alkene_s

26
403221-alkene 1 403221 เเเเเเเเเเเเ แแแแแแ

Upload: namtan-nuanlaong

Post on 29-Oct-2014

86 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: alkene_s

403221-alkene 1

403221 เคมี�อิ�นทรี�ย์�แอลคี�น

Page 2: alkene_s

403221-alkene 2

โครีงสรี�างขอิงแอิลค�นC C

sp2-C

C C C Crotate

rigid

CH2=CH2

CH3-CH=CH2

CH3-CH=CH-CH3

CCH3

CH3

C CH3

CH3

CCH3

CH3

CH2

CH3

CH3

C

H

C

H

CH3CH3

C

H

C

H

Geometric isomer

Page 3: alkene_s

403221-alkene 3

Geometric isomers ในแอิลค�น

CH3

CH3

C

H

C

H

CH3CH3

C

H

C

H

trans-2-butene cis-2-butene

•สองหมู่��ที่��ต่�อกั�บ อะต่อมู่ sp2-C เดี�ยวกั�นแต่กัต่�างกั�น

• หมู่��ที่��เหมู่�อนกั�นของแต่�ละ sp2-C อย��ดี�านเดี�ยวกั�น --> cis-อย��คีนละดี�าน --> trans-

Page 4: alkene_s

403221-alkene 4

CH3

CH3CH2

C

H

C

H

CH3CH3CH2

C

H

C

H

Geometric isomers ในแอิลค�น

CH3

CH3CH2

C

H

C

Cl

CH3CH3CH2

C

H

C

Cl

CH2CH3

CH3CH2

C

H

C

Cl

CH2CH3CH3CH2

C

H

C

Cl

trans-3-chloro-3-hexene cis-3-chloro-3-hexene

trans-2-pentene cis-2-pentene

Page 5: alkene_s

403221-alkene 5

Geometric isomers ในแอิลค�น•สองหมู่��ที่��ต่�อกั�บ อะต่อมู่ sp2-C เดี�ยวกั�นแต่กัต่�างกั�น

• หมู่��ที่��อย��บนแต่�ละ sp2-C ไมู่�เหมู่�อนกั�นเลย• หมู่��ที่��มู่� priority ส�งกัว�าบนแต่�ละ sp2-C

อย��ดี�านเดี�ยวกั�น --> Z- (Zusammen)

อย��คีนละดี�าน --> E- (Entgegen)

CH3

CH3CH2

C

H

C

Cl

CH3CH3CH2

C

H

C

Cl

Z-2-chloro-2-pentene E-2-chloro-2-pentene

Page 6: alkene_s

403221-alkene 6

CH3

CH3CH2

C

H

C

H

CH3CH3CH2

C

H

C

H

CH2CH3

CH3CH2

C

H

C

Cl

CH2CH3CH3CH2

C

H

C

Cl

trans-3-chloro-3-hexene cis-3-chloro-3-hexeneZ-3-chloro-3-hexene E-3-chloro-3-hexene

Br

F

C

H

C

Cl

BrF

C

H

C

Cl

E-1-bromo-1-chloro-2-fluoroethene Z-1-bromo-1-chloro-2-fluoroethene

trans-2-pentene cis-2-penteneE-2-pentene Z-2-pentene

Page 7: alkene_s

403221-alkene 7

สมีบั�ติ�ทางกาย์ภาพ ของแอลคี�นคีล�ายกั�บแอลเคีน•จุ�ดเด�อิด

–แอลคี�นมู่�จุ�ดีเดี�อดีใกัล�เคี�ยงกั�บแอลเคีนที่��มู่�มู่วลโมู่เลกั�ลใกัล�เคี�ยงกั�น

• การีละลาย์– แอลคี�นละลายน!"าไดี�น�อยมู่ากั แต่�ละลายใน

ต่�วที่!าละลายไมู่�มู่�ข� "ว• ความีหนาแน"น

– แอลคี�นมู่�คีวามู่หนาแน�นต่!�ากัว�าน!"า

Page 8: alkene_s

403221-alkene 8

การีเติรี�ย์มีแอิลค�น1. Dehydrohalogenation

ขอิงแอิลค�ลเฮไลด� R-XC CC C

H X

base,alcohol

C

CH3

CH3

Br

CH3 C

CH3

CH2CH3

KOH

CH

CH3

I

CH3CH

CH2CH3

C2H5OH, heat + KBr

+ KIKOH

C2H5OH, heat

CH CH3

Br

CH3CH2

CH CH2CH3CH2KOH

C2H5OH, heat +CH CHCH3 CH3

81%

19%

Page 9: alkene_s

403221-alkene 9

สภาวะที่��ใช้�ส!าหรั�บdehydrohalogenation แบบ E2• เบัส KOH ในแอลกัอฮอล'(alcoholic KOH) NaOC2H5/C2H5OH, NaOCH3/CH3OH

NaNH2/ NH3

•อ�ณหภ�มู่)ส�ง•ติ�วท%าละลาย์ C2H5OH, CH3OH

Page 10: alkene_s

403221-alkene 10

Saytzeff rule ส!าหรั�บปฏิ)กั)รั)ยา dehydrohalogenation

จุะไดี�ผล)ต่ภ�ณฑ์'หล�กัเป.น alkene ที่��มู่�หมู่��แที่นที่��ที่��พั�นธะคี��มู่ากักัว�า

เสถี�ย์รีภาพขอิง alkene R2C=CR2 > R2C=CHR > R2C=CH2 > trans-RCH=CHR

> cis-RCH=CHR > RCH=CH2 > H2C=CH2

C CH3

Br

CH3CH2

CH3

C CH2CH3CH2

CH3KOH

C2H5OH, heat + CH CCH3 CH3

CH3

71%29%

Page 11: alkene_s

403221-alkene 11

2. Dehalogenation ขอิงvicinal dihalide

C CC C

X X

Zn

CH CH3

Br

CHCH3

Br

ZnCH CHCH3 CH3

Br

Br

Zn

Page 12: alkene_s

403221-alkene 12

3. Dehydration ขอิง แอิลกอิฮอิล� R-OH C CC C

H OH

H2SO4

+ OH2

CH CH3

OH

CH3CH2 CH CH2CH3CH2+CH CHCH3 CH3

major

conc. H2SO4

อิ�ติรีาเรี'วขอิงการีเก�ดdehydration : 3o > 2o > 1o R-OH

CH CH3

OH

CH3CH2

CH CH2CH3CH2+CH CHCH3 CH3

major

H-OSO3HCH CH3

OH2

+CH3CH2

CH CH3

OH2

+CH3CH2

CH CH3CH3CH2 +

-

กัลไกัปฏิ)กั)รั)ยา

Page 13: alkene_s

403221-alkene 13

4. Reduction ขอิงแอิลไคน�C C

R

H

R

H

C CR R

H2

Lindlar's catalyst

Na or Li / NH3 C C

R

H R

H

syn-addition

anti-addition

Lindlar’s catalyst = Pd/CaCO3 หรั�อ

อาจุใช้� Pd/BaSO4

หรั�อ Ni2B (P-2) กั1ไดี� C C

CH3

H

CH3

H

C CCH3 CH3

H2

Lindlar catalyst

Na or Li / NH3 C C

CH3

H CH3

H

Page 14: alkene_s

403221-alkene 14

ปฏิ�ก�รี�ย์าขอิงแอิลค�นAddition

Y-ZC C C C

Y z+

1. Hydrogenation

H2C C C C

H H

+Pd or Ni or Pt

H2C C

CH3

CH3H

CH3

C CCH3

CH3 H

CH3

H H

+Pd

CH3CH3

H2+ Pt H

CH3 CH3

H

Page 15: alkene_s

403221-alkene 15

2. Electrophilic addition

2.1 addition of HXCC C

H

C

X

HX+

HX= HCl, HBr, HI

CH3 C CH2

CH3

ClHCH3 C CH3

CH3

Cl

CH3 CH CH2

IHCH3 CH CH3

I

Markovnikov addition H+ ซึ่3�งเป.นelectrophile เต่)มู่เข�าที่�� C ที่��มู่� H มู่ากักัว�า

Electrophile (E+) reagent ที่��ขาดี อ)เล1กัต่รัอน จุะเข�าที่!าปฏิ)กั)รั)ยา กั�บ

สารัต่�"งต่�นที่��มู่�อ)เล1กัต่รัอนหนาแน�น

Page 16: alkene_s

403221-alkene 16

กัลไกัปฏิ)กั)รั)ยา

Page 17: alkene_s

403221-alkene 17

2.2 addition of H2SO4 CC C

H

C

OSO3H

H2SO4+

CH3 CH CH2

H2SO4CH3 CH CH3

OSO3H

2.3 addition of H2O CC C

H

C

OH

OH2+H

+

CH3 CH CH2H

+ CH3 CH CH3

OHOH2

Page 18: alkene_s

403221-alkene 18

2.4 addition of X2CC C

X

C

X

X2+X2 = Cl2, Br2

Br2

CH3 CH CH2

Cl2CH3 CH CH2

Cl

Cl

Br

Brtrans-1,2-dibromocyclohexane

CCl4

CCl4

Br-Br

Br

Br

Br+

Br+

+ Br

Br

bromonium ion

กัลไกัปฏิ)กั)รั)ยา(anti-addition)

Page 19: alkene_s

403221-alkene 19

2.5 addition of X2 + H2O

CC C

X

C

OH

X2+X2 = Cl2, Br2

OH2

halohydrin

Br2 / H2O

CH3 CH CH2

Cl2 / H2OCH3 CH CH2

OH

Cl

OH

Br

ปฏิ)กั)รั)ยาเต่)มู่แบบ anti-addition Markovnikov (Br, Cl

เป.น electrophile)

Page 20: alkene_s

403221-alkene 20

กัลไกัปฏิ)กั)รั)ยา

CH3 CH CH2

Cl-ClCH3 CH CH2

Cl+

+ Cl

CH3 CH CH2

Cl+

OH2 CH3 CH CH2

Cl

OH2+

+

+

CH3 CH CH2

Cl

OH2+

CH3 CH CH2

Cl

OH2+

-H+CH3 CH CH2

Cl

OH

transition state คีล�าย carbocation

Page 21: alkene_s

403221-alkene 21

2.6 addition of alkene (dimerization)

CH3 C CH2

CH3H2SO4

CH2 C CH2

CH3

C

CH3

CH3

CH3

2 + CH3 C CH

CH3

C

CH3

CH3

CH3

80 oC

Page 22: alkene_s

403221-alkene 22

2.7 addition of free radical (HBr + peroxide)CH2CCH3

H

CH3 CH

H

CH2 BrBrH+peroxide

peroxide อาจุเป.นHOOH, ROOH, ROOR

CH2CCH3

HCH3 C

H CH2 Br

H-Br+

HO-OH OH

OH OH2Br +

Br +

CH3 CH

CH2 Br H-Br+ CH3 CH2 CH2 Br Br +

free radical

2o radical

1o radicalBr

CH

CH3 CH2 CH2CCH3

HBr +

กัลไกัปฏิ)กั)รั)ยา ( เต่)มู่แบบ anti-Markovnikov)

Br. radical เป.น electrophile เต่)มู่ เข�าที่�� C ที่��มู่� H มู่ากักัว�า

Page 23: alkene_s

403221-alkene 23

2.8 hydroboration - oxidationCC C

H

C

BH2

(BH3)2+ C

H

C

OH

H2O2

OH

anti-Markovnikov

CH3 CH CH2CH3 CH

H

CH2

BH2(BH3)2

+

H2O2 OHanti-Markovnikov

CH3 CHH

CH2 OH

CH3 C CH2

CH3

OH2

H+

CH3 C CH3

CH3

OH

CH3 C CH2

CH3

1.

2. /CH3 CH CH2

CH3

OH

(BH3)2

H2O2

OH

Markovnikov

Page 24: alkene_s

403221-alkene 24

3. Oxidation3.1 hydroxylation

CC C

OH

C

OH

KMnO4 syn-additioncold

CH3 CH CH2 CH3 CH CH2

OH

OHKMnO4

H H

OH OH

KMnO4

cold

cold

Page 25: alkene_s

403221-alkene 25

3.2 ozonolysisC

R''

HC

R

R'

1. O3

2. Zn, H2OOC

R

R'

CR''

HO+

ketone aldehyde

CH3 C CH2

CH3

CH3 CH CH2 CH3 CH

O1. O3

2. Zn, H2O

1. O3

2. Zn, H2O

+O

CHH

CH3 C

O

CH3

+O

CHH

1. O3

2. Zn, H2OO

O

HH

123

4 5 6

1

2

3

4

5

6

CH2 C CH2

CH3

CH3ozonolysis

CH2 C

O

CH3CH3 +O

CHH

CH C CH3

CH3

CH3ozonolysis

CH3 C

O

H +

CH3 C

O

CH3

ใช้�ปรัะโยช้น'ในกัารัหาต่!าแหน�งพั�นธะคี�� ใน alkene

Page 26: alkene_s

403221-alkene 26

แบบฝึ5กัห�ดี• แสดีงส�ต่รัโคีรังสรั�างของ a-pinene, A, B, C

•แสดีงว)ธ�เต่รั�ยมู่สารัต่�อไปน�"propene จุากั propane1-bromopropane จุากั propanet-butyl alcohol จุากั 2-methylpropane2-bromobutane จุากั 1-bromobutane

A C10H16Br2

-pineneC10H10

Br2 / CCl4 Br2 / H2O BC10H17OBr

1. O3

2. Zn / H2O

CH3

CH3

OH

O

CH3

conc. H2SO4 CC10H15Brheat