Alkeni ili olefini – C nH2n - pmf.unsa.ba · Dehidrohalogeniranje haloalkana (alkilhalida)-HX CH 3CH 2X CH 2=CH 2 baza Bromcikloheksan Cikloheksen ... Microsoft PowerPoint - 7-

1

Alkeni ili olefini – CnH2n

sp2 hibridne orbitale

2

sp2 hibridne orbitale

Struktura etilena (etena)

3

Struktura etilena (etena)

Alkeni ili olefini – CnH2n

C CH H

H HC C

H CH3

H HPropen

Nomenklatura – može i etilen i propilen – ako nema supstituenata!

Eten

4

Eten – biljni hormon

HC C

H

- inducira sazrijevanje voća

C CH H

Alkeni u prirodi - Terpeni

Monoterpeni (C )

β-pinen α-pinen

Monoterpeni (C10) glavni sastojci terpentinskog ulja

α-Farnesen - seskviterpen (C15)(nađen u voštanoj prevlaki na plodu jabuke)

5


Mircen(ulje lovora)

Humulen (ulje hmelja)

Santalen (ulje sandalovog drveta)


Skvalen

Biološki prekursorih t id ih h

Lanosterol (triterpen)

svih steroidnih hormona

6


β-Karoten (tetraterpen)

Alkeni u prirodi - Feromoni

7

NOMENKALTURA ALKENA I CIKLOALKENA

IUPAC – pravila:p

1. Odrediti osnovno ime izborom najdužeg lanca koji sadrži dvostruku vezu i promijeniti ime odgovarajućeg alkana –an u –g j gen. (npr. penten, heksen itd.)

2. Numerisati lanac tako da su uključena oba atoma karbona dvostruke veze i početi numerisanje sa kraja koji je bliži numerisanje sa kraja koji je bliži dvostrukoj vezi. 1 2 3 4 CH 2 CHCH 2 CH 3

1- buten (ne 3-buten)

CH3CH CHCH2CH2CH3

(ne 4-heksen) 2-heksen

CH3CH CHCH2CH2CH3

8

7 6 5 4 3CH3CH2CH2CH2CCH2CH2CH3

CH

CH3 1

23-propil-2-hepten

Najduži kontinuirani lanac ima 8 karbonovih atoma, ali najduži kontinuirani lanac koji sadrži dvostruku vezu ima 7 C-atoma i zato se spoj imenuje kao hepten

3. Označiti položaj supstituenata brojevima karbonovih atoma na kojima se nalaze.

CH2C CHCH3 1 2 3 4

CH3 CH3

1 2 3 4 5 6CH2C CHCH2CHCH3

CH3

2 l 2 b 2 l 2 h k2-Metil-2-buten 2,5-Dimetil-2-heksen(ne 3-metil-2-buten) (ne 2,5-dimetil-4-heksen)

9

4. Numerisati cikloalkene tako da karbonovim atomima dvostruke veze pripadaju položaji 1 i 2, a zatim označiti položaje supstituenata označiti položaje supstituenata najnižim mogućim brojevima.

CH31

25

126

34 C CH3H3 34

5

1-Metilciklopenten 3,5-Dimetilcikloheksen(ne 2-metilciklopenten) (ne 4,6-dimetilcikloheksen)

5. Ako spoj sa dvostrukom vezom sadrži alkoholnu grupu kao supstituent, karbonov atom koji nosi – OH grupu ima prednost i dobiva – OH grupu ima prednost i dobiva niži broj; ostali supstituenti se navode abecednim redom.

5 4 3 2 1CH3

CH3C CHCHCH 3

OHCH3

12

OH23

4-Metil-3-penten-2-ol 2-Metil-2-cikloheksen-1-ol

10

CH3

CH3CHCH2CH CCH2CHCH3

CH2

CH3

Br

CH32-brom-4-etil-7-metil-4-okten (ne 7-brom-5-etil-2-metil-4-okten)

jer je 4< 5

4-hlor-1,2-dimetilcikloheksenCH3 ,

ne5-hlor-1,2-dimetilcikloheksen

jer je 4< 5Cl

CH3

6. Dvije grupe koje sadrže dvostruku vezu često se koriste kao supstituenti i imaju trivijalna imena: vinil i alilgrupagrupa.

CH2 CH CH2 CHCH2vinil grupa alil grupa

CH2 CHCl CH2 CHCH2Br

vinilhlorid alilbromidili hloreten 3-brompropen

11

7. Ako su dvije identične grupe na istoj strani dvostruke veze, spoj se označava kao cis-; ako su na suprotnim stranama, kao trans-kao trans-.

cis-trans stereoizomeri iligeometrijski izomeri:

Cl Cl C C C C

Cl H

H HC C C C

H Cl cis-1,2-Dihloreten trans-1,2-dihloreten

Geometrijski izomeri

cis-2-Buten

trans-2-Buten

12

CHH CHCH CH

Geometrijski izomeri ???

i i t i i i ći j

C C CH3

H Cl

H

CH3 H

CH3 C C

CH3CH2

cis i trans izomeri nisu mogući jer su dva supstituenta na sp2 C atomu ISTI:

8. IUPAC -1993. – nove preporuke o imenovanju alkena

Broj koji označava položaj dvostruke veze stavlja se ISPRED nastavka –en, a ne iza osnovnog imena, (na primjer: but-2-en, a ne 2-buten)

Stari sistem

imenovanja 2,5-Dimetil-3-hepten 3-Propil-1,4-heksadienNoviji sistem

imenovanja 2,5-Dimetilhept-3-en 3-Propilheksa-1,4-dien

13

DOBIVANJE ALKENA U REAKCIJAMA ELIMINACIJE

Dehidrohalogeniranje haloalkana (alkilhalida)

-HX

CH3CH2X CH2=CH2

baza

Bromcikloheksan Cikloheksen

Dehidratacija alkohola

H+, toplotaCH3CH2OH CH2=CH2

-H2OEtanol Eten

1-Metilcikloheksanol 1-Metilcikloheksen

THF – tetrahidrofuran -rastvarač

14

Debromiranje vic-dibromida

Zn, CH3COOH

CH2BrCH2Br CH2=CH2

-ZnBr2

C C

X

C Cvic-dihalid gem-dihalid

X X X(vicinalni) (geminalni)

Reakciona mapa za alkene

15

REAKCIJE ALKENA

Katalitička hidrogenacija alkenaNi, Pd ili Pt

CH3CH=CH2 + H2 CH3CH2-CH325°C

Propen Propan

cis-2-Butentrans-2-Buten Butan

REAKCIJE ALKENA

Katalitička hidrogenacija alkena

16

REAKCIJE ALKENA

Katalitička hidrogenacija alkenaNi, Pd ili Pt

CH2=CH2 + H2 CH3-CH325°C

REAKCIJE ALKENAKatalitička hidrogenacija alkena

Biljno ulje

Polinezasićena masna kiselina u biljnom ulju

Zasićena masna kiselina u margarinuu margarinu

trans masna kiselina

17

Elektrofilne adicije, AE

C CC C + A B A B

C CC C + A B A + B....

: +....

: :-

alken karbkation nukleofil

Halogeniranje

Cl Cl

Etilen 1,2-Dihloretan

(etilen dihlorid)

CH3CH2CH=CH2 + Cl2 CH3CH2CHCH2

Cl Cl

1-buten 1,2-dihlorbutan

18

Adicija broma na alken rezultira

Halogeniranje

Adicija broma na alken rezultira gotovo trenutnim gubitkom crveno-smeđe boje broma, Br2; pozitivan test na dvostruku C=C vezu.

B+ Br2

Br

BrCCl4

Cikloheksen trans-1,2-Dibromcikloheksan

Hidrohalogeniranje

H Cl

2-buten 2-hlorbutan

CH3CHCHCH3 CH3CH=CHCH3 + HCl

CH2 CHCH3CH2=CHCH3

Nesimetrični alkeni + nesimetrični reagens regioselektivnost

H ClH Cl

19

Markovnikovo pravilo:

Kada se nesimetrični reagens adira na nesimetrični alken, elektropozitivni dio reagensa veže se na onaj karbonov atom koji ima veći broj koji ima veći broj hidrogenovih atoma.

Vladimir Vasilevich Markovnikov

(1838-1904)

CH2 CH CH3 Cl-+

CH2CHCH3


CH2 CH CH3

H CH2=CHCH3 H+

X

CH2CHCH3 H Cl

H

CH2CHCH3 +

Cl-

H

CH2 CH CH3

1o karbkation

2o karbkation

Cl 1o karbkation

Stabilost karbkationa: 33°°>2>2°°>1>1°°

20


Metil Primarni (1°) Sekundarni (2°) Tercijarni (3°)

Stabilnost


Metil Primarni (1°) Sekundarni (2°) Tercijarni (3°)

Stabilnost

21


2-Metilpropen

terc-Butil karbkation(tercijarni; 3°)

2-Hlor-2-metilpropan

Izobutil karbkation(primarni; 1°)

1-Hlor-2-metilpropanNe nastaje



1 Metilcikloheksen

tercijarni karbkation; 3°)

1-Brom-1-metilcikloheksan


1-Metilcikloheksen

sekundarni karbkation; 2°)

1-Brom-2-metilcikloheksan Ne nastaje

22

Kada su oba atoma karbona dvostruke

Hidrohalogeniranje

veze jednako supstituirana, nastaje smjesa produkata.

1 alkilna grupa na ovom atomu

1 alkilna grupa na ovom atomu

2-Penten 2-Brompentan 3-Brompentan

Eter

Anti-Markovnikovo pravilo:

Radikalska reakcija

ClCH2=CHCH3

H

H

CH2CHCH3 Cl

ROOR(H2O2)

1-hlorpropan

23

Adicija sulfatne kiseline

CH CHCH H SOH2OH2SO4

OH

CH3CHCH3 + H2SO4 zagrijavanjeH2O

izopropil hidrogen 2-propanol sulfat (izopropanol)

OSO3Hna hladnoCH2=CHCH 3H2SO4

H

CH2CHCH3

Važi Markovnikovo pravilo!

Hidratacija

CH3 CH3CH3 C CH2 + H OH

3H+

25oC

3CH3 C CH2 H

OH2-metilpropen 2-metil-2-propanol

(izobuten) ( terc butanol)(terc butanol) (izobuten) ( terc. butanol)

Važi Markovnikovo pravilo!

(terc-butanol)

24

Hidroksilacija (oksidacija)

+ -H CH3 + -H CH3

1,2-propandiol

+ 2 MnO2 +2 KOH

HO OH

+ C C + 2 KMnO4 + 4H2O 3 CH3 CH CH3

H H1,2-propandiol

+ 2 MnO2 +2 KOH

HO OH

+ C C + 2 KMnO4 + 4H2O 3 CH3 CH CH3

H H3

C C + KMnO4H2OOH- C C C C + MnO2

2

OHO O HO OH

O O

Mn-

glikol (diol)

O

Oksidacija

CH3CH=CHCH3 2 CH3C OH-

2-buten zagrijavanje

O

O-acetat ion

H+ KMnO4/

2 CH3COOH 2 CH3COOH

acetatna kiselina

25

Oksidacija

Ozonoliza

Ozon je plavi gas koji se kondenzira u tamno plavu, veoma nestabilnu tečnost. Moćan je baktericid, te se koristi za dezinfekciju vode u bazenima i lječilištima.

26

CH3 1 OCH3 H

Ozonoliza

C=CHCH2CH3CH33 1. O3

2. Zn/ H3O+ CH3 C=O + O=CCH2CH3 2-Metil-2-penten propanon propanal

[O]

kiselina

aldehid

ostaje keton OH

bez reduktivnog sredstva

propanska(propionska) kiselina

j

O=CCH2CH3

OH

HH1 O3

Ozonoliza

OHCO2 + H2O

bez reduktivnog sredstva

(formaldehid)1-buten metanal propanal

C=O + O=CCH2CH3 HH3O+2. Zn/

1. O3CH2=CHCH2CH3

O=CCH2CH3 propanska(propionska) kiselina

27

Ozonoliza

Polimerizacija

Etilen Polietilen

Propilen Polipropilen

28

Polimerizacija

Stiren

Polistiren

Neki najčešći polimeri i njihovi monomeri

29

Polimeri

Poli-2-metilpropen je p p josnovni sastojak Elastola,efikasnog sredstva za ukljanjanje naftnih mrlja. Poli(2-metilpropen)

(Poliizobutilen)

Polimeri

Ova spektakularna haljina koju je dizajnirao španski dizajner Paco Rabanne, ne bi bila moguća bez sintetskih polimera.

Documents

Alkeni ili olefini – C nH2n - pmf.unsa.ba · Dehidrohalogeniranje haloalkana (alkilhalida)-HX CH 3CH 2X CH 2=CH 2 baza Bromcikloheksan Cikloheksen ... Microsoft PowerPoint - 7-