Περίληψη Κεφαλαίων 6 & 7

Transcript

1 Περίληψη Κεφαλαίων 6 & 7 Αλκένια: υδρογονάνθρακες µε 1 ή περισσότερους διπλούς δεσµούς Παρεµπόδιση περιστροφής γύρω από δ.δ. cis-trans ισοµέρεια (Ε ή Ζ) Αλκένια δίνουν αντιδράσεις ηλεκτρονιόφιλης προσθήκης Κανόνας Μαρκόνικοβ: -Η θα προστεθεί στο λιγότερο αλκυλουποκατεστηµένο C, -Χ οµάδα στον C µε τις περισσότερες R-οµάδες Hλεκτρονιόφιλες προσθήκες στα αλκένια µέσω ενδιάµεσων καρβοκατιόντων Σταθερότητα καρβοκατιόντος: 3ταγες>2ταγες>1ταγες>CH 3 + Εναλλακτικά κανόνας Μαρκόνικοβ: προσθήκη ΗΧ σε αλκένιο ευνοεί σχηµατίσµό σταθερότερου ενδιάµεσου καρβοακατιόντος

2 Οργανική Χηµεία Κεφάλαιο 9: Στερεοχηµεία

3 1. Στερεοχηµεία Κάποια αντικείµενα έχουν σχέση κατοπτρική µεταξύ τους, δηλ. ειδώλου-αντικειµένου (π.χ. τα χέρια µας) Εναντιοµερές: µόριο που δεν είναι πανοµοιότυπο µε το κατοπτρικό του είδωλο

4 2. Εναντιοµερή και ο τετραεδρικός άνθρακας Τα µόρια έχουν τρεις διαστάσεις Κάποια µόρια ταυτίζονται µε το είδωλο τους (CH 3 X & CH 2 XY) Κάποια άλλα διαφέρουν από το είδωλο τους (CHXYZ) Αυτά είναι στερεοϊσοµερή και ονοµάζονται εναντιοµερή (enantiomers)

5 3. Παραδείγµατα εναντιοµερών Μόρια που δηµιουργούνται όταν ένας τετραεδρικός άνθρακας συνδέεται µε τέσσερις διαφορετικούς υποκαταστάτες

6 4. Το αίτιο της χειρικότητας στα µόρια: χειροµορφία Μόρια που δεν ταυτίζονται µε τα κατοπτρικά τους είδωλα (άρα έχουν 2 εναντιοµερείς µορφές) ονοµάζονται χειρικά (chiral) ή χειρόµορφα Μόρια που περιέχουν επίπεδο συµµετρίας δεν µπορεί να είναι χειρικά ή χειρόµορφα

7 5. Χειροµορφία και ασύµµετρα κέντρα Άτοµο συνδεδεµένο µε 4 διαφορετικούς υποκαταστάτες ονοµάζεται στερεογονικό κέντρο (chirality center) Χειρόµορφα µόρια έχουν τουλάχιστον ένα κέντρο ασυµµετρίας που ονοµάζεται στερεογονικό

8 6. Παραδείγµατα

9 7. Οπτική ενεργότητα (Biot, ) Επίπεδο του πολωµένου φωτός στρέφεται αν περάσει από διάλυµα οπτικά ενεργής ουσίας Γωνία στρέψης µετριέται µε πολωσίµετρο σε µοίρες [a] Μόρια που στρέφουν το φως προς τα δεξιά ονοµάζονται δεξιόστροφα (dextrorotatory) και συµβολίζονται µε (+) Μόρια που το στρέφουν αριστερά ονοµάζονται αριστερόστροφα (levorotatory) (-)

10 8. Μέτρηση γωνίας στρέψης φωτός Πολωσίµετρο µετράει γωνία στρέψης πολωµένου φωτός αφού περάσει από διάλυµα

11 9. Eναντιοµερή και οπτική τους ενεργότητα Louis Pasteur (1849) ανακάλυψε ότι άλατα νατρίου και αµµωνίου του τρυγικού οξέος έδιναν δύο διακριτά είδη κρυστάλλων, τους δεξιόστροφους και αριστερόστροφους Μίγµα των δύο χειρόµορφων εναντιοµερών σε αναλογία 50:50 ονοµάζεται ρακεµικό κι εµφανίζει µηδενική οπτική στροφή

12 10. Κανόνες προτεραιότητας-προσδιορισµός απεικόνισης Προσδιορισµός προτεραιότητας υποκαταστατών βάσει ατοµικού αριθµού (άτοµο µε υψηλότερο α.α., πρώτο ) Τοποθέτηση οµάδας χαµηλότερης προτεραιότητας προς τα πάνω Χρησιµοποίηση χεριού για προσδιορισµό R (rectus, δηλ. δεξί χέρι) ή S (sinister, δηλ. αριστερό χέρι) στερεογονικού κέντρου

13 11. Παραδείγµατα

14 12. Διαστερεοµερή (daistereomers) Στερεοϊσοµερή που δεν έχουν σχέση κατοπτρικού ειδώλου µεταξύ τους Μόρια µε περισσότερα του ενός στερεογονικά κέντρα 2R,3R 2S,3S Ο αριθµός των πιθανών στερεοϊσοµερών µε n στερεογονικά κέντρα είναι 2n 2R,3S 2S,3R

15 13. Φυσικές ιδιότητες στερεοϊσοµερών Εναντιοµερή: ίδιες φυσικές ιδιότητες, διαφορά στο πρόσηµο στροφής του πολωµένου φωτός Διαστερεοµερή: διαφορετικές φυσικές ιδιότητες

16 14. Ανασκόπηση ισοµέρειας Ισοµερή Συντακτικά ισοµερή Στερεοισοµερή Εναντιοµερή (κατοπτρικά είδωλα) Διαστερεοµερή (µη κατοπτρικά είδωλα) Διαστερεοµερή απεικόνισης Cis-trans Διαστερεοµερή

17 15. Συντακτικά ισοµερή

18 16. Στερεοϊσοµερή Ίδια σύνδεση ατόµων διαφορετική γεωµετρία Εναντιοµερή: Μη συµπίπτοντα ισοµερή µε σχέση ειδώλου αντικειµένου Διαστερεοµερή: όλα τα υπόλοιπα στερεοϊσοµερή (περιλαµβάνει cis και trans µόρια)

19 17. Προβολές κατά Fischer Τετραεδρικό άτοµο C απεικονίζεται µε δύο κάθετες γραµµές Οριζόντιες γραµµές: δεσµοί έξω από το επίπεδο του χαρτιού Κάθετες γραµµές: δεσµοί πίσω από το επίπεδο του χαρτιού

20 18. Στερεοχηµεία αντιδράσεων Προσθήκη HBr στα αλκένια

21 19. Μηχανισµός αντίδρασης Προσθήκη µέσω καρβοκατιόντος Ενδιάµεσο προσβάλλεται εξίσου από την άνω και κάτω πλευρά

22 20. Χειροµορφία στη φύση Στερεοϊσοµερή στη φύση έχουν διαφορετικές βιολογικές ιδιότητες Στερεοϊσοµερή αναγνωρίζονται από χειρόµορφους υποδοχείς Ιδιότητες φαρµάκων βασίζονται στη στερεοχηµεία