ΧΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Κεφ7 Οργανική Χημεία Από την Παρ7.3 ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΘΗΚΗΣ -ΑΠΟΣΠΑΣΗΣ

Δήμητρα Σπανού

ΕKTΟΣ ΑΠΟ:

• την υποενότητα «Επαγωγικό φαινόμενο» της παρ. 7.1 «Δομή οργανικών ενώσεων - Διπλός και τριπλός δεσμός- Επαγωγικό φαινόμενο»,
• την παρ. 7.2 «Στερεοϊσομέρεια (εναντιομέρεια και διαστερεομέρεια)»,
• τις υποενότητες «Η αλογόνωση των αλκανίων», «Η αρωματική υποκατάσταση» και «Μερικοί μηχανισμοί οργανικών αντιδράσεων» της παρ. 7.3 «Κατηγορίες οργανικών αντιδράσεων και μερικ οί μηχανισμοί οργανικών αντιδράσεων»,
• την υποενότητα «Οργανικές συνθέσεις» της παρ. 7.4 «Οργανικές συνθέσεις - Διακρίσεις» με εξαίρεση την αλογονοφορμική αντίδραση

Οργανική Χημεία 

Από Κεφ7 παρ 7.3 σημεία από την θεωρία που πρέπει να προσέξουμε

Η παράγραφος 7.3 καθώς και η επόμενη 7.4 θεωρούνται από τις δυσκολότερες της ύλης Οργανικής Χημείας καθώς περιέχουν πλήθος χημικών αντιδράσεων ΄έτσι που φαίνεται ακατόρθωτο να απομνηνευτούν από τον μαθητή. Περιέχει όμως και μηχανισμούς που δίνουν την λογική των αντιδράσεων αυτών. ώστε εάν γίνουν αυτοί κατανοητο,ί  γίνεται αυθόρμητα ευκολότερη η προσπάθεια για την κατανόησή τους.

Εδώ δεν θα προσπαθήσω να ξαναγράψω όλες αυτές τις οργανικές αντιδράσεις που αναφέρονται στο σχολικό βιβλίο, αλλά να τονίσω σημεία από την θεωρία, που κάποιες φορές παρνούν απαρατήρητα, είναι όμως απαραίτητα και για την κατανόηση αλλά και για τις ασκήσεις που υπάρχουν κάτω από την θεωρία αυτή.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΟΥ ΟΔΗΓΟΥΝ ΣΕ ΧΡΗΣΙΜΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Α. Απλός δεσμός - διπλός δεσμός -τριπλός δεσμός:  Αντιδράσεις προσθήκης, αντιδράσεις απόσπασης

Πως περνάμε από τον απλό στον διπλό ή τριπλό δεσμό και αντίστροφα

Από μια οργανική ένωση με απλούς δεσμούς  μπορούμε να πάρουμε άλλη ένωση με διπλό δεσμό και αντίστροφα, 

ακολουθώντας κανόνες  που έχουν βασιστεί κυρίως σε επαγωγικά φαινόμενα μέσα στο μόριο (κατανομή φορτίων). Η προσθήκη μορίο Α+Β- σε διλπό δεσμό γίνεται ώστε το Α+ να ενωθεί με το ηλεκραρνητικότερο άτομο του διπλού δεσμού και το Β- να ενωθεί με το ηλεκτροθετικότερο άτομο, σύμφωνα με την κατανομή του ηλεκτρονιακή φορτίου (επαγωγή) 

Από το σχολικό βιβλίο:

Είναι ο κανόνας του  του Markovnikov: που εδώ εκφράζεται περιορισμένα για δεσμό μεταξύ ανθράκων,  αλλά ισχύει γενικότερα)

 όταν ένα μόριο ΑΒ προστίθεται στο διπλό δεσμό ενός μη συμμετρικού αλκενίου το κύριο προϊόν της αντίδρασης είναι αυτό που προκύπτει από την προσθήκη του θετικού τμήματος (το οποίο είναι συνήθως Ηδ+) στον άνθρακα με τα περισσότερα υδρογόνα. (Δηλαδή το άτομο του άνθρακα που συγκεντρώνει το μεγαλύτερο αρνητικό φορτίο που είναι συνήθς  το άτομο του άνθρακα με τα περισσότερα υδρογόνα,αφού τα υδρογόνα είναι από τα ηλεκτροθετικότερα άτομα του περιοδικού συστήματος).

Και ο κανόνας του (τα ίδια)

 Saytseff,όπου  κατά την απόσπαση μορίου ΗΑ από οργανική ένωση, το Η αποσπάται ευκολότερα από το τριτοταγές άτομο άνθρακα, λιγότερο εύκολα από το δευτεροταγές άτομο άνθρακα και δυσκολότερα από το πρωτοταγές άτομο άνθρaka. (το Η αποσπάται ευκολότερα από άνθρακα με λιγότερα υδρογόνα). Και αυτός ο κανόνας προκύπτει από αντίστοιχη λογική όπως του  Markovnikov

Προσθήκη μορίου σε διπλό δεσμό 

                                                             Προσθήκη μορίου σε διπλό δεσμό >C=C< (σε αλκένια)

α.Προσθήκη μορίου Α2 σε συμμετρικό αλκένιο (κανένα σχόλιο) π.χ. 

1. CH2 = CH2 + Br2 → CH2BrCH2Br

2.CH2 = CH2 + H2 (Ni, Pd, Pt) → CH3CH3

β. Προσθήκη μορίου ΑΒ σε συμμετρικό αλκένιο (κανένα σχόλιο) π.χ. ΑΒ = ΗΟΗ, HX, HCN, 

1. CH2 = CH2 +ΗBr → CH3CH2Br

2. CH2 = CH2 +ΗOH → CH3CH2OH

γ. Προσθήκη μορίου Α2 σε μη  συμμετρικό αλκένιο (κανένα σχόλιο)

 π.χ.  1.CH3CH = CH2 + Br2 → CH3CHBrCH2Br 

2. .CH3CH = CH2 + H2 (Ni, Pd, Pt) → CH3CH2CH3 

δ. Προσθήκη μορίου ΑΒ σε μη συμμετρικό αλκένιο ΑΒ = ΗΟΗ, HX, HCN, 

 (To B- στον άνθρακα με τα λιγότερα  υδρογόνα δηλαδή το περισσότερο ηλεκτροθετικό, γιατί του έχει αποσπατεί το λιγότερο θετικό φορτίο )

 π.χ. 1.CH3CH = CH2 +ΗBr → CH3CHBrCH3 (κύριο προϊόν) αλλά και CH3CH2CH2Br

2.  CH3CH = CH2 +ΗOH → CH3CHOHCH3 (κύριο προϊόν) αλλά και CH3CH2CH2OH

                                               Προσθήκη μορίου ΑΒ σε διπλό δεσμό καρβονυλίου  >C=Ο 

(αλδεϋδες, κετόνες)  Α-Β= Η-Η, Η-CN,  H-OH, R-MgX

α.Υδρογόνωση αλδεϋδης για πρωτοταγή αλκοόλη

R-HC=O + H2 (παρουσία Ni) --> RH2COH 

β. Υδρογόνωση κετόνης για δευτεροταγή αλκοόλη

R-C=O R΄+ H2 (παρουσία Ni) --> RHC*OHR΄ 

γ. Προσθήκη HCN σε αλδεϋδη ή κετόνη προς υδροξυνιτρίλια (κυανυδρίνες)

R-HC=O + HCN -> RHC*OH CN

R-C=O R΄+ HCN  --> RC*OH (CN)R΄  

(Τα υδροξυνιτρίλια υδρολυόμενα δίνουν υδροξυοξέα : RHC*OH CN + ΗOH --> RHC*OH COOH + NH3 + H+)

δ. Προσθήκη RMgX σε αλδεϋδη προς δευτεροτοταγή αλκοόλη

R-HC=O + R΄MgX    --> RHC*R΄OMgX   (+Η2Ο)-->  RHC*R΄OH  + Mg(OH)X

ε. Προσθήκη RMgX σε κετόνη προς τριτοταγή αλκοόλη

R-C=OR΄ + R΄΄MgX    --> R(R΄)C*R΄΄OMgX   (+Η2Ο)-->  R(R΄)C*R΄΄OΗ  + Mg(OH)X

ε. Προσθήκη RMgX σε φορμαλδεϋδη προς πρωτοταγή αλκοόλη

HCΗ=O + RMgX    --> HCROMgX   (+Η2Ο)-->  RH2COH  + Mg(OH)X

Προσθήκη μορίου σε τριπλό δεσμό αλκινίου -C≡C-

α.Προσθήκη μορίου Α2 σε συμμετρικό αλκίνιο (κανένα σχόλιο) π.χ. 

1. HC≡CH+ Br2 → HBrC≡CHBr (Διαλογονίδιο) --> Br2C≡CBr2 (τετραλογονίδιο) 

2.CH3 ≡CH3 + H2 (Ni, Pd, Pt) → CH3CH3

β. Προσθήκη μορίου ΑΒ σε συμμετρικό αλκίνιο (Στην δεύτερη προσθήκη κατά Markovnikov, τo B- στον άνθρακα με τα λιγότερα  υδρογόνα) π.χ. ΑΒ = ΗΟΗ, HX, HCN, 

1. CH≡  CH +ΗBr → CH2=CHBr --> CH3-CBr 2

2.  (αιθίνιο 2 C) CH≡  CH +ΗOH → CH2=CHOH (ενόλη ασταθής) --> CH3-CHO (αλδεϋδη)

α.Προσθήκη μορίου Α2 σε μη συμμετρικό αλκίνιο ( προσθήκη κατά Markovnikov,, τo B- στον άνθρακα με τα λιγότερα  υδρογόνα) π.χ. 

1.CH3C≡CH+ Br2 → CH3BrC=CH2 (αλογονίδιο) --> CH3Br2C-CH2 (διαλογονίδιο) 

2.CH3 ≡CH3 + H2 (Ni, Pd, Pt) → CH2=CH2   (αλκίνιο) -> CH3-CH3 (αλκάνιο)

3. CH3 C≡  CH3 +ΗOH →  CH3-COΗ=CH2 (ενόλη)--> CH3-CO-CH3 (κετόνη)

Προσθήκη μορίου σε τριπλό δεσμό νιτριλίου  Ν≡C-

α. Προσθήκη υδρογόνου γι πρωτοταγείς αμίνες

R-C≡N  + H2 (παρουσία Ni, Pt, Pd) --> RCΗ2 NH2  

β. Προσθήκη νερού για καρβοξυλικά οξέα

R-C≡N  + H2Ο  +   Η+ (παρουσία H2SO4 θερμανση)--> RCOOH + NH3  +H+

Αποσπάσεις μορίων 

Απόσπαση μορίου από κορεσμένη ένωση για δημιουργία διπλού ή τριπλού δεσμού γίνεται σύμφωνα με τον κανόνα του Saytzeff 

 α.Αφυδραλογόνωση αλκυλαλογονυδίου με αλκοολικο διάλυμα NaOH ή KOH και θέρμανση

1.οταν το αλκυλαλογονίδιο είναι συμμετρικό (κανένα σχόλιο) π.χ.

CH3CHBrCH3 + NaOH (δ.αλκοολης και θέρμανση)-->  CH2=CHCH3+NaBr + Η-ΟΗ 

2. όταν το αλκυλαλογονίδιο είναι μη συμμετρικό απόσπαση Η σύμφωνα με κανόνα  Saytseff, από τον δευτεροταγή άνθρακα π.χ.

CH3CH2CHBrCH3 + NaOH (δ.αλκοολης)-->  CH3CH=CHCH3 (κύριο προϊόν)+NaBr + Η-ΟΗ (αλλά και CH3CΗ2C=CH2 δευτερεύον προϊόν)

β. Αφυδάτωση αλκοολών

1.οταν η αλκοόλη είναι συμμετρική (κανένα σχόλιο) π.χ.

CH3CHOHCH3  ( Π H2SO4 και θέρμανση 170^o)-->  CH2=CHCH3+ Η-ΟΗ 

1. οταν η αλκοόλη είναι μη συμμετρική απόσπαση Η σύμφωνα με κανόνα  Saytseff από τον δευτεροταγή άνθρακα, π.χ.

CH3CH2CHΟΗCH3 ( Π H2SO4 και θέρμανση 170^o)-->  CH3CH=CHCH3 (κύριο προϊόν) + Η-ΟΗ 

 γ.Αφυδραλογόνωση κορεσμένων διαλογονιδίων  με αλκοολικο διάλυμα NaOH ή KOH και θέρμανση

1.όταν τα δύο άτομα αλογόνου ενώνονται με τον ίδιο άνθρακα ή με γειτονικα (Η σύμφωνα με κανόνα  Saytseff,) προκύπτει αλκίνιο

CH3CHBrCHBrCH3 + NaOH (δ.αλκοολης)-->  CH3C≡CCH3 (κύριο προϊόν)+2NaBr +2 Η-ΟΗ 

CH3CBr₂CH2CH3 + NaOH (δ.αλκοολης)-->  CH3C≡CCH3 (κύριο προϊόν)+2NaBr +2 Η-ΟΗ 

2.όταν τα δύο άτομα αλογόνου ενώνονται με διαφορετικόυς άνθρακες μη γειτονικούς (και σύμφωνα με κανόνα  Saytseff,) προκύπτει αλκαδιένιο

CH2BrCH₂CHBrCH3 + NaOH (δ.αλκοολης)-->  CH₂=CH₂CH=CH₂ +2NaBr +2 Η-ΟΗ

ΠΗΓΕΣ 

ebooks.edu.gr/modules/document/file.php/DSGL-C135/Διδακτικό%20Πακέτο/Βιβλίο%20Μαθητή/22-0231-02_Chimeia_C-Lyk-ThSp_BM.pdf
 

https://www.epil.gr/ekp_iliko/antidraseis_g_likeiou.pdf