b. Gode utgående grupper, svake baser der den negative ladningen kan delokaliseres, øker hastigheten både av S N 1 og S N 2 reaksjoner.

Like dokumenter
KAPITEL 11. REAKSJONER MED HALOALKANER: NUKLEOFILE SUBSTITUSJONER OG ELIMINASJONER.

Alkylhalider Sn1- og Sn2- reaktivitet

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

KAPITEL 6. ALKENER: STRUKTUR OG REAKTIVITET.

UNIVERSITETET I OSLO

KAPITEL 22. SUBSTITUSJONSREAKSJONER α TIL KARBONYL.

Faglig veileder: Hanne Thomassen Gruppe(r): lka. Fagnr: LO 424 K. Dato: 7. juni 2001

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Oppgave 1. (isononyl 7-metyloktyl) b. Tegn og navngi alle isomere alkener med molekylformel C5H10.

KAPITEL 17. ALKOHOLER OG FENOLER.

(2S, 3S)-2,3-dibrompentan og (2R, 3R)-2,3-dibrompentan kan dannes fra Z-isomeren.

Oppgave 1. Oppgave 2.

LØSNINGSFORSLAG UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Gjennomgang av mekanismer i organisk gk

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen TKJ TKJ Vår Ex juni 2008

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

KAPITEL 9. STEREOKJEMI.

FLERVALGSOPPGAVER ORGANISK KJEMI

OPPGAVE 1 A) Hvilke av følgende forbindelser er kirale? Marker alle kirale sentra med en stjerne (*).

Kjemien stemmer KJEMI 2

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Kapittel 4 Ulike kjemiske reaksjoner og støkiometri i løsninger

OPPGAVE 1* A) Hvilken av følgende forbindelser er kirale? Marker alle kirale sentra med en stjerne (*).

Eksamensoppgave i TKJ4102 Organisk kjemi GK

Definisjoner Brønsted, En syre er et stoff som kan spalte av protoner En base er et stoff som kan ta opp protoner

Fakultet for kjemi og. Kontaktperson : Rudolf Schmid, tlf.: Institutt for kjemi, Realfagbygg Stud nr. :

FLERVALGSOPPGAVER KJEMISK BINDING

NORGES TEKNISK OPPGAVE 1. (R eller S) for de kirale molekylene.

Undergrupper. Viser bindin gene mellom atomene H-atomene ved hvert C-atom skrives samlet. Den funksjonelle gruppen står for seg (oftest sist)

C&SB Kap 11:TKJ4155 Aromatisk substitusjon reaksjoner: elektrofil substitusjon

Løsninger eksamensoppgaver TKJ

Når vi snakker om likevektskonstanter for syrer og baser så er det alltid syren eller basen i reaksjon med vann

Syrer og baser. Et proton er et hydrogenatom som har mistet sitt eneste elektron. Det beskrives som H +, en positiv ladning.

KAPITEL 16. KJEMIEN TIL BENZEN: ELEKTROFIL AROMATISK SUBSTITUSJON.

Den 35. internasjonale Kjemiolympiade i Aten, juli uttaksprøve. Fasit.

Eksamen Host Oppgave 1 (20 poeng)

Dette gir ingen informasjon om hvor en nukleofil vil angripe.

Innhold. Forord... 11

TKJ4111: Kap. 10 del 4: Reaksjoner med frie-radikaler som mellomprodukt

OPPGAVE 1. Løsningsforslag Kjemi 2 Vår 2015

FY1006 Innføring i kvantefysikk og TFY4215 Kjemisk fysikk og kvantemekanikk Våren 2009 Kjemisk fysikk Øving 2 Innleveringsfrist: Mandag

1. UTTAKSPRØVE. til den 1. Nordiske kjemiolympiaden. i København

Studenter som har bestått midtsemestereksamen, kan sløyfe den første oppgave, som er merket med en stjerne

S N 2-reaksjon. Dette gir ingen informasjon om hvor en nukleofil vil angripe.

1. Oppgaver til atomteori.

1. UTTAKSPRØVE. til den 44. Internasjonale Kjemiolympiaden i Washington DC, USA. Oppgaveheftet skal leveres inn sammen med svararket

Studenter som har bestått midtsemestereksamen, kan sløyfe den første oppgave, som er merket med en stjerne

Universitetet i Oslo

Bokmâl. Eksamen I emne TKJ4100. Organisk kj emi-grunnkurs. lnstitutt for kjemi Side 1 av 5 sider NTNU. Kontaktperson: 1. Amanuensis Odd R.

Kapittel 9 Syrer og baser

BINGO - Kapittel 3. Molekylformel for metan (CH 4 ) Strukturformel for etan (Bilde side 46) Eksempel på sterk syre (Saltsyre)

Eksamen i TKJ4180 FYSIKALSK ORGANISK KJEMI

S N 2-reaksjon. Br- + ClCH3 BrCH3 + Cl-

TKJ4111-Løsninger 2010 eksamen: oppgaver relevante for TKJ4150. Examen TKJ4111 vår Karakter

Massespektrometri. Generell oppbygging Et massespektrometer er bygget opp av følgende hoveddeler:

EKSAMEN I EMNET TKJ 4180 FYSIKALSK ORGANISK KJEMI

Den 34. internasjonale Kjemiolympiade i Groningen, juli uttaksprøve. Fasit.

FASIT til 2. UTTAKSPRØVE

I Emnekode SO 458 K. Dato: (inkl. I Antall oppgaver: 5 I. Kalkulator som ikke kan kommunisere med andre Fonnelsamljng,

1. UTTAKSPRØVE. til den. 41. Internasjonale Kjemiolympiaden 2009 i Cambridge, England

KAPITEL 2. POLARE BINDINGER OG KONSEKVENSEN AV DEM.

Eksamensoppgave i TKJ4150 Organisk syntese I

(11) NO/EP B1. (12) Oversettelse av europeisk patentskrift. (19) NO NORGE (51) Int Cl. Patentstyret

1. uttak til den 37. Kjemiolympiaden, Fasit og poengberegning. Oppgave 1 1) C 2) B 3) D 4) A 5) B 6) A 7) D 8) C 9) B 10) C 11) A 12) B

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I TKJ4135 ORGANISK SYNTESE VK. Tirsdag 24. mai 2011 Tid: kl (TOTAL 100 p)

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN AUGUST 2007

FLERVALGSOPPGAVER SYRER OG BASER

Natur og univers 3 Lærerens bok

EKSAMENSOPPGAVE. Tillatte hjelpemidler: Kalkulator «Huskelapp» - A4 ark med skrift på begge sider Enkel norsk-engelsk/engelsk-norsk ordbok

Del 1. kan være både sur og basisk komponent i en buffer. For å få en buffer med ph 7 der HPO 4

EKSAMEN I EMNET TKJ 4180 FYSIKALSK ORGANISK KJEMI

Kap 4. Typer av kjemiske reaksjoner og løsningsstøkiometri

Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Trondheim Institutt for kjemi. Bokmål Student nr.:

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG

Universitetet i Oslo

FLERVALGSOPPGAVER ANALYSE

Forelesninger i BI Cellebiologi. Protein struktur og funksjon - Kap. 3

Tittel: FREMGANGSMÅTE FOR FREMSTILLING AV 2'-DEOKSY-5-AZACYTIDIN (DECITABINE)

1. Uttakingsprøve til den 35. Internasjonale Kjemiolympiaden

Resultatet blir tilgjengelig på studentweb første virkedag etter sensurfrist, dvs (se

Kjemi 1. Figur s Figurer kapittel 8: Syrer og baser. gir andre farger enn syrer gir. ph < 7 ph > 7. Reagerer med uedelt metall og gir H 2 -gass

Patentkrav. 1. Forbindelse med formel I,

EKSAMEN I EMNET TKJ 4180 FYSIKALSK ORGANISK KJEMI

9 SYRER OG BASER. Syre: HCl H (aq) + Cl (aq) Her er Cl syreresten til HCl. Arrhenius' definisjon begrenser oss til vannløsninger.

UTSATT EKSAMEN Sensur faller innen

EKSAMEN I EMNET TKJ 4180 FYSIKALSK ORGANISK KJEMI

1. UTTAKSPRØVE. Oppgavene besvares på svararket på side 2 og hele oppgaveheftet skal leveres inn.

Eksamen i TKJ4180 FYSIKALSK ORGANISK KJEMI. Målform/språk: Bokmål Antall sider: Antall sider vedlegg: Kontrollert av:

H C H. Eksempler på organiske molekyler der C-atomene er bundet sammen i kjeder eller en ring. H H

Sammendrag, forelesning onsdag 17/ Likevektsbetingelser og massevirkningsloven

b) Beregn varmemengden som blir frigitt hvis metangassen fra a) forbrennes. Anta at reakjonen går isotermt og isobart ved 1 atm og 298K: (5p) Figur 1

Transkript:

11.25 i 5. utgave og 11.25 i 6. utgave a. Hastigheten både av S N 1 og S N 2 reaksjoner påvirkes av bruk av polare løsningsmidler. Hastigheten S N 1 reaksjon øker fordi polare løsningsmidler stabiliserer ladningen på den utgående gruppen i "transition state". Hastigheten av de fleste SN2 reaksjoner vil imidlertid være lavere i polare protiske løsningsmiddel fordi disse løsningsmidlene hydrogenbindes til nukleofilen og senker dens reaktivitet. Polare aprotiske løsningsmidler solvatiserer nukleofilen uten å danne hydrogenbindinger og øker reaktiviteten i S N 2 reaksjoner. b. Gode utgående grupper, svake baser der den negative ladningen kan delokaliseres, øker hastigheten både av S N 1 og S N 2 reaksjoner. c. En god nukleofil øker hastigheten av en S N 2 reaksjon. Nukleofilen inngår i det hastighetsbestemmende trinnet i en S N 2 reaksjon. En god nukleofil senker energien av "transition state" og øker dermed reaksjonshastigheten. Nukleofilen har ingen effekt på hastigheten av S N 1 reaksjoner fordi angrep av nukleofil skjer etter det hastighetbestemmende trinnet. d. Fordi det hastighetbestemmende trinnet i en S N 2 reaksjon innebærer angrep av nukleofilen på substratet vil faktorer som gjør dette angrepet vanskeligere senke reaksjonshastigheten. Spesielt viktig er det hvor mange substituenter som sitter på det karbonatomet som angripes. Dersom karbonatomet er tertiært vil en S N 2 reaksjon ikke finne sted. Substituenter på karbonatomet ved siden av karbonatomet har også betydning. Det hastighetsbestemmende trinnet i en S N 1 reaksjon involverer dannelse av et karbokation. Strukturelle faktorer i substratet som stabiliserer et karbokation øker hastigheten av reaksjonen. Substrat som er tertiære, allyliske eller benzyliske reagerer hurtigst. 11.26 i 5. utgave og 11.26 i 6. utgave a. CH 3 reagere hurtigere enn CH 3 fordi - er en bedre utgående gruppe. b. Reaksjonen går hurtigst i dimetylsulfoksid. Etanol er et polart protisk løsningsmiddel. Etanol vil hydrogenbinde hydroksid og senker dermed reaktiviteten. c. Ved S N 2 vil CH 3 reagerer hurtigere enn (CH 3 ) 3. Det er vanskeligere å angripe det mer voluminøse (CH 3 ) 3. d. H 2 C=CHCH 2 reagerer hurtigst fordi vinylisk halogenider som H 2 C=CH er mindre reaktive i substitusjonsreaksjoner.

11.27 i 5. utgave og 11.28 i 6. utgave + C - N N + - primært haloalkan Dette er en S N 2 reaksjon. Reaksjonshastigheten avhenger både av konsentrasjon av haloalkan og nukleofil. Hastighet= k[rx][nuc: - ] a. Halvering av konsentrasjonen av cyanidionet og fordobling av konsentrasjon av haloalkanet vil ikke forandre reaksjonshastigheten. b. Tredobling av konsentrasjon av både cyanidionet og haloalkanet nidobler reaksjonshastigheten. 11.28 i 5. utgave og 11.28 i 6 utgave + HO O + H tertiært haloalkan Dette er en S N 1 reaksjon. Reaksjonshastigheten avhenger kun av konsentrasjon av haloalkan. Hastighet= k[rx] a. Tredobling av konsentrasjonen av haloalkan tredobler reaksjonshastigheten. b. Halvering av konsentrasjonen av etanol ved å fortynne med dietyleter reduserer polariteten av løsningsmiddelet og senker reaksjonshastigheten. 11.30 i 5. utgave og 11.30 i 6 utgave a. Tosylat er en bedre utgående gruppe enn klorid og reaksjonen der tosylat er der utgående gruppen vil gå hurtigst. b. ometan er et primært haloalkan, mens bromsykloheksan er et sekundært haloalkan. Reaksjonen med det primære haloalkanet er hurtigst. c. CN - er mer reaktive enn CH 3 CH 2 O - d. HMPA, heksametylfosforamid, er et polart aprotisk løsningsmiddel. Reaksjonen i HMPA går hurtigere enn i benzen. 11.31 i 5. utgave og 11.31 i 6 utgave 1-brompropan er et primært haloalkan og reaksjonen vil gå enten via en S N 2 eller E2 mekanisme avhengig av basestyrken og graden av sterisk hindring i substratet. En sterk voluminøs base som kalium t-butoksid vil hovedsakelig gi eliminasjon.

11.32 i 5. utgave og 11.32 i 6 utgave Når man skal forutsi nukleofilisitet bør man huske på følgende regler 1. Når man sammenligner nukleofiler som har samme angripende atomer vil nukleofilisiteten øke med økende basestyrke. 2. Nukleofilisiteten øker når man går nedover en kolonne i periodesystemet. 3. En negativt ladd nukleofil er vanligvis mer reaktiv enn en nøytral nukleofil. Mer nukleofil Mindre nukleofil Regel a. -NH 2 NH 3 1 eller 3 b. CH 3 COO- H 2 O 1 eller 3 c. F - BF 3 BF3 er ikke en nukleofil d. (CH3)3P (CH 3 ) 3 N 2 e. - - 2 f. - C N - OCH 3 Reaktivitetsdiagram side 397 11.34 i 5. utgave og 11.34 i 6 utgave Syntesene nedenfor vil ikke finne sted. Hva er galt med hver av dem og hva er det riktige produktet? a. Substitusjon vil ikke finne sted på et sekundært haloalkan når en sterk voluminøs base benyttes. Eliminasjon vil i stedet finne sted og det dannes H2C=CHCH2CH3 og H 3 CCH=CHCH 3 b. Fluoralkaner reagerer ikke i S N 2 reaksjoner og det vil ikke finne sted noen reaksjon. c. SO 2 i pyridin omdanner primære og sekundære alkoholer til kloralkaner med en S N 2 mekanisme. 1-metylsykloheksan-1-ol er en tertiær alkohol og undergår ikke en S N 2 substitusjon. Det vil i stedet finne sted en E1 reaksjon og der det dannes 1-metylsykloheksen. 11.35 i 5. utgave og 11.35 i 6 utgave Ranger følgende forbindelser etter økende reaktivitet i S N 1 reaksjoner. a NH 2 b Mest stabile karbonkation OH F Beste utgående gruppe

c Mest stabile karbokation 11.36 i 5. utgave og 11.36 i 6 utgave Ranger følgende forbindelser etter økende reaktivitet i S N 2 reaksjoner. a b Primært substrat Sterisk minst hindret substrat. c O OTOs Beste utgående gruppe. 11.37 i 5. utgave og 11.37 i 6 utgave (R)-2-bromoktan er et sekundært bromalkan som reagerer i S N 2 reaksjoner. Ved en S N 2 reaksjon skjer det en inversjon av konfigurasjon og konfigurasjonen ved det kirale senter inverteres. Dette betyr ikke at alle R isomere nødvendigvis blir S isomere etter en S N 2 reaksjon. R, S betegnelser referer til prioritet av grupper som kan forandres når nukleofilen varieres. a (S)-2-metyloktannitril b (S)-2-oktyl etanat c (S)-2- metyl heptyl metyl sulfid (eller(s)-2-metyl heptyl metyl tioeter)

11.39 i 5. utgave og 11.40 i 6 utgave Den øverste er en god metode da jodmetan er meget reaktiv i S N 2 reaksjoner. Reaksjon mellom sekundære haloalkaner og basiske nukleofiler gir både substitusjon og eliminasjonsprodukter. 11.49 i 5. utgave og 11.51 i 6 utgave Tegn alle isomere av C 4 H 9. Sett navn på de og arranger de etter avtagende reaktivitet i S N 2 reaksjoner. 1-brombutan > 1-brom-2-metylpropan > 2-brombutan > 2-brom-2-metylpropan 11.53 i 5. utgave og 11.55 i 6 utgave (R)-3-metylheksan-3-ol reagerer med H via en S N 1 mekanisme. H protonerer hydroksylgruppen. (R)-3-metylheksan-3-ol dissosierer for å gi et plant, akiralt karbokation. Angrep av det nukleofile bromidionet kan skje på begge sider av karbokationet og danne både (R)-3-brom-3-metylheksan og (S)-3-brom-3- metylheksan