Είδη οργανικών χημικών αντιδράσεων

Παρουσίαση με θέμα: "Είδη οργανικών χημικών αντιδράσεων"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

0 Οργανική Χημεία της Συντήρησης (Θ)
Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας Οργανική Χημεία της Συντήρησης (Θ) Ενότητα 7: Μηχανισμοί αντιδράσεων. Αντιδράσεις προσθήκης (α’ μέρος) Σταμάτης Μπογιατζής, Επίκουρος Καθηγητής Τμήμα Συντήρησης Αρχαιοτήτων & Έργων Τέχνης Το περιεχόμενο του μαθήματος διατίθεται με άδεια Creative Commons εκτός και αν αναφέρεται διαφορετικά Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

1 Είδη οργανικών χημικών αντιδράσεων
Αντιδράσεις ελευθέρων ριζών Ιοντικές αντιδράσεις Περικυκλικές (ή σύγχρονες) αντιδράσεις

2 Ομολυτικές αντιδράσεις
Άπολος διαλύτης “Homolysis (Chemistry)”, από Jü διαθέσιμο ως κοινό κτήμα ελεύθερες ρίζες D0 = ΔH = kcal/mol = 423.0 kJ/mol = 4.40 eV (για κάθε δεσμό) Ομολυτική σχάση του δεσμού Α-Β Σχηματίζονται δυο ελεύθερες ρίζες Παραδείγματα: φωτοχημική σχάση του δεσμού Α-Β (το υπεριώδες φως κατέχει αρκετή ενέργεια για την καταστροφή του δεσμού) Πυρολυτική διάσπαση (απουσία οξυγόνου)

3 Μηχανισμός αντίδρασης
Οι ελεύθερες ρίζες είναι ενεργά ενδιάμεσα σε μια χημική αντίδραση. Όταν περιλαμβάνουμε τα διάφορα στάδια με τα ενεργά ενδιάμεσα, περιγράφουμε εμπεριστατωμένα τον τρόπο με τον οποίο πραγματοποιούνται οι χημικές αντιδράσεις. Λέμε τότε ότι περιγράφουμε το μηχανισμό της αντίδρασης.

4 Μηχανισμός αντιδράσεων ελευθέρων ριζών 1/2
Πώς αντιδρά ένας κορεσμένος υδρογονάνθρακας με τα αλογόνα (π.χ. χλώριο) κάτω από υπεριώδες φως; φως Cl2 + CH4  →  ?

5 Μηχανισμός αντιδράσεων ελευθέρων ριζών 2/2
hν Έναρξη Διάδοση Τερματισμός socratic.org

6 Πολικές αντιδράσεις: Ετερολυτική σχάση δεσμού
Η σχάση δεσμού πραγματοποιείται μέσω ενδιάμεσου σχηματισμού πολικών ενδιαμέσων. “Heterolysis (Chemistry)”, Jü διαθέσιμο με άδεια CC BY-SA 3.0

7 Ετερο-γονικός σχηματισμός δεσμού (πολική αντίδραση)
Ετερο-γονικός σχηματισμός δεσμού (πολική αντίδραση) Ηλεκτρονιόφιλο Πυρηνόφιλο Η ροή ηλεκτρονίων είναι το κλειδί για τη χημική δραστικότητα.

8 Παράγοντες που ευνοούν την αντίδραση Ε + :Nu
Τα αντίθετα φορτία, ή ταυτόχρονη παρουσία πλεονάσματος και ελλείματος φορτίων. Επικάλυψη γεμάτων τροχιακών (υψηλής ενέργειας) με κενά τροχιακά (χαμηλής ενέργειας). Τα μόρια πρέπει να αποκτήσουν κατάλληλο προσανατολισμό ώστε να πετύχουν τη μέγιστη επικάλυψη.

9 Αντιδράσεις προσθήκης
Ηλεκτρονιόφιλη Πυρηνόφιλη Προσθήκη ρίζας Ενδιάμεσα Προϊόντα

10 Ηλεκτρονιόφιλη προσθήκη
Διπλός δεσμός: ηλεκτρονιακά πλούσιος Ε+ ηλεκτρονιόφιλο: (Ε+): HBr ή H+Br- Το H+ έχει έλλειμμα ηλεκτρονίων.

11 Περιπτώσεις αντιδράσεων προσθήκης σε C=C
ΗΧ υδραλογόνωση ΗΟΗ ενυδάτωση ΗΗ υδρογόνωση ΧΧ αλογόνωση ΟΗ και Χ Αλο-υδρίνη ΟΗ και ΟΗ Δι-υδροξυλίωση

12 Μηχανισμός Ηλεκτρονιόφιλης προσθήκης 1/2
Αντιδραστήριο: Χ-Υ  Χ+-Υ- Στάδιο 1 καρβοκατιόν Στάδιο 2

13 Μηχανισμός Ηλεκτρονιόφιλης προσθήκης 2/2
Συνιστώσα αντίδρασης Ελεύθερη ενέργεια Μεταφορά πρωτονίου (Η+) [ηλεκτρονιόφιλο] [προσβολή πυρηνόφιλου, Br-] 1 2 Ενδιάμεσο καρβοκατιόν Προϊόν (Βρωμιούχα ένωση) + Ενδιάμεσο: καρβοκατιόν

14 Ηλεκτρονιόφιλη προσθήκη
+ HBr Δύο πιθανά προϊόντα Ποιο θα προτιμηθεί;

15 Κανόνας του Μαρκόβνικοφ
+ HBr Το Η: στον άνθρακα με τα περισσότερα Η (ή λιγότερο υποκατεστημένο με άλλες ομάδες). Το Br: στον περισσότερο υποκατεστημένο άνθρακα.

16 (το υδρογόνο έχει προστεθεί στον C με τα περισσότερα υδρογόνα)
Ερμηνεία του κανόνα του Μαρκόβνικοφ Πρώτο στάδιο: σχηματισμός καρβοκατιόντος δ- δ+ ... Ελεύθερη ενέργεια ... δ+ δ- Ασταθές καρβοκατιόν Σταθερότερη μεταβατική κατάσταση Σταθερότερο καρβοκατιόν (το υδρογόνο έχει προστεθεί στον C με τα περισσότερα υδρογόνα) Συνιστώσα αντίδρασης

17 Επόμενο στάδιο: προσβολή του Br-
δ- δ+ ... Ελεύθερη ενέργεια ... δ+ δ- Br - Επικρατέστερο προϊόν Συνιστώσα αντίδρασης

18 Τέλος Ενότητας

19 Σημειώματα

20 Σημείωμα Αναφοράς Copyright Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Αθήνας, Σταμάτης Μπογιατζής Σταμάτης Μπογιατζής. «Οργανική Χημεία της Συντήρησης (Θ). Ενότητα 7: Μηχανισμοί αντιδράσεων. Αντιδράσεις προσθήκης (α’ μέρος)». Έκδοση: Αθήνα Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: ocp.teiath.gr.

21 Σημείωμα Αδειοδότησης
Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό. Οι όροι χρήσης των έργων τρίτων επεξηγούνται στη διαφάνεια «Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων». Τα έργα για τα οποία έχει ζητηθεί και δοθεί άδεια αναφέρονται στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.

22 Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων
Δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, παρά μόνο εάν ζητηθεί εκ νέου άδεια από το δημιουργό. διαθέσιμο με άδεια CC-BY Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου και η δημιουργία παραγώγων αυτού με απλή αναφορά του δημιουργού. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-SA Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού, και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-ND Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η δημιουργία παραγώγων του έργου. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-SA διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-ND Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου και η δημιουργία παραγώγων του. διαθέσιμο με άδεια CC0 Public Domain Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. διαθέσιμο ως κοινό κτήμα χωρίς σήμανση Συνήθως δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου.

23 Διατήρηση Σημειωμάτων
Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.

24 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.