Seconda parte di appunti completi per esame di Chimica organica 1

Alcheni

Gli alcheni sono una delle più importanti classi di idrocarburi insaturi, cioè di idrocarburi che contengono uno o più doppi legami e, conseguentemente, sono legati ad un numero di atomi di idrogeno inferiore rispetto al loro alcano corrispondente.

Gli alcheni sono idrocarburi che possiedono uno o più doppi legami e hanno formula generale C_nH_2n, dove n è il numero di atomi di carbonio della catena.

L’alcano più semplice della famiglia è l’etene (anche detto “etilene”).

Struttura degli Alcheni

Applichiamo il modello di ibridazione delle coppie elettroniche di valenza al doppio legame carbonio-carbonio: si può prevedere che gli angoli di legame intorno a ciascun atomo di carbonio di un alchene siano approssimativamente di 120°.

In effetti l'angolo C-C-H che si misura è approssimativamente di 121°, il modello sembra essere plausibile. Comunque è possibile che ci siano delle deviazioni dalle conformazioni ideali a causa delle tensioni planari della struttura: nel propene, il metile (che rispetto all'etene rappresenta un metile sostituito ad un idrogeno) l’angolo di legame C-C-C è di 123,9°.

In termini di orbitali atomici, un doppio legame carbonio-carbonio è costituito da un legame σ e da un legame π; ciascun carbonio del doppio legame si ibrida. Tre orbitali sp² formano legami σ con altri tre atomi; gli orbitali atomici non ibridati (2p) giacciono perpendicolarmente al piano e giacciono gli uni con gli altri formando due orbitali molecolari che legano e che vengono di tipo π.

È bene osservare che affinché si possa dire che i p sono due lobi paralleli, per avere la massima sovrapposizione è che gli atomi del doppio legame e di quelli attorno ad essi legati devono giacere nello stesso piano.

Occorrono inoltre circa 264 Kj (63 kcal/mole) per rompere il legame in mezzo etene. Ruotando di 90° rispetto all'angolo lungo il doppio legame, diminuisce la sovrapposizione degli orbitali p. L'alta energia cinetica e considerabilmente maggiore rispetto all'energia termica disponibile a temperatura ambiente, pertanto questo trattenimento del doppio.

• Quan En fugan – C – H il per H si forma dalla sovrapposizione di un ibrida sp² di C e 1 di H. Questo è un nucleo σ.
• Un legame C = C si forma dalla sovrapposizione di due p ibrida sp².

Dalla sovrapposizione dei questi due orbitali 2p si forma un legame π.

legame carbonio-carbonio in un alchene (che porterebbe alla rottura di questo) è FORTEMENTE IMPEDITA a temperatura ambiente. Quindi, a differenza di quanto accade negli alcoli, la presenza di un doppio legame impedisce il cambiamento conformazionale ed i carboni legati sono costretti a giacere nello stesso piano.

> ISOMERIA CIS, TRANS NEGLI ALCHENI:

A causa della impedita rotazione intorno al doppio legame carbonio-carbonio, ogni alchene in cui ciascun atomo di carbonio del doppio legame porta due gruppi diversi può generare una ISOMERIA CIS, TRANS.

Il 2-butene è un esempio di tutto questo, infatti, possiede due stereoisomeri (cis e trans). A seconda dei "rapporti" tra i gruppi dei due lati "dolce" del doppio legame.

Alcuni composti non interconversiono l'uno con l'altro a temperatura ambiente e non sono immagini speculari, perciò prendono il nome di DIASTEREOISOMERI con proprietà chimico fisiche diverse.

Gli alcheni CIS a catene aperte sono meno stabili dei corrispondenti isomeri: TRANS a causa della TENSIONE STERICA tra i residui, quindi hanno un delta minore ponte del doppio legame (soprattutto in temperatura), infatti, nel 2-butene l'isomero TRANS è più stabile rispetto a quello cis di circa 4,2 kJ.

> SISTEMA E, Z (AL POSTO DI CIS, TRANS)

Poiché il sistema cis, trans può dar luogo a della AMBIGUITÀ. Quando si hanno alcheni tri o tetrasostituiti (poiché bisogna indicare la conformazione di chi rispetto a come), è stato sviluppato un diverso sistema: quello E, Z, per nominare la specie.

Questo sistema usa le stesse REGOLE DI PRIORITÀ DEL SISTEMA R, S (usato per stabilire i centri chirali), però non ignora le priorità ai sostituenti di ciascun atomo del doppio legame, perciò denomina le priorità consideriamo due contorni separatamente, e assegniamo le priorità ai sostituenti usando la regola R, S.

Se i gruppi con priorità PIÙ ALTA sono dalla stessa parte del doppio legame, adopera congiungiamo con che abbiamo Z (insieme: z means zusammen), invece, se le masse dei gruppi più probabili si trovano dalla parte opposta Z (ed ha detto: ENTGEGEN, opposto) i idrogeni normalmente hanno priorità minore degli altri sostituenti, perciò tale sistema di nomenclatura viene anche usato per alcheni BIOSINTETICI.

Ad esempio, consideriamo che l’elettrofilo sia cationico (C⁺). La reazione si può rappresentare con l’attacco degli elettroni π dell’elettrofilo. Per questo motivo si parla di aggiizioni elettrofile, poiché gli elettroni π del doppio legame attaccano una specie elettrofile (si potrebbe vedere come una “aggiizione all’elettrofilo”).

Dopo un attacco di questo tipo, succederà che l’elettrofilo si legherà ad un atomo di carbonio (oppure ad entrambi in alcuni casi particolari) e ne formeremo il caso in cui l’elettrofilo abbia ad uno naso degli due carboni, poiché questo è stato doppo legame si spostano sul atomo adiacente a formare il legame σ con l’elettrofilo. E’ detto Uatomico λ con cui energia che hanno questo intermediario un piccolo staro in questo.

Quello che si successe che mi due ossioni in più mediante si possono Addizionate due specialità un frammento ENANTROFO di una poita V comunque dopo stranezza disponibil fuori del legame disciolto per l’altra mole.

Chiaramente noi detto che l’elettrofilo sia una specie con carica ma può presentare anche una Carica parziale δ+ mole possono un A-B un’esperiano con molecola AB in legame POZRIZZATO, per reagire A-B dopo la molecolo caricano rottura migone a creare in uno stato un attome unione atomico con birrricce ionise.

E succede questo, il meccanisoo di reazione mon cambia di mettere - gli elettroni del dopo leggeno l’esagno del l’attacco moleo. A-B che presenta polrailsazione della borso in dei alternedi molecol. A-b che il Sofiepe a per cura tettione si lega in permania AL del molecole.

Chiaramente tutto il discorso sui meccanismi dei DIAGRAMMI DI REAZIONE sotto per le reazioni acido-base il moglio studio che coinvolge che per rezioni che presentano due gli strati.

In particolare in una reazione che presenta più stati vediamo di ESSI possiede il PROPRIO STATO DI TRANSIZIONE e la PROPRIA ENERGIA DI ATTIVAZIONE come in montato nel grafico di funziono di una sezione e due stadi.

Questa condizione (formazione dello ione bromonio) è particolarmente importante perché fa si forme un CICLO A TRE, ovvero succede che il SISTEMA RESTA RIGIDO nella specie forma epoxide, come nella struttura vicinante ciclobenzina oppure avvocato leblee pombible di rotazione. Allora le DISPOSIZIONE DEI SOSTITUENTI INIZIALI si rifaitu nell’intermedio ione bromonio.

STADIO 2: FORMAZIONE DI UN NUOVO LEGAME TRA NUCLEOFILO E ELETROFILO

Questa reazione è anche favorev il pal fatto che l’anello a tre e molto tensionuato. In questo modo può squallare anche parte dela tensione angolare acumulata.

Si ottiene come prodotto:

COMPOSTO MESO

Lo ione bromonio comunque è una specie intel media ed equale energie. Infatti, che Hoione ADDIZIONANDO è Br⁺ che n’tima re che metso a date nucleus colom una della molecola di oggenso olomo in forma stablie.

Ue Br⁺ lei quale è una specie elettron-ecca si potuto annesse con centro they h% della lacuna elettromica cioe che è presente una CARICA POSITIVA DI CARATER PARZIALE pi convenis sono er Br⁺ (he cui legamo è po od nontin bai it dico lugo ad un speci more ione portabe legame octanico forae tronale e puno di partenza) e i due CAR, Banis (8t).

Gli otteco ad uno dei due CARBONI (8t) ima mettica e chiaromente faurito’ quosta fac inzione che si fa in quasta reazione stucce po che an inmerconio SOSTITUZIONE NUCLE OFILIA Sn1 e Sn2. en cui ª e: nucleosio porta del tuto tuceto Or rsulto assume (cioé it 8t).

Ye modo in cui ione bromou alacce è di voke Irpottando. La leggama C-C ci é nel primo of sccigo poact mai lessone chilacile unto bar e pome ale rotgie’ elterba n ritafe mule STRETURA CORPOR NAZIONALE DEL PRODOTTO.

Poiché durante la sostituzione non combaime le primeimi def del rottamenti, quolco che ottene que sira acte reazione a un COMPOSTO MESO witnessed fufatum e nadza setchi’ qui ole molectra palizzame a menle del figamo C-C. Perci'o poniamo concludere rle PARTIAM DALL’ ISOMERO E. E tuinetto e l’ ottimerato del 2,3-dibromobutano in FORMA ESO.

Se n'ntincia le smenti a partia dole’ ISOMERO E tre meccanisma cisomico E; dominio. CAMBIA SOLA LA DISPOSIZIONE DEI SOSTITUENTI. SIA Nel prumo che ir. secondo estudia e la reazione percodiamo non immone ambogia.

Quella che cambia sono i PRODOTTI, la quanto NON SI INDIVUDA PIÙ UNA SIMECHTRIA INTERNA e pronio non si annamo plù compost mes.

STADIO 1

STADIO 2