ppt

Report
Alkyny
Alkyny
• Obsahují alespoň jednu trojnou vazbu uhlík –
uhlík
H3C
H3C
C
HC
CH
C
CH3
H3C
Názvosloví
Názvosloví
• Postup stejný jako u alkanů
• Hlavní řetězec je ten, který obsahuje
maximální počet trojných vazeb
• Číslování se provádí ve směru nejbližšího
výskytu trojné vazby
• Koncovka –an je nahrazena koncovkou –yn s
příslušným lokantem, případně násobnou
předponou + -yn s příslušnými lokanty
Názvosloví
H3C
H3C
C
HC
CH
Ethyn (acetylen)
C
CH3
But-2-yn
H3C
1-cyklopropyl-4-methylpent-2-yn
Struktura a reaktivita
Vlastnosti trojné vazby
• Uhlíky dvojné vazby sp
hybridisované => lineární
útvar (úsečka)
• 1 vazba s: na spojnici
jader, schovaná a špatně
přístupná, silnější (z
důvodu lepšího krytí
orbitalů)
• 2 vazba p: delokalisované
přes uhlíkové atomy – nad
a pod rovinou vazby, slabší
(horší překrytí orbitalů)
• Elektrony p-vazeb tvoří
vzájemným překryvem
„válec“
• Reaktivita velmi podobná
alkenům (podobná
vazebná struktura)
Stabilita trojné vazby
• Interní alkyny jsou stabilnější než koncové alkyny
• Důvod: stabilisace hyperkonjugací s vazebným
orbitalem C-H sousedícího substituentu
• Důsledek: snižuje se spalné teplo se substitucí
Terminální alkyny jsou slabě kyselé
• Trojná vazba do sebe „nasává“ elektrony sousedních vazeb
• Vazba C-H koncového alkynu je tak značně oslabena – je jí možno
přerušit silnými basemi, které odštěpí proton
• Vznikne tak sůl – acetylid
• Obvykle používaná base – amid sodný NaNH2
• Takto připravené acetylidy se často používají v organické synthese
pro získávání substituovaných alkynů jejich reakcemi s
halogenalkany
Terminální alkyny jsou slabě kyselé
NaNH2
H3C
H3C
-
+
C Na
CH
H3C
H3C
-
+
C Na
+
H3C
Br
CH3
Katalytická hydrogenace
•
•
•
•
•
•
Reakce s vodíkem za přítomnosti katalysatoru
Dochází k zániku trojné vazby a vzniku alkanu
Alkyn + H2 → alkan
Typické katalysatory: Pt, Pd, Rh
Mechanismus je stejný jako u alkenů
Reakce běží ve dvou stupních:
– Hydrogenace na alken (dH°hydrogen = cca -176 kJ/mol)
– Hydrogenace na alkan (dH°hydrogen = cca -137 kJ/mol)
H3C
CH3
+
Pd/C
H3C
2 H2
CH3
Hydrogenace na otráveném
katalysatoru
• Za normálních okolností není
možné zastavit katalytickou
hydrogenaci v prvním stupni
• Pro přípravu alkenů touto cestou
je zapotřebí katalysator „otrávit“
– Lindlarův katalysator: kovové Pd
na BaSO4, otrávené octanem
olovnatým a chinolinem
• Produktem je vždy cis-alken!
H3C
CH3
+
Lindlar
H2
H3C
CH3
Reakce s alkalickými kovy v kapalném
amoniaku
• Redukce Li nebo Na v kapalném NH3 vede ke
vzniku trans-alkenů
Na
H3C
CH3
NH3
H3C
CH3
Elektrofilní adice
• Elektrofilní adice na trojnou vazbu probíhá podle úplně
stejného mechanismu jako u alkenů
• Vzhledem ke dvěma vazbám p mohou alkeny podlehnout
dvěma stupním adice
– První stupeň: vznik substituovaného alkenu
– Druhý stupeň: vznik substituovaného alkanu
Elektrofil
Nukleofil
Sloučenina
H+
X-
HCl, HBr, HI
H+
OH-
H2O (+H2SO4)
X+
X-
Cl2, Br2
Hydratace
• Reakce musí být katalysována kyselinou
• Obvykle se používá vodný roztok kyseliny sírové (absence risika vedlejších
reakcí)
• Vznikající alkenol přesmykuje a vzniká keton!
• Produkt: keton
Hydroborace
• Cesta jak zavést hydroxylovou skupinu proti Markovnikovovu
pravidlu
• Boran se aduje na méně stericky bráněný uhlík trojné vazby
• Následný rozklad peroxidem vodíku vede ke vzniku alkenolu, který
se přesmykuje na aldehyd
Štěpení alkynů ozonem
• Ozon štěpí alkeny na dva fragmenty, obsahující
karboxylovou skupinu

similar documents