CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 CHCH 2 l. μεθύλιο αιθύλιο προπύλιο ισοπροπύλιο βουτύλιο ισοβουτύλιο δευτεροταγές βουτύλιο

Transcript

1 Βασικές προαπαιτούμενες γνώσεις από την Β Λυκείου Αλκύλια είναι οι ρίζες με ΓΜΤ C v H 2v+1. Συμβολίζονται με R. Kάποιος από τους άνθρακες των αλκινίων έχει απωλέσει ένα άτομο Η ή έχει μια «παύλα» ελεύθερη. Κυριότερα αλκύλια CH 2 CH 2 CH 2 CH l CH 2 CH 2 CH 2 CHCH 2 l CH 2 CH l l C l μεθύλιο αιθύλιο προπύλιο ισοπροπύλιο βουτύλιο ισοβουτύλιο δευτεροταγές βουτύλιο τριτοταγές βουτύλιο Κατηγορίες οργανικών ενώσεων ανάλογα με την χαρακτηριστική ομάδα(χ.ο) που έχουν Χ.O Όνομα ομάδας Ομόλογη σειρά Γ.Μ.Τ - - αλκάνια C v H 2v+2 ή R-H v αλκένια υδρογονάνθρακες C v H 2v v αλκίνια C v H 2v-2 v αλκαδιένια C v H 2v-2 v 3 -OH υδροξύλιο κορεσμένες μονοσθενείς αλκοόλες C v H 2v+2 Ο ή R-OH v 1 -O- αιθερομάδα κορεσμένοι μονοαιθέρες C v H 2v+2 Ο ή R-O-R v 2 -CH=O αλδεϋδομάδα κορεσμ. μονοσθ. C v H 2v Ο ή RCH=O v 1 καρβονύλιο αλδεΰδες καρβονυλικές C-C-C κετονομάδα κορεσμ. μονοσθ. ενώσεις C v H 2v Ο ή R- C -R O κετόνες Ο v 3 -COOH καρβοξυλομάδα καρβοξυλικά οξέα C v H 2v Ο 2 ή R-COOH v 1 -COO-C εστερομάδα εστέρες C v H 2v Ο 2 ή R-COO-R v 2 -X(Cl,Br,I) αλογονομάδα αλκυλαλογονίδια C v H 2v+1 X ή R-X v 1 -CN κυανομάδα νιτρίλια C v H 2v+1 CN ή R-CN v 1 -NH 2 πρωτοταγής πρωτοταγείς αμίνες C v H 2v+1 NΗ 2 ή R-NΗ 2 v 1 αμινομάδα -ΝΗ- δευτεροταγής αμινομάδα δευτεροταγείς αμίνες R-NΗ-R τριτοταγής Τριτοταγείς αμίνες R- Ν-R -Ν- αμινομάδα R 1

2 ΟΛΕΣ ΟΙ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΤΟ 5 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΡΟΣΘΗΚΗΣ 1. Προσθήκη στον διπλό δεσμό >C=C< Ακολουθεί τον εξής μηχανισμό: C=C + X-Y C C X Y C v H 2v (αλκένια) + Η 2 Pt C v H 2v+2 (αλκάνια) C v H 2v + Χ 2 C v H 2v + Η-Χ C v H 2v + H-OH H + C v H 2v Χ 2 ( διαλογονίδια- τα δυο άτομα του αλογόνου σε γειτονικά άτομα άνθρακα), όπου Χ=Cl 2,Br 2 C v H 2v+1 X (αλκυλαλογονίδια), όπου ΗΧ= HCl,HBr,HI C v H 2v+1 OH (αλκοόλες) Το κύριο προϊόν καθορίζεται με βάση τον κανόνα του Markonikov. 2. Προσθήκη στον τριπλό δεσμό -C C- Ακολουθεί τον εξής μηχανισμό: C C + X-Y C=C X Y +X-Y X Y C C X Y C v H 2v-2 (αλκίνια) + 2Η 2 Pt C v H 2v+2 (αλκάνια) C v H 2v X 2 C v H 2v Η-Χ C v H 2v-2 X 4 (τετρααλογονοπαράγωγα 2 άτομα αλογόνου στο ένα άτομο C και 2 στο άλλο), όπου Χ=Cl 2,Br 2 C v H 2v Χ 2 (διαλογονοπαράγωγα-και τα 2 άτομα αλογόνου στο ίδιο άτομο άνθρακα) HC CH + H-OH H 2 SO 4 Hg,HgSO 4 CH=O Προσοχή όμως: ανώτερα αλκίνια (ν 2) +Η-ΟΗ κετόνες Το κύριο προϊόν καθορίζεται με βάση τον κανόνα του Markonikov. Γνωστή θεωρείται επίσης (βιβλίο Β λυκείου/γενικής) και η αντίδραση: HC CH + H-CN CH 2 =CH-CN ( ακρυλονιτρίλιο) Το ακρυλονιτρίλιο πολυμερίζεται ( βλέπε αντιδράσεις πολυμερισμού) 2

3 3. Προσθήκη στον διπλό δεσμό του καρβονυλίου( αλδεΰδες, κετόνες) Ακολουθεί τον εξής μηχανισμό: C δ+ =O δ- + Α δ+ - Β δ- C δ+ O δ- i. προσθήκη H-H αλκοόλες RCH=O (αλδεΰδες) + Η 2 RCH 2 OH (Ιταγείς αλκοόλες) RC=O (κετόνες) + Η 2 RCH-OH (ΙΙταγείς αλκοόλες ) R R ii.προσθήκη H δ+_ CN δ- κυανυδρίνες α(ή 2)-υδροξυοξέα π.χ. RCH=O + HCN RCH-CN (κυανυδρίνη) OH RCH-CN + 2H 2 O RCH-COOH ( α-υδροξυοξύ) + NH 3 OH OH + Παρατήρηση: στην πραγματικότητα στο όξινο περιβάλλον της αντίδρασης παράγεται NH 4 H iii. προσθήκη αντιδραστηρίων Grignard (oργανομαγνησιακές ενώσεις) R δ-_ MgX δ+ HCH=O (μεθανάλη) + RMgX Ιταγείς αλκοόλες αλδεΰδες(εκτός μεθανάλης) + RMgX IΙταγείς αλκοόλες κετόνες + RMgX ΙIΙταγείς αλκοόλες α) HCH=O + RMgX HCH-OMgX +H 2 O RCH 2 OH + Mg(OH)X (Iταγείς αλκοόλες) R β) R 1 CH=O + RMgX R 1 CH-OMgX + H 2 O R 1 CHOH + Mg(OH)X (IIταγείς αλκοόλες) R R R 2 R 2 R 2 γ) R 1 C=O +RMgX R 1 C-OMgX + H 2 O R 1 C-OH + Mg(OH)X ( IIIταγείς αλκοόλες) R R Η σειρά δραστικότητας των καρβονυλικών ενώσεων, όσον αφορά τις αντιδράσεις προσθήκης, είναι: Β δ- Α δ+ Όπου, R- είναι αλκύλιο (C V H 2V+1 -) και Ph- είναι φαινύλιο (C 6 H 5 -) ή 3

4 2.ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΑΠΟΣΠΑΣΗΣ 1. αφυδραλογόνωση αλκυλαλογονιδίων αλκένια ό.. ά C v H 2v+1 X + NaOH C v H 2v + NaX + H 2 O ό.. ά 2. αφυδραλογόνωση διαλογονιδίων (1,1 ή 1,2 διαλογονίδια) αλκίνια C v H 2v X NaOH ό.. ά C v H 2v-2 + 2NaX + 2H 2 O Αν τα 2 άτομα αλογόνου βρίσκονται στο ίδιο ή σε γειτονικά άτομα άνθρακα (1,1 ή 1,2 διαλογονίδια) προκύπτουν αλκίνια. Αν τα 2 άτομα αλογόνου βρίσκονται σε απομακρυσμένα άτομα άνθρακα προκύπτουν αλκαδιένια. 3. αφυδάτωση αλκοολών αλκένια H C v H 2v1 OH 2 SO / 4 C v H 2v Η 2 Ο Παρατήρηση: οι αποσπάσεις ακολουθούν τον κανόνα Saytseff 3. ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΥΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ Οι αντιδράσεις υποκατάστασης ακολουθούν το γενικό σχήμα: δ + C δ - δ + δ - δ + δ - X + Α-Υ C Υ + Α-Χ δ + δ - 1. αντιδράσεις υποκατάστασης στα αλκυλαλογονίδια (X=-F,-Cl,-Br,-I) Η δραστικότητα των RX ακολουθεί την σειρά: RI>RCl>RBr>>RF α. Από RX ROH (αλκοόλες) C δ ν Η δ 2ν1 X Αg OH H 2 O C ν Η 2ν1 OH AgX ή C δ ν Η δ 2ν1 X Nα OH H 2 O C ν Η 2ν1 OH ΝαX β. Από RX RCN (νιτρίλια) δ C ν Η δ 2ν1 X Να CΝ - C ν Η 2ν1 CN NαΧ Τα νιτρίλια υδρολύονται: C v H 2v1 CN 2H 2 O ή H C v H 2v1 COΟH ΝΗ 3 γ. Από RX ROR (αιθέρες) δ C ν Η δ 2ν1 X C μ Η 2μ1 Ο Να C ν Η 2ν1 O C μ Η 2μ1 NαΧ (αλκοξείδιο του νατρίου) 4

5 δ. Από RX RNH 2 ( αμίνες) δ C ν Η δ 2ν1 X ΗNH 2 C ν Η 2ν1 NH 2 HX Στην πραγματικότητα προκύπτει άλας της αμίνης C ν Η 2ν1 NH 3 X, από το οποίο με προσθήκη βάσης παράγεται η αμίνη: RNH 3 X + NaOH RNH 2 + NaX + H 2 O ε. Από RX RCOOR (εστέρες) C Η ν 2ν1 δ X C μ Η 2μ1 COO - Nα + C μ Η 2μ1 COO C ν Η 2ν1 ΝαX (αλάτι καρβοξυλικού οξέος) στ. Από RX αλκίνια δ C ν Η δ 2ν1 X C μ Η 2μ1 C C Nα C μ Η 2μ1 C C C ν Η 2ν1 ΝαΧ (ακετυλενίδιο του νατρίου) 2. αντιδράσεις αλογόνωσης των αλκοολών( X=-OH) C v H 2v1 OH + SOCl 2 C v H 2v1 Cl + SO 2 + HCl (Θειονυλοχλωρίδιο) 3. αντιδράσεις όξινης υδρόλυσης των εστέρων και της εστεροποίησης των αλκοολών (X=- OR ). O Η ή OH - O C ν Η 2ν1 CO -C μ Η 2μ1 HΟ Η C ν Η 2ν1 COΗ Η Ο- C μ Η 2μ1 Η ή RCO-OR + Η-ΟΗ RCO-OH + R O-H 4. αλογόνωση των αλκανίων διά χυτο φως ή Θ C v H 2v2 X X C v H 2v1 X HCl Σταδιακά υποκαθίστανται και άλλα υδρογόνα του αλκανίου από άτομα αλογόνου. Παρατήρηση: Εστέρες είναι δυνατόν να παρασκευαστούν με 2 τρόπους( βλέπε 3 και 1ε). Συμφέρει όμως να ακολουθείται η μέθοδος 1ε, γιατί η απόδοση είναι μεγαλύτερη επειδή η αντίδραση αυτή είναι μονόδρομη, σε αντίθεση με την αντίδραση 3, η οποία είναι αμφίδρομη. 4. ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΟΛΥΜΕΡΙΣΜΟΥ 1. Πολυμερισμός ενώσεων που έχουν την ρίζα βινύλιο ή πολυμερισμός παραγώγων του αιθυλενίου vch 2 =CH A (-CH 2 -CH-) v A 5

6 Α μονομερές πολυμερές -Η CΗ 2 = CΗ 2 (Αιθυλένιο) (CH 2 CH 2 ) v πολυ-αιθυλένιο CΗ 2 = CΗ (CH 2 CH) v πολυπροπυλένιο - (προπυλένιο) -Cl C 6 H 5 - (φαινύλιο) -CN CΗ 2 = CΗ Cl (βινυλοχλωρίδιο) CΗ 2 = CΗ C 6 H 5 (στυρόλιο) CΗ 2 = CΗ CΝ (ακρυλονιτρίλιο) (CH 2 CH) v πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) Cl (CH 2 CH) v πολυστυρόλιο C 6 H 5 (CH 2 CH) v CΝ 2. Πολυμερισμός παραγώγων του 1,3 βουταδιενίου πολυακρυλονιτρίλιο A μονομερές πολυμερές -Η vch 2 =CHCH=CH 2 1,3βουταδιένιο - vch 2 =CCH = CH 2 2μεθυλο1,3βουταδιένιο ή ισοπρένιο -Cl vch 2 =C-CH=CH 2 A ν CH 2 = C CΗ = CH 2 Cl 2 χλωρο1,3βουταδιένιο 3. Συμπολυμερισμός 1-3 βουταδιένιο + στυρόλιο : Buna S 1,3 βουταδιένιο + ακρυλονιτρίλιο : Buna N (-CH 2 -C=CH-CH 2 -) v A (CH 2 CΗ=CΗCH 2 ) v BuNα (τεχνητό καουτσούκ ) (CH 2 C = CH CH 2 ) v cis δομή: συνθετικό καουτσούκ (ίδιο με το φυσικό) trans δομή : γουταπέρκα ( CH 2 C = CΗ CH 2 ) v Cl νεοπρένιο (τεχνητό καουτσούκ) 6

7 5. ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ 1 Ο ΣΤΑΔΙΟ 2 Ο ΣΤΑΔΙΟ 3 Ο ΣΤΑΔΙΟ [O] [O] RCH 2 OH RCH=O Ιταγείς αλκοόλες αλδεύδες οξέα RCOOH R 2 CHOH ΙΙταγείς αλκοόλες [O] R 2 C=O κετόνες [O] δεν οξειδώνονται R 3 COH [O] ΙΙΙταγείς αλκοόλες δεν οξειδώνονται Α. Αντιδράσεις οξείδωσης αλκοολών 1. 5RCH 2 OH+2KMnO 4 +3H 2 SO 4 5RCH=O+2MnSO4+K 2 SO 4 +8H 2 Ο ( Με KMnO 4 η οξείδωση Iταγών αλκοολών οδηγεί συνήθως σε οξέα) 2. 5RCH 2 OH+4KMnO 4 +6H 2 SO 4 5RCOOH+4MnSO 4 +2K 2 SO 4 +11H 2 Ο 3. 5R 2 CHOH+2KMnO 4 +3H 2 SO 4 5R 2 C=O+2MnSO 4 +K 2 SO4+8H 2 Ο 4. 3RCH 2 OH+K 2 Cr 2 O 7 +4H 2 SO 4 3RCH=O+Cr 2 (SO 4 ) 3 +K 2 SO 4 +7H 2 Ο 5. 3RCH 2 OH+2K 2 Cr 2 O 7 +8H 2 SO 4 3RCOOH+2Cr 2 (SO 4 ) 3 +2K 2 SO 4 +11H 2 Ο 6. 3R 2 CHOH+K 2 Cr 2 O 7 +4H 2 SO 4 3R 2 C=O+Cr 2 (SO 4 ) 3 +K 2 SO 4 +7H 2 O Β. Αντιδράσεις οξείδωσης αλδεϋδών 7. 5RCH=O+2KMnO 4 +3H 2 SO 4 5RCOOH+2MnSO 4 +K 2 SO 4 +3H RCH=O+K 2 Cr 2 O 7 +4H 2 SO 4 3RCΟOΗ+Cr 2 (SO 4 ) 3 +K 2 SO 4 +4H RCH=O+2CuSO 4 +5NaOHRCOONa+Cu 2 O+2Na 2 SO 4 +3H RCH=O+3NH 3 +2AgNO 3 +H 2 ΟRCOONH 4 + 2Ag+2NH 4 NO 3 Γ. Αντιδράσεις οξείδωσης μεθανικού, οξαλικού οξέος και αλάτων τους 11. 5HCOOH+2KMnO 4 +3H 2 SO 4 5CO 2 +2MnSO 4 +K 2 SO4+8H 2 O 12. 5(COOH) 2 +2KMnO 4 +3H 2 SO 4 10CO 2 +2MnSO 4 +K 2 SO 4 +8H 2 O HCOOΝa +4KMnO 4 +11H 2 SO 4 10CO 2 +4MnSO 4 +2K 2 SO4+5Na 2 SO 4 +16H 2 O 14. 5(COONa) 2 +2KMnO 4 +8H 2 SO 4 10CO 2 +2MnSO 4 +K 2 SO 4 +5Na 2 SO 4 +8H 2 O 6. ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΑΝΑΓΩΓΗΣ Στις αντιδράσεις αυτές συμπεριλαμβάνονται οι αντιδράσεις προσθήκης υδρογόνου στα αλκένια, αλκίνια, καρβονυλικές ενώσεις και νιτρίλια. Οι 3 πρώτες είναι ήδη γνωστές, ενώ για την 4 η ισχύει: C ν H 2ν+1 -C N +2H 2 C ν H 2ν+1 -CH 2 -NH 2 (νιτρίλιο) (Iταγής αμίνη) 7

8 7. ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΟΞΕΩΝ-ΒΑΣΕΩΝ 1. Αντιδράσεις οξέων. Από τις οργανικές ενώσεις που εμφανίζουν όξινο χαρακτήρα θα μελετήσουμε τις εξής: RCOOH > C 6 H 5 OH > ROH > RCCH. Η ισχύς των προηγούμενων σαν οξέα μειώνεται κατά την σειρά που έχουν γραφεί. Οι κυριότερες αντιδράσεις που πρέπει να γνωρίζουμε είναι οι εξής: 1. RCOOH+ Na RCOONa +1/2 H 2 C 6 H 5 OH +Na C 6 H 5 ONa( φαινολικό άλας)+1/2 H 2 ROH + Na RONa(αλκοολικό άλας ή αλκοξείδιο) +1/2 H 2 RCCH + Na RCC - Na + (ακετυλενίδιο)+1/2h 2 2. RCOOH +NaOH RCOONa +H 2 O C 6 H 5 OH+NaOH C 6 H 5 ONa + H 2 O 3. RCOOH + NaHCO 3 RCOONa + CO 2 +H 2 O 2 RCOOH + Na 2 CO 3 2RCOONa + CO 2 +H 2 O RCOOH + NH 3 RCOONH 4 Οι δυο πρώτες κατηγορίες ενώσεων είναι ισχυρότερα οξέα από το νερό, ενώ οι άλλες δυο είναι ασθενέστερα οξέα από το νερό και πρακτικά δεν ιονίζονται σε υδατικά διαλύματα. Στον επόμενο πίνακα δίνονται συγκεντρωτικά τα αντιδραστήρια που αντιδρούν με κάθε οργανική ένωση που συμπεριφέρεται σαν οξύ. Αντιδραστήριο Na, K NaOH, KOH Na 2 CO 3, NH 3 NaHCO 3 RCOOH C 6 H 5 OH ROH CH CH Αντιδράσεις βάσεων Από τις οργανικές ενώσεις που εμφανίζουν βασικό χαρακτήρα θα μελετήσουμε τις εξής: R - > RC C - > RO - > C 6 H 5 O -, RNH 2 > RCOO - Η ισχύς τους σαν βάσεις μειώνεται κατά την σειρά που έχουν γραφεί. Οι κυριότερες αντιδράσεις που πρέπει να γνωρίζουμε είναι οι εξής: C ν Η 2ν1 ΜgX HOH C ν Η 2ν2 Μg(OH)X C ν H 2v1 C C - Nα + HOH C ν H 2v1 C CH ΝαΟΗ C ν H 2v1 Ο - Na + + HOH C ν H 2v1 ΟH + NaOH Οι τρεις πρώτες κατηγορίες ενώσεων είναι πολύ ισχυρές βάσεις και ιοντίζονται πλήρως σε υδατικά διαλύματα Επίσης πρέπει να έχουμε υπόψη μερικές αντιδράσεις που είναι στην ουσία αντιδράσεις οξέων- βάσεων κατά Bronsted-Lowry. Οι κυριότερες από αυτές είναι οι εξής: C ν Η 2ν1 COO Να H-Cl C ν Η 2ν1 COOH ΝαCl C ν H 2v1 NH 2 H-Cl C ν Η 2ν1 NH 3 Cl C ν Η 2ν1 NH 3 Cl + NaOH C ν H 2v1 NH 2 + NaCl + H 2 O RCOOH + R NH 2 RCOO - R NH 3 + RCOO - R NH NaOH RCOONa + R NH 2 + Η 2 Ο 8

9 8. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ 1. Την αλοφορμική αντίδραση δίνουν οι εξής ενώσεις: α. οι μεθυλοδευτεροταγείς αλκοόλες και η αιθανόλη (3 στάδια): RCHOH +4I 2 +6NaOH RCOONa + CHI 3 +5NaI + 5H 2 O β. οι μεθυλοκετόνες και η αιθανάλη(δυο στάδια): RC=Ο +3I 2 +4NaOH RCOONa + CHI 3 +3NaI + 3H 2 O 2. RC CH + CuCl +NH 3 RC CCu + NH 4 Cl ΠΡΟΣΟΧΗ!!! Το αιθίνιο έχει δυο «ευκίνητα» υδρογόνα. Επομένως: HC CH + 2CuCl +2 NH 3 HC CH + 2Νa Na-C C-Na + 2R-X Na-C C-Na + 2H 2 O 3. Σαπωνοποίηση εστέρων: RCOO-R + Na-OH CuC CCu + 2NH 4 Cl Na-C C-Na + H 2 R-C C-R + 2NaX HC CH + 2NaOH RCOONa + R OH ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΟ ΟΡΓΑΝΙΚΟ ΠΡΟΪΟΝ 1. Αντιδράσεις που δίνουν αλκάνια α. προσθήκη Η 2 σε αλκένια: C v H 2v + H 2 C v H 2v+2 β. προσθήκη Η 2 σε αλκίνια: C v H 2v-2 + 2H 2 C v H 2v+2 γ. υδρόλυση Grignard: RMgX + H 2 O RX + Mg(OH)X 2. Αντιδράσεις που δίνουν αλκένια α. προσθήκη (ελεγχόμενη) Η 2 σε αλκίνια: C v H 2v-2 + H 2 C v H 2ν β. αφυδραλογόνωση αλκυλαλογονιδίων (απόσπαση) C v H 2v+1 X + NaOH C v H 2ν + ΝαΧ + Η 2 γ. αφυδάτωση αλκοολών: (απόσπαση): C v H 2v+1 ΟΗ C v H 2ν + Η 2 Ο 3. Αντιδράσεις που δίνουν αλκίνια α. διπλή αφυδραλογόνωση αλκυλαλογονιδίων (απόσπαση) : C v H 2v X NaOH C v H 2ν-2 + 2ΝαΧ + 2Η 2 Ο β. αντίδραση αλκυλαλογονιδίου με ακετυλίδια (υποκατάσταση ): R 1 X + R 2 C CNa R 2 C CR 1 + NaX 4. Αντιδράσεις που δίνουν αλκυλαλογονίδια α. αλογόνωση αλκανίων(υποκατάσταση): διά χυτο φως ή Θ C v H 2v2 X X C v H 2v1 X HCl β. προσθήκη υδραλογόνου στα αλκένια: C v H 2v + HΧ C v H 2v+1 Χ γ. αλογόνωση αλκοολών (υποκατάσταση): ROH + SOCl 2 RCl + SO 2 + HCl 9

10 5. Αντιδράσεις που δίνουν αλκοόλες α. προσθήκη Η 2 Ο στα αλκένια: C v H 2v + H 2 Ο C v H 2v+1 ΟΗ β. προσθήκη Η 2 στις καρβονυλικές ενώσεις: C v H 2v Ο + H 2 C v H 2v+1 ΟΗ γ. προσθήκη Grignard στις καρβονυλικές ενώσεις H C v H 2v Ο + RMgX RC v H 2v ΟMgX 2 O RC v H 2v+1 ΟH + Mg(OH)X δ. με επίδραση NaOH ( ή KOH ) σε αλκυλαλογονίδια (υποκατάσταση): RX + KOH ROH + KX ε. υδρόλυση των εστέρων (υποκατάσταση) R 1 COOR 2 + H 2 O R 1 COOH + R 2 OH στ. σαπωνοποίηση εστέρων R 1 COOR 2 + NaOH R 1 COONa + R 2 OH ζ. αναγωγή των καρβονυλικών ενώσεων: C v H 2v Ο + H 2 C v H 2v+1 ΟΗ 6. Αντιδράσεις που δίνουν αιθέρες επίδραση αλκοξειδίων σε αλκυλαλογονίδια: R 1 X + R 2 ONa R 2 -O-R 1 + NaX 7. Αντιδράσεις που δίνουν καρβονυλικές ενώσεις: α. προσθήκη νερού στα αλκίνια: C v H 2v-2 + H 2 Ο C v H 2v Ο β. οξείδωση αλκοολών με KMnO 4 ή K 2 Cr 2 O 7 σε όξινο περιβάλλον 8. Αντιδράσεις που δίνουν οξέα: α. επίδραση KCN ή NaCN σε αλκυλαλογονίδια (υποκατάσταση) και υδρόλυση του παραγομένου νιτριλίου: RX + KCN RCN + KX RCN + 2H 2 O H + OH -- RCOOH + NH 3 Στην πραγματικότητα,ανάλογα με το είδος της κατάλυσης, έχουμε : β. υδρόλυση των εστέρων (υποκατάσταση): R 1 COOR 2 + H 2 O R 1 COOH + R 2 OH γ. οξείδωση των αλκοολών με KMnO 4 ή K 2 Cr 2 O 7 σε όξινο περιβάλλον δ. οξείδωση των αλδεϋδών είτε με KMnO 4 ή K 2 Cr 2 O 7 σε όξινο περιβάλλον, είτε με πιο ήπια οξειδωτικά (Fehling ή Tollens) 9. Αντιδράσεις που δίνουν εστέρες: α. εστεροποίηση(υποκατάσταση): R 1 COOH + R 2 OH Η+ R 1 COOR 2 + H 2 O β. επίδραση καρβοξυλικών αλάτων σε αλκυλαλογονίδια(υποκατάσταση): R 2 X + R 1 COONa R 1 COOR 2 +NaX 10. Αντιδράσεις που δίνουν αμίνες: α. επίδραση αμμωνίας σε αλκυλαλογονίδια(υποκατάσταση). Παράγεται το αλάτι της αμίνης, απ όπου με επίδραση βάσης προκύπτει τελικά η αμίνη. RX + NH 3 RNH 3 + X - RNH 3 + X - + NaOH RNH 2 + NaX + H 2 O β. Αναγωγή νιτριλίων: RCN + 2H 2 RCH 2 NH 2 R-C N + H 2 O H + OH - R-COOH + NH + 4 R-COO - + NH 3 10

11 Χαρακτηριστικές αντιδράσεις που έχουν εφαρμογή σε διακρίσεις-ταυτοποιήσεις οργανικών ενώσεων Αντίδραση 1. Αποχρωματισμός διαλύματος Br 2 σε CCl 4 2. Αποχρωματισμός διαλύματος KMnO 4 /H 2 SO 4 ( ιώδες άχρωμο) 3. Αλλαγή χρώματος διαλύματος K 2 Cr 2 O 7 /H 2 SO 4 ( πορτοκαλί πράσινο) 4. Αντιδραστήριο Felling ( CuSO 4 /NaOH). Σχηματίζεται καστανέρυθρο ίζημα Cu 2 O 5. Αντιδραστήριο Tollens ( AgNO 3 /NH 3 ). Σχηματίζεται καθρέπτης Ag 6. Προσθήκη διαλύματος CuCl/NH 3 Σχηματίζεται ίζημα RC C-Cu 7. Αλοφορμική αντίδραση. Γίνεται με προσθήκη διαλύματος Ι 2 /ΝαΟΗ. Παράγεται κίτρινο ίζημα Ιωδοφορμίου(CHI 3 ) 8. Προσθήκη Na. Εκλύεται αέριο (Η 2 ) 9. Προσθήκη Na 2 CO 3 ή NaΗCO 3 Εκλύεται αέριο CO 2 που θολώνει διαυγές διάλυμα Ca(OH) Αντιδρούν με το νερό, σχηματίζοντας όξινα διαλύματα. Ενώσεις που αντιδρούν Αλκένια Αλκίνια Αλκαδιένια Ιταγείς αλκοόλες ΙΙταγείς αλκοόλες Αλδεΰδες Ιταγείς αλκοόλες ΙΙταγείς αλκοόλες Αλδεΰδες MONO οι αλδεΰδες MONO οι αλδεΰδες ΜΟΝΟ τα 1- αλκίνια Μεθυλοδευτεροταγείς αλκοόλες Αιθανόλη Μεθυλοκετόνες Αιθανάλη Οξέα Φαινόλες Αλκοόλες 1-αλκίνια ΜΟΝΟ τα οξέα οξέα φαινόλες Παρατηρήσεις: Οι αιθέρες είναι αδρανείς ενώσεις και δεν αντιδρούν γενικά με κανένα από τα γνωστά μας αντιδραστήρια Η ταυτοποίηση ενός εστέρα γίνεται με υδρόλυση του,οπότε ταυτοποιούνται το οξύ και η αλκοόλη που προκύπτουν. Η ταυτοποίηση ενός εστέρα γίνεται επίσης με σαπωνοποίηση του. Το μεθανικό οξύ (HCOOH) και το οξαλικό( HOOC-COOH) είναι τα μοναδικά που οξειδώνονται και επομένως μπορούν να αποχρωματίσουν διάλυμα KMnO 4 /H 2 SO 4 11