dyd_tech13.pdf
(
405 KB
)
Pobierz
20 PODSUMOWANIE METOD SYNTEZY ZWIĄZKÓW POSZCZEGÓLNYCH KLAS
1
1. LABORATORYJNE METODY OTRZYMYWANIA ALKANÓW
1.1. Metody polegające na usuwaniu grup funkcyjnych
Katalityczne uwodornienie alkenów lub alkinów
CH
3
CH=CH
2
+ H
2
Pt lub Pd
lub Ni-Raneya
CH
3
CH
2
CH
3
propan
CH
3
C CH + 2 H
2
Pt lub Pd
lub Ni-Raneya
CH
3
CH
2
CH
3
propan
propyn
Z halogenoalkanów
R I + HI
stęż.
t
R H + I
2
(redukcja jodków alkilowych)
R X + H
2
Pt lub Ni
R H + HX
(katalityczna redukcja halogenków alkilowych)
R X + Mg
Et
2
O
R
MgX
H
2
O, H
R H + MgX(OH)
bezw.
halogenek
alkilomagnezu
(hydroliza związku alkilomagnezowego)
CH
3
(CH
2
)
4
CH
3
bromek heksylu bromek heksylomagnezu heksan
Mg
bezw. Et
2
O
CH
3
(CH
2
)
4
CH
2
MgBr
H
2
O, H
1.2. Metody polegające na „budowie” szkieletu węglowego
Reakcja Wurtza
2 R X + 2 Na
t
R R + 2 NaX
(
tylko alkany o
parzystej
liczbie atomów C
)
(RX - pierwszorzędowy halogenek)
2 CH
3
(CH
2
)
2
CH
2
Br + 2 Na
t
CH
3
(CH
2
)
2
CH
2
CH
2
(CH
2
)
2
CH
3
(wyd. ok. 50%)
bromek butylu oktan
Reakcja halogenków (bromków, jodków) z dialkilomiedzianami litu
2 R Li
CuI, THF
- 78
0
C
R
2
CuLi
R'
X
R R
'
+ LiX + R
'
Cu
alkilolit dialkilomiedzian litu alkan (R i R
'
mogą być różne)
propen
CH
3
(CH
2
)
4
CH
2
Br
2
R = dowolna grupa alkilowa
R
’
= CH
3
, 1 alkil, 2 cykloalkil (można otrzymywać alkany o
nieparzystej liczbie atomów
C
)
X = I lub Br
CH
3
CH
3
CH
3
1. Li, Et
2
O
2. CuI
CH
3
(CH
2
)
2
CH
2
Br
CH
3
CH
2
CH CH
2
(CH
2
)
2
CH
3
CH
3
CH
2
CHCl
(CH
3
CH
2
CH)
2
CuLi
chlorek
sec
-butylu
3-metyloheptan (wyd. 70%)
2. LABORATORYJNE METODY OTRZYMYWANIA ALKENÓW
2.1. Metody polegające na reakcjach eliminacji
Z halogenoalkanów - eliminacja cząsteczki HX pod wpływem
silnych zasad
np. KOH w EtOH
RCH
2
CH
2
X
t
RCH=CH
2
+ HX (KX +H
2
O)
Łatwość zachodzenia reakcji rośnie z rzędowością RX: 3 >2 > 1 ; często uzyskuje się
mieszaninę produktów z przewagą alkenu trwalszego (tj. bardziej podstawionego).
Przykład:
CH
3
CH
3
CH
3
EtONa w EtOH
CH
3
CH=CCH
3
+ CH
3
CH
2
C=CH
2
CH
3
CH
2
CCH
3
produkt główny produkt uboczny
Br
Z alkoholi - eliminacja cząsteczki wody pod wpływem
mocnych kwasów
CH
3
CH
2
OH
np. H
2
SO
4
stęż.
t
CH
2
=CH
2
+ H
2
O
(inne środki odwadniejące: H
3
PO
4
, Al
2
O
3
/t)
Łatwość zachodzenia reakcji rośnie z rzędowością R-OH: 3
> 2 > 1; bardzo często
uzyskuje się mieszaninę alkenów z przewagą alkenu trwalszego, tj. bardziej podstawionego, a
ponadto następują
przegrupowania
).
CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
OH
H
2
SO
4
stęż.
t
CH
3
CH=CHCH
3
+ CH
3
CH
2
CH=CH
2
butan-1-ol
but-2-en but-1-en
(produkt główny) (produkt uboczny)
CH
3
CH
3
CH
3
H
2
SO
4
160 °C
CH
3
CH
2
CHCH
2
OH
CH
3
CH=CCH
3
+ CH
3
CH
2
C=CH
2
2-metylobutan-1-ol 2-metylobut-2-en 2-metylobut-1-en
(produkt główny) (produkt uboczny)
3
Z wicynalnych dihalogenozwiązków - eliminacja cząsteczki X
2
X X
Zn (pył)
t
RCHCH
2
RCH=CH
2
+ ZnX
2
(metoda rzadko stosowana)
Br Br
Zn (pył)
t
CH
3
CHCHCH
3
CH
3
CH=CHCH
3
Eliminacja Hofmanna - eliminacja 3 aminy
z czwartorzędowych wodorotlenków
amoniowych – metoda otrzymywania
alkenów terminalnych
2-buten
[RCH
2
CH
2
N(CH
3
)
3
] HO
t
RCH=CH
2
+ N(CH
3
)
3
+ H
2
O
wodorotlenek tetraalkilo amoniowy
alken
NH
2
N(CH
3
)
3
t
1. CH
3
I nadm.
2. Ag
2
O
CH
3
CH
2
CHCH
3
CH
3
CH
2
CHCH
3
HO
CH
3
CH
2
CH=CH
2
but-1-en
(produkt główny)
sec
-butyloamina
wodorotlenek
sec
-butylotrimetyloamoniowy
2.2. Częściowa redukcja wiązania potrójnego w alkinach – reakcja stereoselektywna
np. Pd - BaSO
4
chinolina
R
R
RC CR + H
2
C=C
cis
-addycja
H H
(
Z
)-alken
Inne katalizatory: katalizator Lindlara (Pd, CaCO
3
, chinolina), katalizator P–2 (Ni
2
B)
H
2
, Ni
2
B
CH
3
CH
2
CH
2
CH
3
CH
3
CH
2
C CCH
2
CH
3
C=C
heks-3-yn
H
H
(
Z
)-heks-3-en (wyd. 97%)
Na lub Li
NH
3
, -33
0
C
R
H
RC CR
C=C
trans
-addycja
H
(
E
)-alken
R
2,3-dibromobutan
4
CH
3
(CH
2
)
2
C C(CH
2
)
2
CH
3
Li, EtNH
2
- 78 °C
CH
3
CH
2
CH
2
H
C=C
okt-4-yn
H CH
2
CH
2
CH
3
(
E
)-okt-4-en (wyd. 52%)
2.3. Reakcja Wittiga – „budowa” wiązania C=C z dwóch substratów
R
R
H
R
''
CH=P(C
6
H
5
)
3
C=O
+
C=C
+ (C
6
H
5
)
3
P=O
R
'
R
'
R
'''
(lub H)
(lub H)
keton (lub aldehyd) ylid fosforowy
alken
tlenek trifenylofosfiny
C
6
H
5
H
3
C
C
6
H
5
CH
3
C=O
+
C=P(C
6
H
5
)
3
C=C
+ O=P(C
6
H
5
)
3
C
6
H
5
H
C
6
H
5
H
benzofenon ylid fosforowy 1,1-difenylopropen
3. LABORATORYJNE METODY OTRZYMYWANIA ALKINÓW
3.1. Reakcja eliminacji HX z dihalogenozwiązków wicynalnych i geminalnych
H
X
KOH w EtOH
t, (- HX)
RC CR
'
RCH=C(X)R
'
NaNH
2
(- HX)
RC CR
'
H
X
H
X
RC
CR
'
KOH w EtOH
t, (- HX)
RCH=C(X)R
'
+ RC(X)=CHR
'
NaNH
2
(- HX)
RC
CR
'
X
H
(eliminacja drugiej cząsteczki HX wymaga użycia bardzo silnej zasady – np. NaNH
2
)
Przykłady przekształcania alkenów w alkiny:
Br Br
C
6
H
5
CH=CHC
6
H
5
Br
2
CCl
4
C
6
H
5
CHCHC
6
H
5
KOH w EtOH
t
C
6
H
5
C CC
6
H
5
(wyd. 85%)
1,2-difenyloetylen
1,2-dibromo-1,2-difenyloetan
difenyloacetylen
CH
3
CH
3
1. Br
2
w CCl
4
2.
t
-BuOK w
t
-BuOH
CH
3
CCH=CH
2
CH
3
CC CH
(wydajność 95%)
CH
3
CH
3
3,3-dimetylobut-1-en 3,3-dimetylobut-1-yn
5
Br Br
CH
3
C CCH
3
but-2-en 2,3-dibromobutan but-2-yn
CCl
4
CH
3
CHCHCH
3
NaNH
2
NH
3
, -33 °C
3.2. Przedłużanie łańcucha węglowego w acetylenie
HC CH
NaNH
2
HC C Na
RX
HC CR
NaNH
2
Na C CR
R
'
X
R
'
C CR
(RX i R
’
X –
pierwszorzędowe
halogenki alkilowe)
Przykłady reakcji:
NH
3
, -33
0
C
CH
3
C C Na
CH
3
I
CH
3
C CCH
3
(wyd. 75%)
propyn propynylosód but-2-yn
NaNH
2
C CH
1. BuLi, Et
2
O
2. CH
3
CH
2
CH
2
Br
C CCH
2
CH
2
CH
3
etynylocykloheksan
(cykloheksyloetyn)
pent-1-ynylocykloheksan (wyd. 85%)
(1-cykloheksylopent-1-yn)
3.3 Przemysłowe metody syntezy acetylenu
3.3.1 Z karbidu (metoda stara)
CaO + 3 C
ok. 2000 °C
piec elektryczny
CaC
2
+ [CO]
CaC
2
+ H
2
O
HC CH + Ca(OH)
2
3.3.2 Z gazu ziemnego (metoda nowsza)
2 CH
4
(lub CH
3
CH
3
)
1500 °C
łuk elektryczny
HC CH + H
2
(proces energochłonny)
4. METODY OTRZYMYWANIA DIENÓW (ważnych przemysłowo)
4.1. Buta-1-3-dien.
Metoda przemysłowa polegająca na katalitycznym odwodornieniu butenów (petrochemia)
CH
3
CH=CHCH
3
+ Br
2
CH
3
C CH
Plik z chomika:
xyzgeo
Inne pliki z tego folderu:
Wykłady_chemia3(2).zip
(15766 KB)
Materiały do chemii organicznej(2).PDF
(692 KB)
Chemia organiczna wykłady całość(2).pdf
(452 KB)
Wykłady_chemia3(1).zip
(15766 KB)
Materiały do chemii organicznej(1).PDF
(692 KB)
Inne foldery tego chomika:
0
acetale
aldehydy
alkadieny
alkany
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin