Gjennomgang av mekanismer i organisk gk Audun Formo Buene Institutt for kjemi 21. november 2013
2 Innhold Innledning Motivasjon Mekanismer Diels Alder S N 1 eller E1 eller S N 2 eller E2??? Addisjonsreaksjoner Epoksider Grignard Elektrofil Aromatisk Substitusjon Wittig Estersyntese Enolatkjemi Hydridreduksjon Protips og lykkeønskninger
3 Deres motivasjon Kortsiktig: Stå på eksamen. Langsiktig: Lære basale verktøy for å kunne konstruere syntese av organiske forbindelser som kan redde verden. Medisiner, vaksiner osv.
4 Hvorfor reagerer to molekyler? HOMO og LUMO har ganske lik energi. Elektronegativitet Energi, kollisjoner, kinetikk, vibrasjoner og termisk energi. If all else fails: Pluss og minus er glad i hverandre!
5 Diels Alder 90 % sikkert at dere får Diels Alder på eksamen! HOMO i dienet reagerer med LUMO i dienofilen. Viktig at dienet er på s-cis form. Sykliske diener er best!! Fungerer også med alkyner som dienofil.
6 TKJ4102 H2011, Oppg. 3d.
7 S N 1 eller E1 eller S N 2 eller E2??? Viktig å huske: S N 2 skjer ikke med tertiære substrater! Fare for E2 med sterk base! Høy temperatur gir ofte eliminasjon! Primære karbokation er FYFY (Unntak: PhCH + 2)
8 Williamson etersyntese S N 2-reaksjon mellom et alkoksid (deprotonert alkohol) og et alkylhalid. Alkylhalidet kan lages i en reaksjon med f.eks. thionylklorid. Denne mekanismen skal dere kunne!
9 Addisjonsreaksjoner Markovnikovs regel: Hydrogenatomet adderes til det karbonatom som har flest hydrogen fra før. Addisjon til dobbeltbinding kan skje med: H + /H 2 O HCl, HBr, HI Cl 2, Br 2, I 2 Cl 2 /H 2 O, Br 2 /H 2 O, I 2 /H 2 O Anti- Markovnikov: BH 3 /H 2 O 2 /NaOH
10 Dannelse av epoksider Intramolekylær Williamson etersyntese Base deprotonerer OH-gruppe β til god utgående gruppe. Reaksjon med en persyre.
11 Grignard Grignard gjør karbon nukleofilt og dermed reaktivt! Veldig reaktivt, og lager primære, sekundære og tertiære alkoholer med karbonylforbindelser.
12 TKJ4102 H2010, Multiple choice, Oppg. 2
14 Elektrofil Aromatisk Substitusjon Vi må enten lage en nukleofil som benzen kan angripe, eller gjøre en nukleofil enda mer nukleofil med en lewissyre. Husk resonansstrukturer! Nitrering med HNO 3 + H 2 SO 4 Sulfonering med SO 3, som finnes i overskudd i rykende svovelsyre. Halogenering må gjøres med en lewissyre + Cl 2, Br 2, I 2. Friedel-Craft alkylering og acylering.
15 Wittig Brukes når man vil lage et alken med bestemte substituenter. Først lager man et fosforylid, som man deretter reagerer med et keton/aldehyd. Via et 4-ring-intermediat dannes alkenet. Dannelse av P=O bindingen er drivkraften til Wittigreaksjonen.
16 Estersyntese Fischer-esterifisering. Syrekatalysert kondensasjon mellom karboksylsyre og alkohol. Syreklorid + alkohol. Syreanhydrid + alkohol.
17 Enolatkjemi Enolater er veldig reaktive, og kan reagere med det meste av elektrofiler. Keto-enol-likevekten vist under kan være både syre- og basekatalysert. Syrekatalysert halogenering Basekatalysert haloformreaksjon
18 Hydridreduksjon Et hydrid er et hydrogenatom med 2 elektroner, altså H. Dette er en veldig god nukleofil. LiAlH 4 og NaBH 4 er de vanligste hydriddonorene.
19 Protips for eksamen i Organisk GK Les oppgaven NØYE. Foreleserne er ofte snillere enn man tror =) Les hele oppgaven før du gjør oppgave a). Bruk molekylbyggesettet! Bruk SI for det den er verdt! Table 6 Properties of Organic Compounds.
Lykke til på eksamen!!! Dere er superflinke!