CHEMIA CHEMIA ORGANICZN ORGANICZN
A A
WYKŁAD
WYKŁAD 14 14
Związki α,β-nienasycone
Związki α,β-nienasycone
Addycja elektrofilowa
Związki α,β-nienasycone
Addycja elektrofilowa - mechanizm
Brak możliwości rezonansu !
Związki α,β-nienasycone
Addycja elektrofilowa - mechanizm
nietrwały Forma
enolowa
tautomeryzacja
Tautomeria
Tautomeria keto-enolowa Forma
ketonowa
Forma enolowa
Tautomeria
imino-enaminowa
Forma enaminowa
Forma iminowa
ZADANIE DOMOWE
POSZUKAJ W LITERATURZE INNYCH TYPÓW TAUTOMERII.
Związki α,β-nienasycone
Addycja nukleofilowa
Związki α,β-nienasycone
Addycja nukleofilowa - mechanizm
Związki α,β-nienasycone
Addycja nukleofilowa - mechanizm
Forma ketonowa
Forma enolowa
Związki α,β-nienasycone
Addycja Michaela kondensacja Michaela
Środowisko zasadowe:
Ale nie wszystkie !!!
Związki α,β-nienasycone
Addycja Michaela
Malonian dietylu Acetylooctan etylu
Cyjanooctan etylu Cyjanek allilu
Związki α,β-nienasycone
Addycja Michaela - mechanizm
Związki α,β-nienasycone
Addycja Michaela – przykłady reakcji
ZADANIE DOMOWE
Narysuj wzory strukturalne produktów poniższych reakcji
Keton metylowo winylowy + malonian dietylu
akrylonitryl + cyjanek allilu
Reakcje przebiegają w środowisku zasadowym
Związki α,β-nienasycone
Reakcja Dielsa-Aldera
DIEN DIENOFIL ADDUKT
CYKLOADDYCJA [4+2]
4
elektrony 2
elektrony
Związki α,β-nienasycone
Reakcja Dielsa-Aldera
Reakcja Dielsa-Aldera - mechanizm
Konformacja
wymagana do reakcji Dielsa-Aldera
Jeżeli związek ma trwałą konformację s-trans nie będzie reagował w reakcji
Dielsa-Aldera
Reakcja Dielsa-Aldera
Związek o trwałej konformacji s-trans wykluczającej reakcję Dielsa-Aldera
Związek o konformacji s-trans
wykluczającej reakcję Dielsa-Aldera
W wyniku rotacji powstaje związek o konformacji s-cis, dien w reakcji Dielsa-Aldera
Reakcja Dielsa-Aldera
Reakcja Dielsa-Aldera jest addycją syn
Reakcja Dielsa-Aldera
PRZYŁĄCZENIE ENDO
PRZYŁĄCZENIE EGZO
PRZYŁĄCZENIE ENDO ZWYKLE PRZEWAŻA
Reakcja Dielsa-Aldera
Dien niesymetryczny i dienofil niesymetryczny
Główny produkt reakcji
Główny produkt reakcji
Reakcja Dielsa-Aldera
Wpływ podstawników na reakcję Dielsa-Aldera
Podstawniki elektronodonorowe w dienie przyspieszają reakcję Dielsa-Aldera
Podstawniki elektronakceptorowe w dienie spowalniają reakcję Dielsa-Aldera
Podstawniki elektronodonorowe w dienofilu spowalniają reakcję Dielsa-Aldera
Podstawniki elektronakceptorowe w dienofilu przyspieszają reakcję Dielsa-Aldera
ZADANIE DOMOWE
Z JAKICH SUBSTRATÓW MOŻNA OTRZYMAĆ,
W REAKCJI DIELSA-ALDERA, NASTĘPUJĄCE ZWIĄZKI?
Reakcja Dielsa-Aldera [4+2]
Orbitale molekularne w reakcji Dielsa-Aldera
2
1
2
1
4
3 LUMO
HOMO HOMO
LUMO
Reakcja termiczna zachodzi pomiędzy orbitalami HOMO i LUMO stanów podstawowych
LUMO etylenu
HOMO 1,3-butadienu
etylenu
HOMO
1,3-butadienu
LUMO
Cykloaddycja [2+2]
2
1
2
1 LUMO
HOMO
LUMO
HOMO
HOMO LUMO
Termiczna cykloaddycja [2+2]
jest zabroniona ze względu na symetrię HOMO
Fotochemiczna cykloaddycja [2+2]
jest dozwolona ze względu na symetrię HOMO
LUMO stanupodstawowego stanu
wzbudzonego
Reakcje elektrocykliczne
1,3,5-heksatrien 1,3-cykloheksadien
cyklobuten 1,3-butadien
Reakcje elektrocykliczne
Stereochemia reakcji
cis-3,4-dimetylocyklobuten
trans-3,4-dimetylocyklobuten
(2Z,4E)-2,4-heksadien
(2E,4E)-2,4-heksadien
Reakcje elektrocykliczne
Stereochemia reakcji
2
1
4
3
obrót
konrotacyjny
obrót
dysrotacyjny powstanie
orbital wiążący
powstanie orbital antywiążący Reakcja termiczna
Reakcje elektrocykliczne
Stereochemia reakcji
Reakcja fotochemiczna
2
1
4
3
h
powstanie orbital antywiążący obrót
konrotacyjny obrót
dysrotacyjny
powstanie orbital wiążący
Reakcje elektrocykliczne
Stereochemia reakcji
obrót
konrotacyjny
Reakcje elektrocykliczne
Stereochemia reakcji
obrót
konrotacyjny
obrót
dysrotacyjny
Reakcje elektrocykliczne
Liczba elektronów Reakcja Obrót
4n termiczna konrotacyjny
4n fotochemiczna dysrotacyjny
4n+2 termiczna dysrotacyjny
4n+2 fotochemiczna konrotacyjny
Reguły Woodwarda-Hoffmanna dla reakcji elektrocyklicznych
ZADANIE DOMOWE
Jaki produkt powstanie w wyniku elektrocyklizacji termicznej, a jaki w wyniku fotochemicznej z (2E,4Z,6E)-2,4,6-oktatrienu?
Reakcje sigmatropowe
1 2 3
1
4 1
1 2 3
1 2 3 5 1 2 3 4 5
W PRZYPADKU REAKCJI SIGMATROPOWYCH GRUPA WĘDRUJE WRAZ Z WIĄZANIEM
reakcja
sigmatropowa [1,3]
reakcja
sigmatropowa [1,5]
Reakcje sigmatropowe
1 2 3
1
1 2 3
reakcja
sigmatropowa [1,3]
odnosi się do numeru węgla w produkcie, do którego
przyłącza się wędrująca grupa odnosi się do numeru atomu
którym grupa jest połączona z łańcuchem w produkcie
1
Reakcje sigmatropowe
Przegrupowanie Cope’a
1 3
2
1 3
2
1 3
2
1 3
2 G
Łańcuch
Reakcja sigmatropowa [3,3]