Κατηγορίες οργανικών αντιδράσεων 1. Αντιδράσεις προσθήκης

α) Επίδραση Η2, Η2Ο, Χ2 και ΗΧ σε αλκένια β) Επίδραση Η2, Η2Ο, Χ2 και ΗΧ σε αλκίνια γ) Αντίδραση Η2, ΗCN και αντιδραστηρίων Grignard µε καρβονυλικές ενώσεις

2. Αντιδράσεις υποκατάστασης α) Αλκυλαλογονιδίων µε NaOH ή AgOH, KCN και υδρόλυση του προϊόντος, RONa, ΝΗ3, RCOONa, R-C≡CNa. β) RCOOH µε ROH και RCOOR΄ µε Η2Ο γ) Αλκανίων µε αλογόνα

3. Αντιδράσεις απόσπασης α) υδραλογόνου από τα αλκυλαλογονίδια και από τα διαλογονοπαράγωγα των αλκανίων β) Η2Ο από αλκοόλες

4. Αντιδράσεις πολυµερισµού οργανικών ενώσεων µε ένα διπλό δεσµό

5. Αντιδράσεις οξείδωσης α) αλκοολών µε KMnO4 και K2Cr2O7 σε όξινο περιβάλλον β αλδεϋδών µε KMnO4 και K2Cr2O7 σε όξινο περιβάλλον, καθώς και µε αντιδραστήρια Tollens και Fehling.

6. Αντιδράσεις αναγωγής καρβονυλικών ενώσεων

7. Αντιδράσεις οξέων α) RCOOH µε Νa, K, καυστικά αλκάλια, Νa2CO3 και NH3 β) αλκοολών µε Na γ) φαινόλης µε Na και ΝaOH.

8. Αντιδράσεις βάσεων α) αµινών µε οξέα β) RO− , RCOO− µε Η2Ο

XHMEIA B΄ ΛΥΚΕΙΟΥΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙ∆ΡΑΣΕΙΣ

Αντιδράσεις προσθήκης. Αντιδράσεις προσθήκης σε αλκένια

Α) Επίδραση Η2

CνΗ2ν + Η2 ⎯⎯⎯⎯ →⎯ Pd,Pt,Ni CνΗ2ν+2 | | | |

| |

Ni,Pd ή Pt C C H H C C

H H

− = − + − ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→− − −

πχ. 23 2 3 2 3Ni,Pd,Pt CH CH CH H CH CH CH − = + ⎯⎯⎯⎯⎯→ − −

Β) Επίδραση αλογόνων

CνΗ2ν + Χ2 ⎯⎯⎯ →⎯ 4CCl CνΗ2νΧ2

)Br,Cl:(X

X

C

X

C CCl X-XCC 222|

|

|

|

4|

|

|

|−−−⎯⎯⎯ →⎯+−−−

π.χ. 4

3 2 3 2| |

CCl CH C H C H Br-Br CH CH CH

Br Br

− = + ⎯⎯⎯→ − −

Γ) Επίδραση υδραλογόνων CνΗ2ν + ΗΧ ⎯→ CνΗ2ν+1Χ

)Br,Cl:(X

X

C

H

C XHCC|

|

|

|

-δ|

|

|

|−−−⎯→⎯−+−−−

δ+

π.χ.δ δ

3 2 3 2 2 CH C H C H H Cl CH C H C H Cl (10%)

+ −

− = + − ⎯⎯→ − − −

δ δ

3 2 3 3| CH C H C H H Cl CH CH C H (90%)

Cl

+ −

− = + − ⎯⎯→ − − κύριο προϊόν

∆) Επίδραση Η2Ο

CνΗ2ν + Η2Ο ⎯⎯ →⎯+H CνΗ2ν+1ΟΗ

XHMEIA B΄ ΛΥΚΕΙΟΥ

−−−⎯⎯ →⎯−+−=−+−+ |

|

|

|

δδ||

OH

C

H

C Η HΟHCC

πχ. δ δ

3 2 3 2 2 CH C H C H H Cl CH C H C H OH (10%)

+ −

− = + − ⎯⎯→ − − −

δ δ

3 2 3 3| CH C H C H H Cl CH CH C H (90%)

OH

+ −

− = + − ⎯⎯→ − − κύριο προϊόν

Αντιδράσεις προσθήκης σε αλκίνια.

Α) Επίδραση Η2

CνΗ2ν-2 + 2Η2 Ni,Pd,Pt⎯⎯⎯⎯⎯→ CνΗ2ν+2

22 2| |

HNi,PdήPtC C H H C C C H CH

H H

+− ≡ − + − ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ − = −⎯⎯⎯→− − −

πχ 2

3 2 3 2 3 2 3HNi, Pd, PtCH C C H H CH C H C H CH CH CH+

− ≡ + ⎯⎯⎯⎯⎯→ − = ⎯⎯⎯→ − −

Β) Επίδραση αλογόνων

CνΗ2ν-2 + 2 Χ2 ⎯⎯⎯ →⎯ 4CCl CνΗ2ν-2Χ4

| |4

2 2 2| || |

X XCCl X X C C X C C C C X : Cl , Br

X X X X

+ −− ≡ − +Χ − ⎯⎯⎯→ − = −⎯⎯⎯⎯→ − − −

πχ.

H

Cl

Cl

C

Cl

Cl

C CHClH

Cl

C

Cl

CCHCClClHCCCH|

|

|

|3

2||

34

23 −−−⎯⎯⎯ →⎯+

−=−⎯⎯⎯ →⎯+≡−

Γ) Επίδραση υδραλογόνων CνΗ2ν-2 + 2 ΗΧ ⎯→ CνΗ2νΧ2

Br Cl, :X

X

C

Η

C XH -CC ||

δ−=−⎯→⎯−+≡−

−δ+

π.χ.

XHMEIA B΄ ΛΥΚΕΙΟΥ

HC

Cl

Cl

C CHHClHC

Cl

CCHHClHCCCH 3|

|32

|33 −−⎯⎯⎯ →⎯+=−⎯→⎯+≡−

∆) Επίδραση Η2Ο σε αλκίνια.

CνΗ2ν-2 + Η2Ο 2 4 4H SO /HgSO ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ CνΗ2νΟ

−−

Η

Η

−⎯→⎯⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢

⎣

⎡

−=−⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯−+−≡−−+

O

CC

OH

C

H

C HgSO,SOH

HOHCC||

|

|||442

δδ

π.χ. 3| |

442δ

HC

O

C R /HgSOSOH HOHHCCR −−⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯−+−≡−−δ+

(κετόνη)

O HCCH /HgSOSOHHOHHC CH

3442

δ=−⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯−+−≡−

−δ+ (ακεταλδεϋδη ή αιθανάλη)

Αντιδράσεις προσθήκης σε καρβονύλιο. Α. Αντίδραση Η2 . CvH2vO + H2 Ni, Pt ή Pd⎯⎯⎯⎯→ CvH2v+1OH

OH

H

C HHOC|

Pt ή Pd Ni, −>⎯⎯⎯⎯ →⎯−+=>

π.χ µε προσθήκη Η2 σε αλδεΰδη σχηµατίζεται πρωτοταγής αλκοόλη:

OHCHR HH OCHR 2Pt ή Pd Ni, −−⎯⎯⎯⎯ →⎯−+=−

ενώ µε προσθήκη Η2 σε κετόνη σχηµατίζεται δευτεροταγής αλκοόλη:

OHCHRR HH OCR

R12

Pt ή Pd Ni,12

−⎯⎯⎯⎯ →⎯−+=> >

Β. Αντίδραση ΗCN CvH2vO + HC≡N → CvH2v(OH)CN

δ δ δ δ2

3| |

2H OC O H CN C OH C OH

CN C

+ − + − +

+> = + − ⎯⎯→ > − ⎯⎯⎯⎯→> − + ΝΗΗ

ΟΟΗ

(κυανυδρίνη ή υδρόξυνιτρίλιο)

π.χ. OH

CN

C CH ΝCΗHCCH|

3δδ

3 −−⎯→⎯−+Ο=−δ+−δ+

2−υδρόξυ προπανονιτρίλιο

XHMEIA B΄ ΛΥΚΕΙΟΥ

3|

32|

3 NH HCOO

OH

C CΗ2Η CN

OH

CCΗ +−−⎯⎯→⎯Ο+−−+Η

Αντίδραση αντιδραστηρίων Grignard (RMgX) µε καρβονυλικές ενώσεις

Παρασκευή του RMgX:: RX + Mg απόλυτος αιθέρας⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→RMgX

Με υδρόλυση του αντιδραστηρίου Grignard σχηµατίζεται αλκάνιο: RMgX + HOH → RH + Mg(OH)X

Mg(OH)XOHCROHHOMgXCR MgXROC|

|

|

|+−−⎯⎯⎯⎯ →⎯ −−−⎯→⎯−+=> +−δ−δ−δ+δ

Η προσθήκη RMgX σε φορµαλδεΰδη σχηµατίζει πρωτοταγή αλκοόλη σαν τελικό προϊόν:

Mg(OH)X OHCH - RHOMgXCH R gXMR HCH 2

δ

2 +−⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯ ΗΟ−+−−⎯→⎯−+Ο=

−δ+

Η προσθήκη RMgX σε αλδεΰδη εκτός της φορµαλδεΰδης σχηµατίζει δευτεροταγή αλκοόλη σαν τελικό προϊόν:

X)OH(MgOHH

R

CR HOMgXH

R

CR gXMR HCR|

1

δ

|11 +−−⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯ ΗΟ−+−−→−+Ο=−

−δ+

Η προσθήκη RMgX σε κετόνη σχηµατίζει τριτοταγή αλκοόλη σαν τελικό προϊόν:

X)OH(MgOH

R

CRR

OHHOMgX

R

CRRRMgXOCR

R |12|

12

12

+−⎯⎯⎯⎯ →⎯ −+−→+=> >>

Αντιδράσεις υποκατάστασης Αντιδράσεις υποκατάστασης αλογόνου σε αλκυλαλογονιδίο NaOH. RX + NaOH ⎯⎯→⎯ OH2 ROH + NaX

CvH2v+1Χ + NaOH αλκοόλη

θ⎯⎯⎯⎯→CvH2v + NaX + H2O

KCN και υδρόλυση του προϊόντος. RX + KCN ⎯→ RCN + KX

RC≡N + 2H2O ⎯→⎯+H RCOOH + NH3

RONa. R΄X + RONa ⎯→ R΄O R + NaX

ΝΗ3. RX + NH3 ⎯→ RNH2 + NaX + H2O (αµίνη)

XHMEIA B΄ ΛΥΚΕΙΟΥ

RCOONa. RX + R΄COONa ⎯→ R΄COOR + ΝaΧ

R-C≡CNa.

CΗ ≡CΗ + Na ⎯→ CΗ ≡ CNa + ½ Η2

RX + CH ≡ CNa ⎯→ CH ≡ CR + NaX

CH ≡ CR + Na ⎯→ NaC ≡ CR + ½ H2

R1X + NaC ≡ CR ⎯→ R1C ≡ CR + NaX

Καρβοξυλικού οξέος µε αλκοόλη

εστεροποίηση2υδρόλυση

RCOOH R 'OH RCOOR ' H O⎯⎯⎯⎯⎯→+ +←⎯⎯⎯⎯⎯

Αντιδράσεις υποκατάστασης αλογόνου σε αλκάνια

RH + X2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯ θ ή φως διάχυτο RX + HX (X2 = CI2, Br2)

παίρνουµε µίγµα αλογονοπαραγώγων πχ

4HCl

Cl3HCl

Cl22HCl

Cl3HCl

Cl4 CClCHClClCHClCHCH 2222

−

+

−

+

−

+

−

+ ⎯⎯→⎯⎯⎯→⎯⎯⎯→⎯⎯⎯→⎯

Αντιδράσεις υποκατάστασης υδροξυλίου σε αλκοόλες ROH + SOCl2 ⎯→ RCl + SO2 ↑ + HCl↑

Αντιδράσεις απόσπασης

Απόσπαση υδραλογόνου από τα αλκυλαλογονίδια:

CνΗ2ν+1Χ + ΚΟΗ θ

OHHC 52 ⎯⎯⎯ →⎯ CνΗ2ν + ΚΧ + Η2Ο

HOH KX CC KOH

X

C

H

Cθ

OHHC|

|

|

|52 ++<=>⎯⎯⎯⎯ →⎯+−−−

B) ( HOH KBr CHCHHC-CH KOH CHH

Br

CHCCH

HOH KBr CHCHCHCH KOH CHH

Br

CHCCH

Β

223θ

OHHC3

|23

Α

33θ

OHHC3

|23

52

52

++=−⎯⎯⎯⎯ →⎯+−−−

++−=−⎯⎯⎯⎯ →⎯+−−−

Η ένωση (Α) είναι το κύριο προϊόν σύµφωνα µε το κανόνα του Sayttzeff.

Απόσπαση υδραλογόνου από τα διαλογονοπαράγωγα των αλκανίων

CνΗ2νΧ2 + 2ΚΟΗ θ52 OHHC⎯⎯⎯⎯ →⎯ CνΗ2ν-2 + 2ΚΧ + 2Η2Ο

XHMEIA B΄ ΛΥΚΕΙΟΥ

2 5

2 5

C H OH2 2| | θ

|C H OH

2 2| θ

R C C H 2KOH R C C H 2KX 2H O

Χ Χή

Χ R CΗ C H 2KOH R C C H 2KX 2H O

Χ

− − + ⎯⎯⎯⎯→ − ≡ − + +

− − + ⎯⎯⎯⎯→ − ≡ − + +

Απόσπαση Η2Ο από αλκοόλες (αφυδάτωση)

CνΗ2ν+1ΟΗ 2 4π.H SOoθ 170 C

⎯⎯⎯⎯⎯→>

CνΗ2ν + Η2Ο

OHH CC

ΟΗ

C

Η

CC 170θ

SOπ.H|

|

|

| o42 −+<=>⎯⎯⎯⎯ →⎯−−−

>

πχ.

OH CH-

CH

CCH-CH CH

CH

OH

CHCCH 2)(Sayttzeff προϊόνκύριο3

3|

3C170θ

SOπ.H3

3|

|23 o

42 +=⎯⎯⎯⎯ →⎯−−−>

Αντιδράσεις πολυµερισµού οργανικών ενώσεων µε ένα διπλό δεσµό

2 2| |

ν

νCH C H CH C H-

Α Α

⎛ ⎞⎜ ⎟= ⎯⎯→ − −⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠

π.χ ν CH2 = CH2 ⎯→ ( −CH2-CH2 − )ν πολυαιθυλένιο

2 2| |

3 3 ν

νCH CH CH CH -

CΗ CΗ

⎛ ⎞⎜ ⎟

= ⎯⎯→ − −⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠

πολυπροπένιο

2 2| |

ν

νCH C H CH C H-

Cl Cl

⎛ ⎞⎜ ⎟= ⎯⎯→ − −⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠

PVC

2 2| |

ν

νCH C H CH CH -

CΝ CΝ

⎛ ⎞⎜ ⎟= ⎯⎯→ − −⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠

πολυακρυλονιτρίλιο

XHMEIA B΄ ΛΥΚΕΙΟΥ

CHCH

CHCH

CH

CH

CH2

CHCH

CHCH

CH

CHCH2 v

v

Πολυµερισµός –1,4 Την αντίδραση αυτή την δίνουν τα

συζυγή αλκαδιένια και τα παράγωγά τους.

2 2 2 2| |

3 3 v

vCH C CH CH CH C CH CH

CH CH

= − = → − − − − −⎡ ⎤⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦

φυσικό ή συνθετικό καουτσούκ

Νεοπρένιο

Τεχνητό καουτσούκ

[ ]2 2 2 2 vvCH CH CH CH CH CH CH CH= − = → − − − − − BuNa: τεχνητό καουτσούκ

Αντιδράσεις οξείδωσης Οξείδωση αλκοολών

Οι πρωτοταγείς αλκοόλες οξειδώνονται σε αλδεΰδες ή καρβοξυλικά οξέα

COOHR OHCR OHHRC

4ΑΟ αύξηση

2ΑΟ αύξηση[O]

2ΑΟ αύξηση

OH-[O]

22

=

==

⎯⎯→⎯=⎯⎯→⎯

Οι δευτεροταγείς αλκοόλες οξειδώνονται σε κετόνες

R

O

CR R

ΟΗ

CR||

2ΑΟ αύξηση[O]

|′−−⎯⎯→⎯′−−

=

Οι τριτοταγείς αλκοόλες

⎟⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

−− 2

3|

|1 R

R

OH

CR δεν οξειδώνονται.

Ως οξειδωτικά µέσα χρησιµοποιούνται όξινο διάλυµα KMnO4 ή όξινο διάλυµα Κ2Cr2Ο7 . • Οξείδωση αλκοολών µε όξινο διάλυµα KMnO4

+

=

− → 2

5ΑΟ µείωση4 nMnOM

Το διάλυµα KMnO4 είναι ισχυρότερο οξειδωτικό από το διάλυµα Κ2Cr2Ο7 και οξειδώνει τις πρωτοταγείς αλκοόλες κατευθείαν σε καρβοξυλικά οξέα. 5RCH2OH + 4KMnO4 + 6H2SO4 ⎯→ 5RCOOH + 2K2SO4 + 4MnSO4 + 11H2O

2 2 2 2| |

v

vCH C CH CH CH C CH CH

A A

= − = → − − − − −⎡ ⎤⎢ ⎥⎣ ⎦

2 2 2 2| |

v

vCH C CH CH CH C CH CH

Cl Cl

= − = → − − − − −⎡ ⎤⎢ ⎥⎣ ⎦

XHMEIA B΄ ΛΥΚΕΙΟΥ

OH8 MnSO2 SO K R

O

CR5 SOH3 KMnO4 R

OH

CR5 24421||

4241|

+++−−→++−−

• Οξείδωση αλκοολών µε όξινο διάλυµα K2Cr2O7 3RCH2OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 ⎯→ 3RCH=O + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7 H2O

3RCH2OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 ⎯→ 3RCOOH + 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 11H2O

2 2 7 2 4 2 4 3 2 4 2| ||3R C R K Cr O 4 H SO 3R C R Cr (SO ) K SO 7H O

OH O

′ ′− − + + → − − + + +

Οξείδωση µεθανικού οξέος, οξαλικού οξέος και των αλάτων τους. 2 4

2| O |H COOH CO

+ +⎯⎯⎯→ |O|

2

COOH| COCOOH

⎯⎯→

4 2 4 2 4 2 4 25HCOOH 2KMnO 3H SO 5CO 2MnSO K SO 8H O+ + → + + +

4 2 4 2 2 4 4 2

COOH5 | 2KMnO 3H SO 10CO K SO 2MnSO 8H O

COOH+ + → + + +

Οξείδωση αλδεϋδών µε KMnO4 και K2Cr2O7 σε όξινο περιβάλλον, καθώς και µε αντιδραστήρια Tollens (υδατικό αµµωνιακό διάλυµα ΑgNO3) και Fehling (υδατικό διάλυµα NaOH που περιέχει Cu2+)

COOHROHRC

2ΑΟ αύξηση|O|=

⎯⎯→⎯=

• Οξείδωση µε KMnO4 σε όξινο περιβάλλον 5 RCH=O + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 ⎯→ 5 RCOOH + K2SO4 + 2 MnSO4 + 3Η2Ο

• Οξείδωση µε K2Cr2O7 σε όξινο περιβάλλον 3RCH=O + K2Cr2O7 + 4H2SO4 ⎯→ 3RCOOH + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O

• Οξείδωση µε διάλυµα Tollens RCΗ=Ο + 2 AgNO3 + 3ΝΗ3 + Η2Ο → RCOOΝΗ4 + 2 Ag↓ + 2ΝΗ4ΝΟ3

• Οξείδωση µε διάλυµα Fehling. RCH=O + 2CuSO4 + 5NaOH ⎯→ RCOONa + Cu2O↓ + 2Na2SO4 + 3H2O

Οι κετόνες 'R

O

CR||−− δεν οξειδώνονται.

Αντιδράσεις αναγωγής καρβονυλικών ενώσεων

R

OH

CHR H R

O

CR

OHCHR H OCHR

|PtPd,Ni,

2||

2PtPd,Ni,

2

′−−⎯⎯⎯⎯ →⎯+′−−

−−⎯⎯⎯⎯ →⎯+=−

XHMEIA B΄ ΛΥΚΕΙΟΥ

Αντιδράσεις οξέων RCOOH µε Νa, K, καυστικά αλκάλια, Νa2CO3 και NH3 RCOOH + Na ⎯→ RCOO– Na+ + ½ H2 ↑

2RCOOH + Na2CO3 ⎯→ 2RCOONa + CO2 ↑ + H2O

RCOOH + NaOH ⎯→ RCOONa + H2O

RCOOH + NH3 ⎯→ RCOONH4

αλκοολών µε Na ROH + Na ⎯→ RO – Na+ + ½ H2 ↑ (αλκοολικό νάτριο)

φαινόλης µε Na και ΝaOH. C6H5OH + NaOH ⎯→ C6H5ONa + H2O

ή

ONaOH+ NaOH + H2O

C6H5OH + Na ⎯→ C6H5ONa + ½ H2

ή

ONaOH+ Na + H2

1

2

Αντιδράσεις βάσεων Αµινών µε οξέα RNH2 + HCl ⎯→ −+ClRNH3 (άλατα αλκυλαµµωνίου)

RNH2 + R΄COOH ⎯→ +−′ 3RNHCOOR

RO− , RCOO− µε Η2Ο RONa + H2O ⎯→ ROH + NaOH

RCOONa + HCl ⎯→ RCOOH + NaCl

XHMEIA B΄ ΛΥΚΕΙΟΥ