovanje sa dipolnim molekulima vode ) Rastv orni u nepolarnim rastvara č ima Gustina im je manja od gustine vode (kao i kod alkana) dvoguba veza nema znatnijeg uticaja na ta č ke klju č anja i ta č ke topljenja

Slide 21

Dobijanje alkena Osnovna rekcija kojom se dvoguba veza uvodi u molekul je reakcija eliminacije :

Slide 22

1. Dehidratacija alkohola Alkeni se dobijaju dehidratacijom alkohola pomo ć u sumporne ili fosforne kiseline na temperaturi od 200  C, ili prevo đ enjem para alkohola preko katalizatora , kao što je aluminijum - oksid, na 350-400  C

Slide 23

1. Dehidratacija alkohola (nastavak) Lako ć a dehidratacije zavisi od strukture alkohola; najlakše se dehidratišu tercijarni, a najte ž e primarni alkoholi Zašto?

Slide 24

karbonijum-jon M o ž e biti primaran, sekundaran ili tercijaran, prema ugljenikovom atomu koji nosi pozitivnu šar ž u L ako ća dehidratacije - stabilnost intermedijarnog karbonijum - jona Na stabilnost karbonijum-jona utiču grupe koje su vezane za njega

Slide 25

Induktivni efekat Grupe mogu da utiču na pomeranje, tj. neravnomernu raspodelu elektrona u molekulima pomeranje elektrona u σ  vezama duž ugljenikovog niza unit uticajem pojedinih grupa naziva se induktivni efekat i obeležava se sa I. Pošto je permanentno prisutan u datom molekulu, često se naziva statički . može biti negativan (oznaka –I ) i pozitivan ( +I )

Slide 26

Induktivni efekat (nastavak) Negativan induktivni efekat prisutan je kod jedinjenja kod kojih je neki izrazito elektronegativni component (recimo hlor) vezan za C-molecule induktivni efekat, iako pomera elektrone u σ  vezama, ipak ne menja tip veze opada brzo sa rastojanjem, tako da praktično iščezava posle drugog ili trećeg C-atoma

Slide 27

Induktivni efekat (nastavak) Relativni induktivni efekat neke grupe određuje se, po konvenciji, u odnosu na particle vodonika u vezi C-H Ako neka grupa Y jače privlači elektrone od atoma vodonika i time smanjuje elektronsku gustinu u ostatku molekula u većoj meri nego što to čini H-iota, kaže se da grupa Y pokazuje negativni induktivni efekat ( - I ) U suprotnom slučaju, ako, recimo, grupa Z slabije privlači elektrone od H-atoma, odnosno povećava elektronsku gustinu u ostatku molekula, onda ona pokazuje pozitivan induktivni efekat (+I)

Slide 28

Induktivni efekti pojedinih grupa grupe sa –I efektom

Slide 29

Induktivni efekti pojedinih grupa (nastavak) grupe sa +I efektom

Slide 30

Uticaj induktivnog efekta grupa na stabilnost karbonijum-jona R pokazuje + I efekat , rasprostire šar ž u i stabilizuje karbonijum-jon Y ima – I efekat, p ove ć ava šar ž u i destabilizuje karbonijum-jon

Slide 31

Stabilnost karbonijum-jona (nastavak) Tercijarni karbonijum-jon koji nastaje iz tercijarnog alkohola najstabilniji je, jer ima najve ć i broj alkil - grupa koje otpuštaju elektrone i stabilizuju ga stabilnost karbonijum-jona: 3  2  1  lako ć a dehidratacije alkohola: 3  2  1 

Slide 32

P reure đ ivanja karbonijum-jona ORA 34 8_349 Preure đ ivanje je pretvaranje nestabilnijeg karbonijum-jona u stabilniji, odnosno primarnog u sekundarni, a sekundarnog u tercijarni Tako se iz n - butil alkohola dobija 2-buten, a ne 1-buten:

Slide 33

Ovakve reakcije, koje daju više od jednog proizvoda, od kojih je jedan favorizovan u odnosu na ostale, tj. dobija se u višku, nazivaju se regioselektivne reakcije .

Slide 34

Predviđanje glavnog proizvoda kod dehidratacije alkohola Zajcevljevo pravilo : Alken koji se dobija u najvećem prinosu je onaj koji nastaje uklanjanjem protona sa onog β  C-atoma, koji ima najmanje atoma vodonika vezanih za sebe. Ovo pravilo danas se često formuli š e na nešto drugačiji način: g lavni proizvod u β

Recommended
View more...