De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Hoorcollege5 1 Scheikunde II Prof. Dr. I. De Vynck 2 ste semester 2002 - 2003 Prof. Dr. M.-F. Reyniers.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Hoorcollege5 1 Scheikunde II Prof. Dr. I. De Vynck 2 ste semester 2002 - 2003 Prof. Dr. M.-F. Reyniers."— Transcript van de presentatie:

1 hoorcollege5 1 Scheikunde II Prof. Dr. I. De Vynck 2 ste semester Prof. Dr. M.-F. Reyniers

2 hoorcollege5 2 Scheikunde II Belangrijke types chemische reacties

3 hoorcollege Substitutiereacties nucleofiel elektrofielradicalair 2. Additiereacties nucleofiel elektrofielradicalair 3. Eliminatiereacties 4. Omleggingsreacties 1,2 hydrideshift 1,2 methylshift

4 hoorcollege5 4 – alifatische nucleofiele substitutie 1  -binding sp 3 C-X  1  -binding sp 3 C-Y 1. Twee-stapsreactie: eerst breking C-X dan vorming C-Y, SN1 2. Eén-stapsreactie: simultaan breken C-X en vorming C-Y, SN2 Y = nucleofiel, intredende groep X = uittredende groep of “leaving” groep Timing: twee extremen Alifaten = niet-aromatische verbindingen vb.: alkanen, alkenen, alkynen, cylco-alkanen…

5 hoorcollege5 5 sp 3 TPB sp 3  SN2-type: nucleofiele substitutie 2 de orde één-stapsmechanisme inversie van configuratie reactiviteit R-X: methyl > primair > secundair > tertiair reactiviteit R-X: I > Br > Cl > F (zwakste base = beste uittredende groep)

6 hoorcollege Nucleofiele substitutiereacties  SN2-type: nucleofiele substitutie 2 de orde  SN1-type: nucleofiele substitutie 1 ste orde  SN1 versus SN2 mechanisme stereochemie sterische effecten “leaving” capaciteit nucleofielen & nucleofiliciteit

7 hoorcollege5 7 nucleofiliciteit meten r voor CH 3 I + nucleofiel in methanol t.o.v. neutrale moleculen zijn zwakke nucleofielen vuistregel: basesterkte   nucleofiliciteit  LET OP: SOLVENT!!!

8 hoorcollege5 8 polair protisch solvent dipolair aprotisch solvent Vb.: water, methanol, ethanol, azijnzuur, mierenzuur... Vb.: DMSO, aceton, DMF

9 hoorcollege5 9 polair protisch solvent basesterkte   nucleofiliciteit  F - : best gesolvateerd kleine ionen worden beter gesolvateerd dan grotere ionen

10 hoorcollege5 10 dipolair aprotisch solvent basesterkte   nucleofiliciteit  anionen worden niet gesolvateerd  anionen zeer reactief

11 hoorcollege5 11 Afmeting atoom  polarizeerbaarheid   nucleofiliciteit 

12 hoorcollege5 12

13 hoorcollege Nucleofiele substitutiereacties  SN2-type: nucleofiele substitutie 2 de orde  SN1-type: nucleofiele substitutie 1 ste orde  SN1 versus SN2 mechanisme stereochemie sterische effecten solventeffecten

14 hoorcollege5 14 mechanisme SBS = unimoleculair R  … X  -- enkel R-X betrokken in vorming TTS ++ 

15 hoorcollege5 15 Stap 1: vorming carbenium ion = SBS; traag C + : planair sp 3  sp 2 Stap 2: nucleofiele aanval op C + ; snel alkyloxonium ion sp 2  sp 3 Stap 3: snelle zuur-base reactie

16 hoorcollege Nucleofiele substitutiereacties  SN2-type: nucleofiele substitutie 2 de orde  SN1-type: nucleofiele substitutie 1 ste orde  SN1 versus SN2 mechanisme stereochemie sterische effecten solventeffecten

17 hoorcollege5 17 stereochemie C + : planair inversie retentie SN1  racemisatie

18 hoorcollege5 18 inversieretentie Experimenteel: geen volledige racemisatie wegens afscherming van C + door X -  meer inversie racemisatie

19 hoorcollege Nucleofiele substitutiereacties  SN2-type: nucleofiele substitutie 2 de orde  SN1-type: nucleofiele substitutie 1 ste orde  SN1 versus SN2 mechanisme stereochemie sterische effecten solventeffecten

20 hoorcollege5 20 Sterische effecten R-X + H 2 O  R-OH + H-Xin HCOOH meten r van  R-X voor hydrolyse in SN1 condities Reactiviteit  tertiair > secundair > primair > methyl

21 hoorcollege5 21 stabiliteit carbenium ion  reactiviteit in SN1  reactiviteitsvolgorde SN1 >< reactiviteitsvolgorde SN2

22 hoorcollege5 22 (CH 3 ) 3 C- X (CH 3 ) 3 C + + X - EaEa H 3 C- X H 3 C + + X - EaEa E a vorming tertiair C + <<< E a vorming primair C +

23 hoorcollege Nucleofiele substitutiereacties  SN2-type: nucleofiele substitutie 2 de orde  SN1-type: nucleofiele substitutie 1 ste orde  SN1 versus SN2 mechanisme stereochemie sterische effecten solventeffecten

24 hoorcollege5 24 solventeffecten  = maat voor polariteit solvent Polariteit  Reactiviteit 

25 hoorcollege5 25 apolair solventpolair solvent ++ -- TTS stabiliseert TTS    

26 hoorcollege5 26 (CH 3 ) 3 C- X (CH 3 ) 3 C + + X - EaEa  ++  - - apolair solvent (CH 3 ) 3 C- X (CH 3 ) 3 C + + X - Ea  ++  - - polair solvent geringe stabilisatie R-X stabilisatie TTS

27 hoorcollege5 27

28 hoorcollege Nucleofiele substitutiereacties  SN2-type: nucleofiele substitutie 2 de orde  SN1-type: nucleofiele substitutie 1 ste orde  SN1 versus SN2

29 hoorcollege5 29

30 hoorcollege5 30

31 hoorcollege5 31  Examenstof  theorische kennis (collegenota’s + hoorcollege)  belangrijke vaardigheden  bepalen relatieve stabiliteit radicalen/carbeniumionen/carbanionen  herkennen reactietype  uitschrijven reactiemechanisme SN1/SN2  terminologie: p I-1 t.e.m. p I-7  herkennen polair protisch solvent/dipolair aprotisch solvent  bepalen relatieve nucleofiliciteit/leaving capaciteit  bepalen solventinvloed op SN1/SN2  bepalen van structuureffect van R-X op SN1/SN2  SN2: p I-7 t.e.m. p I-14  SN1: p I-15 t.e.m. p I-20  SN1 versus SN2: p I-20

32 hoorcollege Substitutiereacties nucleofiel elektrofiel radicalair 2. Additiereacties nucleofiel elektrofielradicalair 3. Eliminatiereacties 4. Omleggingsreacties 1,2 hydrideshift 1,2 methylshift

33 hoorcollege5 33 Belangrijke types chemische reacties 1. Terminologie 2. Nucleofiele substitutiereacties 3. Elektrofiele substitutiereacties 4. Elektrofiele additiereacties 5. Eliminatiereacties 6. Radicaalreacties

34 hoorcollege5 34 – aromatische elektrofiele substitutie 1  -binding aromatisch sp 2 C-H  1  -binding aromatisch sp 2 C-E E = elektrofiel

35 hoorcollege5 35 ibuprofen aspirine neurofen aspro

36 hoorcollege Electrofiele substitutiereacties  Mechanisme  Effect van substituenten op reactiviteit & oriëntatie

37 hoorcollege5 37 areniumion SBS

38 hoorcollege5 38 brominering nitrering sulfonering alkylering acylering Friedel- Craftsreacties Friedel- Craftsreactie

39 hoorcollege5 39 katalysator SBS Benzeen-Br-areniumion positieve lading in areniumion is gedelokaliseerd

40 hoorcollege Electrofiele substitutiereacties  Mechanisme  Effect van substituenten op reactiviteit & oriëntatie

41 hoorcollege5 41 X  H  invloed op snelheid EAS  invloed op aanvalsplaats van E oriëntatie; regioselectiviteit reactiviteit

42 hoorcollege5 42

43 hoorcollege maal trager dan benzeen Verklaring: inductieve & resonantie effecten maal sneller dan benzeen zie oefeningenles

44 hoorcollege5 44  Examenstof  theorische kennis (collegenota’s + hoorcollege)  belangrijke vaardigheden  uitschrijven reactiemechanisme EAS (+ vorming elektrofiel)  EAS mechanisme: p I-20 t.e.m. p I-22  herkennen/bepalen substituent  invloed reactiviteit/orientatie  EAS substituentinvloeden: geen rechtstreekse theorievragen


Download ppt "Hoorcollege5 1 Scheikunde II Prof. Dr. I. De Vynck 2 ste semester 2002 - 2003 Prof. Dr. M.-F. Reyniers."

Verwante presentaties


Ads door Google