Alkeenide saamine
• Alkeene saadakse tööstuslikult alkaanide
dehüdrogeenimisel
• Siin on tegemist tüüpilise elimineerimis–reaktsiooniga, kus kaks naabersüsinike juures paiknevat rühma (aatomit) eemaldatakse molekulist nii, et tekkib kaksikside
• Laboratoorselt saadakse alkeene halogeenalkaanidest vesinikhalogeniidi elimineerimise teel
• Reaktsioon algab etoksiidiooni atakiga
–CHBr–rühma naabersüsiniku juures paik–nevale vesinikule, mis seotakse prootonina, ning sellele järgneb Br– iooni eraldumine molekulist. Reaktsioonil moodustub ka mõningane kogus EtCH=CH2
Alkeenide omadused
• Süsinik–süsinik –side on suhteliselt nõrk kuna p orbitaalide kattumine on väike
• Alkeenide erinevus alkaanidest tuleneb ka sellest, et kaksikside (–side) põhjustab negatiivse laengu koondumise sidemele, st nukleofiilse tsentri, mida saab atakeerida elektrofiil
• Alkeenidele on omased elektrofiilsed
liitumisreaktsioonid kaksiksidemele, kus –
sideme asemel moodustub kaks σ–sidet
• Halogeenimine
CH2=CH2 + Cl2 = CH2Cl–CH2Cl
Elektrofiil tekkib siin halogeeni molekuli
polarisatsiooni tulemusena. Teine halogeeni
aatom liitub reeglina trans–asendisse
• Vesinikhalogeniidide liitumine
Me–CH=CH2 + HBr = MeCHBrMe
• See reaktsioon kulgeb halogeenimisega sama mehhanismi järgi. Elektrofiiliks, mis algselt kaksiksidemele liitub, on siin prooton.
Ebasümmeetriliste molekulide korral toimub
liitumine Markovnikovi reegli järgi – vesinik
liitub enam hüdrogeenitud süsinikuga
Hüperkonjugatsioon
• Hüperkonjugatsioon on resonantsi üks vorme
• Toodud hüperkonjugatsioon, kus osaleb katioon, kannab positiivse hüperkonju–gatsiooni nime ja on oluline ennekõike karbokatioonide osalusel toimuvates reaktsioonides
• Tuntakse ka negatiivset hüperkonju–gatsiooni, kus osaleb negatiivse laenguga ioon ja mittepolaarset hüperkonjugatsiooni, kus osaleb radikaal
• Vesinikhalogeniidide liitumine radikaalse
mehhanismiga (peroksiidide toimel) kulgeb
vastupidiselt Markovnikovi reeglile
Me–CH=CH2 + HBr = PrBr
Alkeenide omadused
• Vee molekuli liitumine
Me–CH=CH2 + H2O = MeCHOHMe
• See reaktsioon kulgeb happelises keskkonnas, mehhanismilt sarnaselt vesinikhalogeniidi liitumisega
• Ka produktide jaotus toimub sama moodi
(Markovnikovi järgi)
• Hüdrogeenimine
Me–CH=CH2 + H2 = CH3CH2CH3
• See on eespool toodud alkeenide saamise
(elimineerimis) reaktsiooni pöördreaktsioon
• Ilma katalüsaatorita toimub vaid kõrgetel
temperatuuridel
• Katalüsaatorite (plaatina, pallaadium, nikkel) manulusel toimub toatemperatuuril
Alküünide omadused
• Alküünidele on sarnaselt alkeenidega
omased liitumisreaktsioonid kaksiksidemele
– hüdrogeenimine
– halogeenimine
– vesinikhalogeniidi liitumine
– vee liitumine
Aromaatsed süsivesinikud e areenid
• Aromaatseteks nimetatakse antud kursuse
raames süsivesinike, mis sisaldavad vähemalt ühte benseenituuma
• Seega on kõigi areenide "isaks" benseen, C6H6
• Kui benseenituum Ph – on asendajaks
nimetatakse teda fenüülrühmaks ja üldisemalt, areenidele vastavaid asendajaid
arüülrühmadeks
• Areenid võivad sisaldada lisaks eraldi
paiknevatele benseenituumadele (näit.
trifenüülmetaan, Ph3CH ka kondenseeritud
benseenituumasid, mis jagavad ühte või enamat sidet (naftaleen,C10H8,ja antratseen, C14H10)
• Asendajate paiknemist benseenituumas
tähistatakse süstemaatilise nomenklatuuri
järgi numbritega, kusjuures nummerdamine
toimub sellises järjekorras, et kasutatakse
väiksemaid numbreid
• Kasutusel on ka vanem nomenklatuur, kus
2– asendit nimetatakse orto– (o–), 3– asendit meta– (m–) ja 4– asendit para– (p–)
1,2–dimetüülbenseen = o–ksüleen
1,3–dimetüülbenseen = m–ksüleen
1,4–dimetüülbenseen = p–ksüleen
Areenide omadused
• Formaalselt on areenid küllastumata ühendid ja neid saab tõepoolest hüdrogee–nida ning viia üle vastavateks alkaanideks
– sellele viitab ka laialt kasutatav benseeni valem
• Erinevalt alkeenidest ei ole areenidele aga
iseloomulikud liitumisrekatsioonid
• Areenid annavad eelkõige hoopis
asendusrekatsioone
• Asendusreaktsioonide eelistatud kulgemine liitumisreakstioonide ees on tingitud aromaatsest –sideme delokalisatioonist
– liitumisel toimuks resonantsi kadumine, mis on energeetiliselt ebasoodne
– resonantsi tõttu on nukleofiilsus väiksem
(kaksikside on ruumis rohkem laiali määritud)
• Asendusreaktsioonid liitumisreaktsioonide
asemel ongi aromaatsuse tunnuseks
Elektrofiilne asendus benseenituumas
Areenide omadused
• Tähtsamad reaktsioonid on
– halogeenimine toimub katalüsaatorite (AlBr3 , FeCl3 ) toimel
– nitreerimine toimub konts väävelhappe toimel
– sulfoonimine
– alküülimine ja atsüülimine Friedel–Craftsi
meetodil
Areenide omadused: asendajate mõju
• Mõned asendusrühmad (–OH, –NH2 )
muudavad benseenituuma oluliselt
reaktiivsemaks ja mõjutavad oluliselt
produktide jaotust orto– ja para– asendatud
derivaatide kasuks
• Teised (–NO2 , –COOH) vähendavad
reaktiivsust ja produktid on eelistatult meta–asendatud
|