Meccanismi di reazione - Chimica Organica

ALCHENI

• Idrogenazione +H₂/Pt ✓✓ ALCANO
• Idroalogenazione +HCl ✓✓ ALOGENOALCANO
• Idroborazione +H-BH₃/H₂O₂-OH ✓✓ ALCOOL ANTI MARK.
• Alogenazione +Br₂ ✓✓ ALOGENALC.
• Idratazione +H₂O/H⁺ ✓✓ ALCOOL

ALCHINI

• Idratazione +HgO/H⁺ ✓✓
• Idroborazione +H-BH₂/H₂O₂-OH ✓✓
• Idrogenazione +H₂/Pt ✓✓
• Alogenazione +Br₂ ✓✓

Alogenuri alchilici

• SN1 III°, II° base debole, solvente protico ✓✓
• SN2 I°, II° base forte, solvente aprotico ✓✓

Alchene

• E1 III°, II° base forte, solvente protico ✓
• E2 I°, II° base debole, solvente aprotico ✓

Alcoli

• Disidratazione da un alcol _Alchene I° concentrata ✓ ^{II° forma carbocatione}
• Williamson +CH₂Cl/OH ✓ ETERE

ALDEIDI e CHETONI

ADDIZIONE NUCLEOFILA

nucleofili forti + C=O

nucleofili deboli

• + H₂O / H⁺ → OH
• + R-OH / H⁺ → O-R
• + NH₂R / H⁺
• + RNH₂ / H⁺
• + NH₃ / H⁺

nucleofili carboniosi

• + CN / H₂O
• + ILI _DE
• + REATTIVI GRIGNARD / H₂O

TAUTOMERIA CHETONOLICA

• + H⁺ / H₂O
• + OH / H₂O

FORMAZIONE DI ENOLI

• -α Alchilazione + LDA
• β-drossialdede
• - Reazione di Michael

ACIDI CARBOSSILICI

• -Sali _{ic ione} + NaOH
• H₃C-CL

ADDIZIONE

REAZIONE DI SOSTITUZIONE NUCLEOFILA ACILICA

• (+ R-OH / H⁺) (Fisher) → ESTERE
• + SOCl₂
• + Δ → (anidridi)
• + NH₃ → (ammide)

C(β)

• (C_β)

C(α)

• + LDA
• H₃C-CL

DWS

Alogenazione (+ X - X)

Dibromoalcano

Il bromo, in teoria, è una molecola polare come tutti gli alogeni; tuttavia è possibile indurre la polarizzazione avvicinando

il Bromo all’alcene e al suo centro di nucleofilicità:

la coppia di elettroni del doppio legame si lega al Br₂ e il Br₂ si prende l’elettrone del legame comportandosi negativamente; si ha la formazione dello IONE Brominio (Br⁺)

Lo ione Brominio, come tutti gli alogeni, è una molecola ampia perciò non può legarsi dallo stesso lato del Bromo già legato, perciò lego dalla parte opposta.

E1

Si divide in due STEP. Il primo step lento porta allo sdrivestosto dell’alogeno e alla formazione del carbocatione (tipiche di 3° o 2°). La base presente in soluzione strappa un protone al Cα più sostituito secondo la regola di Zaytsev e perciò REGIONSELECTIVO. Si forma un prodotto riusoturo.

V = k [Rx]

La velocità dipende dalla concentrazione di una sola specie.

Aldeidi e Chetoni

Addizione Nucleofila (Forte)

Un composto carbossilico ha la zona del doppio legame con l'ossigeno covalente polare, con carica parziale negativa sull'ossigeno e carica parziale positiva sul carbonio. Vista questa condizione, un nucleofilo forte reagisce facilmente con il carbonio legato all’ossigeno, così da far richiamare all’ossigeno la coppia di elettroni del doppio legame caricandolo negativamente. Il composto tetraedrico con l’ossigeno carico negativamente reagisce con l’acqua presente in soluzione, producendo un gruppo ossidrilico.

-Aggiione di Nu carboniosi (CN^-)

Cianidrina

Lo ione cianuro è un nucleofilo carbonioso che si lega al carbonio carbonilico, provocando il ritiro dell'elettrone a sé dell'ossigeno che si carica negativamente. In ambiente acido la molecola si stabilizza protonando l'ossigeno. Si forma la cianidrina.

Addizione Nu carbossili _{reattivi di Grignard + R-MgBr}

I reattivi di Grignard comprendono i composti organometallici del Magnesio. _R-CH₂-Mg-X Il legame Mg-C è covalente polare e perciò ci sarà carica parziale positiva su Mg e carica parziale negativa sul C. Rivelando un centro di nucleofilia molto forte.

Il Carbonio riesce ad attaccarsi al carbonio carbonilico senza alcuna difficoltà, provocando il ritiro del doppietto elettronico da parte dell'ossigeno e forma un intermedio tetraedrico con O carico negativamente.

In ambiente acido si stabilizza, si forma un alcol.

Sostituzione Nucleofila Acilica (+Nu^-)

Il nucleofilo forte si attacca al carbonio carbonilico provocandol’apertura del legame doppio C=O e il richiamo delcoppio elettronico sull’ossigeno che si carica negativamente. Si forma un intermedio tetraedrico. Qui si ha un'evoluzione diversa rispetto all’intermediotetraedrico di aldeidi e chetoni, perchè è presente ilgruppo OH che può uscire. Perciò la molecola tende ariformare il doppio legame C=O (+ stabile)e a far uscire OH.

La sostituzione nucleofila acilica non avviene né viaSN1 né via SN2 ma attraverso due step:

1. Addizione nucleofila
2. Eliminazione (-OH)

Quindi nel secondo step l'intermedio deve decidere seeliminare -Nu^- o -R (c'è in questo caso). 50% elimina -Nu^- e 50% elimina -R. È catalizzata sia da basi che da acidi.

Alogenuri Acilici

Sostituzione Nucleofila Acilica (+H-OH)

Da un alogenuro acilico si ottiene un acido carbossilico. L'acqua si lega al carbonio e nel carbam.io tetraedrico avviene una reazione interna acido-base.

(+R-OH)

(+NH₃)

(+RCOOH)

Amidi

Sostituzione nucleofila acilica (H₂O)

Reazione di sostituzione nucleofila acilica. La reazione avviene tra la porzione C-terminale di un amminoacido e la porzione N-terminale di un secondo amminoacido. La geometria del legame è triangolare planare. Tra il legame C-N non c'è libera rotazione perchè è presente un parziale carattere di doppio legame dato dalla formula di risonanza:

• R-C-N-R' ↔ R-C=N-R'

Una parte di molecole presenterà un legame C=N e una parte di molecole invece presenterà C-N.

C-O-N sono tutti ibridati sp² e sono tutti sullo stesso piano. Ciò permette di avere diverse strutture delle proteine. Sono composti polari, che danno particolari interazioni di tipo ponte a H.