ALKOHOLOK ÉS SZÁRMAZÉKAIK

Átírás

1 ALKLK ÉS SZÁRMAZÉKAIK Levezetés R R alkohol R R R éter Elnevezés Nyíltláncú, telített alkoholok általános név: alkanol alkil-alkohol metanol etanol propán-1-ol metil-alkohol etil-alkohol propil-alkohol propán-2-ol izopropil-alkohol bután-1-ol butil-alkohol bután-2-ol szek-butil-alkohol 2 izobutil-alkohol terc-butil-alkohol 1

2 Telítetlen alkoholok n 2n-1 "alkenol" n 2n-3 "alkinol" 2 2 vinil-alkohol (nem létképes) 2 2 allil-alkohol 2 propargil-alkohol Többértékû alkoholok geminális vicinális diszjunkt metándiol (nem létképes) etilénglikol propán-1,3-diol 2 2 glicerin Származékok hidroxi-propionsav 2-metil-3-hidroxi-propionsav 2

3 soportnevek R R alkoxi metoxi 2 5 etoxi Sók R R - alkoxid ion - Na nátrium-metoxid Éterek dimetil-éter dietil-éter etil-metil-éter etilén-oxid trimetilén-oxid tetrahidrofurán dioxán R R R félacetál acetál R R R hidroperoxid peroxid 3

4 AZ ALKLK ÉS ÉTEREK SZERKEZETE analóg szerkezetek 4

5 AZ ALKLK FIZIKAI TULAJDNSÁGAI Molekulatömeg Forráspont ( ) ( 2 ) idrogénkötés 180 pm 100 pm R R R kötési energia 20 kj/mol 476 kj/mol lvadáspont

6 AZ ALKLK SAV-BÁZIS TULAJDNSÁGAI Savi jelleg R R - A Me 2 Et Me 3 pk a aciditási sorrend 2 > R > R > 2 > N 3 > R bázicitási sorrend R - > N 2 - > - > R - > R - > N Na N Na 1/2 2 Bázicitás R A R 2 A - R R A R R A - 6

7 AZ ALKLK KÉMIAI TULAJDNSÁGAI Az alkoholok alkilezése; Williamson éterszintézis R Q X R Q X 1. Primer Q-X S N 2 Példa 2 2 Na Na Na 2 I S N NaI 2. Tercier Q-X S N 1, E 1 Példa Et Br -Br - Et

8 Az alkoholok acilezése. Közvetlen észteresítés. R R' R R' 2 K~ Savkatalizált észteresítés a) Primer alkoholok reakciója R R' R R R' - R R' R R' - R R' - 2 R R' 2 acil- kapcsolat

9 b) Tercier alkoholok reakciója - 2 R' R' 2 R' R R' R - R' R alkil- kapcsolat ( ) 3-18 ( ) Egyéb acilező reagensek R R' l R R' karbonsav-klorid l R' R R R' R' R' karbonsav-anhidrid 9

10 Szulfonsavak észterei R R' S l R S R' szulfonil-klorid alkil-szulfonát l Példák 2 5 S l 2 5 S metánszulfonil-klorid etil-metánszulfonát l 2 5 S l p-toluol-szulfonil-klorid tozil-klorid S etil-tozilát

11 Szulfonátok felhasználása S N 2 reakciókban Nu - R 2 S R' S N 2 Nu 2 R - S R' jó távozó csoport Példa p S 2 l -l S p

12 Alkoholok szervetlen savakkal képzett észterei Salétromossav észterek R N R N alkil-nitrit Salétromsav észterek R N 2 R N 2 alkil-nitrát N 2 N 2 N 2 2 N 2 glicerin-trinitrát Kénsav észterek R S 2 R S 2 alkil-hidrogén-szulfát 2 S 4 S 2 S 2 metil-hidrogén-szulfátdeszt. dimetil-szulfát Foszforsav észterek 3R Pl 3 R P R R trialkil-foszfát 12

13 Alkil-halogenidek előállítása alkoholokból R X R X Br Br l 3 3l Mechanizmus a) Br Br S N Br 2 b) l l - S N 1 3l 13

14 Egyéb halogénező reagensek R PBr 3 R Br 3 P 3 foszfor-tribromid R Sl 2 R l S 2 l tionil-klorid Lucas reagens; cc. l Znl 2 R Znl 2 R - Znl 2 - l R - Znl 2 l R [Zn()l 2 ] - 14

15 Az alkoholok dehidratálása A 2 alkén A 2 éter Példák 2 2 S S % 3 P % 2 S

16 Mechanizmus - 2 S 4 2 S 2 E 2 S N S Primer alkohol éter (S N 2), alkén (E 2 ) (hőmérsékletfüggés) 2. Szekunder alkohol alkén, éter 3. Tercier alkohol alkén (E 1 ) 16

17 Az alkoholok oxidációja R 2 R primer alkohol aldehid R R szekunder alkohol R R keton R karbonsav oxidálószerek: r 3, Na 2 r 2 7, KMn 4 3 ( ) 2-2r 3 6 = 3( ) 2 2r izopropil-alkohol aceton 17

18 A króm-trioxidos oxidáció mechanizmusa 1. r 3 r - 2. r r 3 2 r 3 6 = r 3 2r kinetikai izotópeffektus D D 3 D 3 k rel

19 Az éterkötés hasítása - Nu Nu - rossz távozó csoport Br 2 2 Br 2 Mechanizmus Br 2 2 Br Br Br 3. 2 Br 2 Br 2 19

20 Epoxidok (oxiránok) Előállítás (- 2 ) 2 2 -l - l - l S Ni 2 2 Az epoxidok hasítása A) Bázikus közeg 2-2 Mechanizmus (S N 2)

21 FENLK fenol 1-naftol 2-naftol o-krezol m-krezol p-krezol pirokatechin rezorcin hidrokinon 21

22 A fenolok savi jellege pk=9.9 pk=18 - Na Na N 2 N 2 N 2 N 2 N 2 pk

23 Alkilezés - -S 2 - anizol R R-X Acilezés (v. --l) szalicilsav aszpirin 23

24 A fenolok oxidációja (kinonok) ox. red. pirokatechin o-benzokinon ox. red. ε o =715 mv hidrokinon p-benzokinon ox. red. ε o =484 mv 1,4-dihidroxi-naftalin 1,4-naftokinon 9,10-dihidroxi-antracén ox. red. 9,10-antrakinon ε o =154 mv 24

25 A fenolok elektrofil szubsztitúciós reakciói Br Br 3 Br 2 2 Br N 2 N 3 2 N 2 N 2 2 N 25

26 A fenolátion reaktivitása δ- - - δ- δ- δ- Na szalicilsav Mechanizmus

27 KÉNRGANIKUS VEGYÜLETEK R` R S R S R` R S S R` R S R` ` tiol tioéter diszulfid szulfóniums ó R S R` R S R` R S R S ` szulfoxid szulfon szulfinsav szulfonsav Elektron- és térszerkezet R R R S R S R S R ptikai izoméria a b S c c S a b a b S S a b 27

28 Fizikai tulajdonságok Forráspont ( ) 2 2 S Et- Et-S Et 2 Et 2 S Me S Me Et S Et op: 18 op: 72 Savi jelleg 2-3 pk = 17 S 2 S - 3 pk = 11 R-S 2-2 R-S R 2 S R 2 R - S R 3 28

29 Kémiai tulajdonságok Szubsztitúciós reakciók R X S - R S X - R X RS - R S R X - Eliminációs reakciók S 1. Et - 2. MeI S Me 2 I - Ag 2 hev. S Me 2 - xidációs reakciók R S R S S R R S R R S R R S R 29

30 1. ábra. Alkoholok előállítására alkalmas módszerek. 2. ábra. Alkoholok előállítására alkalmas módszerek (folytatás). 30

31 3. ábra. Alkoholok előállítására alkalmas módszerek (folytatás). 4. ábra. Alkoholok és karbonil-vegyületek, ill. karbonsavak egymásba alakítása. 31

32 5. ábra. Alkoholok és karbonil-vegyületek, ill. karbonsavak egymásba alakítása (folytatás). 6. ábra. Alkoholok savi-disszociációs állandója, ill. savi-exponense. 32