Οργανικέσ αντιδράςεισ.

Transcript

1 ΑΝΣΙΔΡΑ ΕΙ ΠΡΟ ΘΗΚΗ Οργανικέσ αντιδράςεισ..με βάςθ το γενικό ςχιμα που ςασ δίνεται: Γενικά.Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω αντιδράςεισ ωσ : προςκικθσ, απόςπαςθσ και υποκατάςταςθσ α.αικζνιοη αικάνιο S αικζνιο ΗΟ β. αικανόλθ 70o Να αναγράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που ακολουκοφν: α.αικυλζνιο Η β.προπυλζνιοι γ.μζκυλο-προπζνιοr δ.-βουτζνιοl ε.-βουτζνιοl ςτ. -αίκυλο-μζκυλο-βουτζνιοβr γ.χλωροαικζνιοκοη αικανόλθκl Αναγράφουμε τισ χθμικζσ εξιωςώςεισ των αντιδράςεων: α.=η - S = ΗΟ β. 70o γ.lκοη Κl Μία αντίδραςθ τθσ γενικισ μορφισ ΑΒ Γ είναι προςκικθ, τζτοια αντίδραςθ είναι θ α. Μία αντίδραςθ τθσ γενικισ μορφισ Α ΒΓ είναι απόςπαςθ,τζτοια αντίδραςθ είναι θ β. Μία αντίδραςθ τθσ γενικισ μορφισ ΑΒ ΓΔ είναι υποκατάςταςθ,τζτοια αντίδραςθ είναι θ γ..με βάςθ το παράδειγμα που ςασ δίνεται :. Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω αντιδράςεισ ωσ : προςκικθσ, απόςπαςθσ και υποκατάςταςθσ α.l N -N l β. - γ. υδατικό lna ΟΗNal διάλυμα Να αναγράψετε τισ χθμικζσ αντιδράςεισ γτων αντιδράςεων που ακολουκοφν. Σε κάκε περίπτωςθ να γράψετε τουσ ςυντακτικοφσ τφπουσ των πικανϊν προϊόντων κακϊσ και το κφριο και δευτερεφων προϊόν που προκφπτει από το κανόνα του Μαρκοβνικοβ α.αικυλζνιο ΗΟ β.προπυλζνιοηι γ.μζκυλο-προπζνιοηr δ.-βουτζνιοηl ε.-βουτζνιοηο ςτ. -αίκυλο-μζκυλο-βουτζνιοηl δ. αλκοολικό lna = NalΗΟ διάλυμα.με βάςθ το γενικό ςχιμα που ςασ δίνεται []

2 Να αναγράψετε τισ χθμικζσ αντιδράςεισ γτων αντιδράςεων που ακολουκοφν. Σε κάκε περίπτωςθ να γράψετε τουσ ςυντακτικοφσ τφπουσ των πικανϊν προϊόντων κακϊσ και το κφριο και δευτερεφων προϊόν που προκφπτει από το κανόνα του Μαρκοβνικοβ α.ακετυλζνιο Ηl β.προπίνιοηι γ.-βουτίνιοηr δ.-βουτίνιοηl ε.-πεντίνιοi ςτ.-πεντίνιοηr.με βάςθ το γενικό ςχιμα που ςασ δίνεται - S g S Να αναγράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που ακολουκοφν: α.ακετυλζνιο Η β.προπίνιοη γ.-βουτίνιοη δ.-βουτίνιοη ε.-πεντίνιο ςτ.-πεντίνιο 5.Σε ποια από τισ παρακάτω περιπτϊςεισ θ προςκικθ νεροφ ςε αλκίνιο οδθγεί ςτο ςχθματιςμό αλδεψδθσ: α.ακετυλενίου (ι αικινίου) β.ακραιοφ αλκινίου γ. οποιουδιποτε αλκενίου 6.Σε ποια από τισ παρακάτω περιπτϊςεισ θ προςκικθ νεροφ ςε αλκίνιο οδθγεί ςτο ςχθματιςμό μζκυλο κετόνθσ α.ακετυλενίου (ι αικινίου) β.ακραιοφ αλκινίου γ. οποιουδιποτε αλκενίου 7. Κατά τθν προςκικθ του μορίου ΗΟ-l( όπου κετικό τμιμα του μορίου το l και αρνθτικό τμιμα το ΟΗ ) ςε ζνα μθ ςυμμετρικό αλκζνιο. Σε ποιον άνκρακα κα προςτεκεί το l,ςε αυτόν με τα λιγότερα ι ςε αυτόν με τα περιςςότερα υδρογόνα; 8. Με βάςθ το γενικό ςχιμα που ςασ δίνεται N N -N -N Να αναγράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που ακολουκοφν: α.προςκικθ N ςτθ ωορμαλδεψδθ και ςτθ ςυνζχεια υδρόλυςθ του προϊόντοσ ςε όξινο περιβάλλον. β. Προςκικθ N ςτθν ακεταλδεψδθ και ςτθ ςυνζχεια υδρόλυςθ του προϊόντοσ. γ. Προςκικθ N ςτθν ακετόνθ και ςτθ ςυνζχεια υδρόλυςθ του προϊόντοσ. δ.προςκικθ N ςτθ βουτανάλθ και ςτθ ςυνζχεια υδρόλυςθ του προϊόντοσ ςε όξινο περιβάλλον. ε. Προςκικθ N ςτθ βουτανόνθ και ςτθ ςυνζχεια υδρόλυςθ του προϊόντοσ ςε όξινο περιβάλλον. ςτ. Προςκικθ N ςτθ -πεντανόνθ και ςτθ ςυνζχεια υδρόλυςθ του προϊόντοσ ςε όξινο περιβάλλον. 9.Με βάςθ το γενικό ςχιμα που ςασ δίνεται - MgX MgX Mg ()X []

3 Να αναγράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που ακολουκοφν: α.ωορμαλδεψδθ Mgl β. ωορμαλδεψδθ Mgl γ.ωορμαλδεψδθπροπυλομαγνιςιοχλωρίδιο δ. ωορμαλδεψδθιςοπροπυλομαγνιςιοχλωρίδιο 0.Με βάςθ το γενικό ςχιμα που ςασ δίνεται - MgX MgX Mg ()X Να αναγράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που ακολουκοφν α.βουτανάλθ Mgl β. προπανάλθ Mgl γ.ακεταλδεψδθπροπυλομαγνιςιοχλωρίδιο δ. ακεταλδεψδθιςοπροπυλομαγνιςιοχλωρίδιο. Με βάςθ το γενικό ςχιμα που ςασ δίνεται: - MgX MgX. Να ςυμπλθρϊςετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ, γράωοντασ «όπου χρειάηεται» το προϊόν προςκικθσ που προκφπτει ςφμωωνα με τον κανόνα Markovnikov l. r.... S.... l.... S S l l l... r r S gs Mg ()X Να αναγράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που ακολουκοφν α.βουτανόνθ Mgl β. βουτανόνθ Mgl γ.ακετόνθπροπυλομαγνιςιοχλωρίδιο δ. προπανόνθιςοπροπυλομαγνιςιοχλωρίδιο... N S gs S gs... -N.... Σασ δίνονται οι παρακάτω καρβονυλικζσ ενϊςεισ : -Φορμαλδεψδθ, -Ακεταλδεψδθ, - Ακετόνθ, -Βενηαλδεφδθ(Ph) Να κατατάξετε τισ παρακάτω ενϊςεισ κατά ςειρά αυξανόμενθσ δραςτικότθτασ. 5. N... -N... []

4 MgX MgX MgX MgX MgX Αντιδράςεισ Πολυμεριςμού..Με βάςθ το γενικό ςχιμα που ςασ δίνεται Να αναγράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ πολυμεριςμοφ του : α.αικυλζνιο πολυαικυλζνιο. β. προπυλζνιο πολυπροπυλζνιο. γ.βινυλοχλωρίδιο πολυβινυλοχλωρίδι.ο δ.ςτυρόλιο πολυςτυρόλιο. ε.ακρυλονιτρίλιο πολυακρυλονιτρίλιο.. Με βάςθ το γενικό ςχιμα που ςασ δίνεται Να αναγράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ πολυμεριςμοφ του : α.,-βουταδιζνιο una β.ιςοπρζνιο ωυςικό καουτςοφκ ι γουαταπζρκα γ.-χλϊρο-,-βουταδιζνιο νεοπρζνιο..το unas είναι προϊόν ςυμπολυμεριςμοφ : α.,-βουταδιενίου με ςτυρόλιο. β. Ιςοπρενίου με ςτυρόλιο. γ. Ιςοπρζνιου με ακρυλονιτρίλιο. δ. Χλωροπρενίου με ςτυρόλιο.. Το unan είναι προϊόν ςυμπολυμεριςμοφ..: α.ιςοπρενίου με ακρυλονιτρίλιο. β.,-βουταδιενίου με ακρυλονιτρίλιο. γ. Χλωροπρενίου με ακρυλονιτρίλιο. δ. Νεοπρενίου με ακρυλονιτρίλιο. []

5 β.οξικό οξφ Μεκανόλθ γ. Μυρμυγκικό οξφ αικανόλθ δ.οξικό οξφ αικανόλθ ε.προπανικό οξφ-προπανόλθ ςτ.μυρμυγκικό οξφιςοπροπυλικι αλκοόλθ ζ.αικανικό οξφαικυλικι αλκοόλθ. Αντιδράςεισ υποκατάςταςησ.με βάςθ το γενικο ςχιμα που ςασ δίνεται να αναγράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που ακολουκοφν -X Na - NaX -XNaN N NaX -XNa N - N NaX -XNa -- NaX -XNa NaX -X- Na - -NaX -X-N -N X N-X α. ΜζκυλοχλωρίδιοNa β. ΑικυλοχλωρίδιοNaN γ.-χλωροπροπάνιοnan δ. Ιςοπροπυλοχλωρίδιοαικοξείδιο του νατρίου ε. -χλωροπροπάνιοοξικό νάτριο ζ.-χλωροβουτάνιο Η Na η. -χλωροβουτάνιοαμμωνία.να αναγράψετε τθ ςταδιακι υποκατάςταςθ των ατόμων Η από άτομα l ςτο μόριο του μεκανίου. h l l l h l l l l h l l l l h l l l l 5.Να ςυμπλθρωκοφν οι παρακάτω χθμικζσ εξιςϊςεισ: α.) l Na.. β.). Na Nar γ.) l -N.. δ.) ( )r... ( )- Nar ε.) l Na. Nal ςτ.) l Na Nal ΗΟ ζ.) l KN η.) r.. N Nar ι.).με βάςθ το γενικό ςχιμα να αναγράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που ακολουκοφν. - l l S l S l α.μεκανόλθκειονυλοχλωρίδιο β.αικανόλθκειονυλοχλωρίδιο γ.-προπανόλθκειονυλοχλωρίδιο δ. -προπανόλθκειονυλοχλωρίδιο ε.-βουτανόλθκειονυλοχλωρίδιο ςτ. -βουτανόλθκειονυλοχλωρίδιο ι.) ( ) ιβ.) ιγ.) Sl. Sl ιδ.). Με βάςθ το γενικό ςχιμα να αναγράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που ακολουκοφν. (εςτεροποίθςθ)/η S (υδρόλυςθ)/η ι ΟΗ- α.μυρμυγκικό οξφ Μεκανόλθ [5]

6 Αντιδράςεισ απόςπαςησ.. Να αναγραωουν οι χθμικζσ εξιςϊςεισ αντιδράςθσ των παρακάτω αλκυλαλογονιδίων με ΚΟΗ ςε αλκοολικό διάλυμα α.) αίκυλοχλωρίδιο β.) προπυλοβρωμίδιο γ.) -μεκυλο--χλωρο-βουτανιο δ.) ιςοπροπυλοχλωρίδιο ε.) -μεκυλο--χλωρο-βουτάνιο Στθν περίπτωςθ ςχθματιςμοφ περιςςοτζρων του ενόσ προϊόντων να υποδείξετε το πιο πικανό..να γραωεί θ χθμικι εξίςωςθ απόςπαςθσ ενόσ μορίου Η από το αικάνιο: κζρμανςθ = καταλφτεσ.να ςυμπλθρωκοφν οι παρακάτω χθμικζσ εξιςϊςεισ: α.) Θ. --- καταλ β.) Θ. -- καταλ ςτθν περίπτωςθ ςχθματιςμοφ περιςςοτζρων του ενόσ προϊόντων, να υποδείξετε το πιο πικανό. 5.Να αναγραωοφν οι χθμικζσ εξιςϊςεισ που περιγράωουν τθν απόςπαςθ υδραλογόνου από το,-διχλωροπροπάνιο προσ ςχθματιςμοφ αλκινίου παρουςία ΚΟΗ ςε αλκοολικό διάλυμα. Πραγματοποιείται ςε πυκνά αλκοολικά διαλφματα ΚΟΗ ι Na. Η αντίδραςθ πραγματοποιείται ςε δφο ςτάδια. ο ςτάδιο l l.να αναγραωοφν οι ςυντακτικοί τφποι των προϊόντων απόςπαςθσ ενόσ μορίου υδροχλωρίου από το -χλωροβουτάνιο. Να αναγραωοφν οι χθμικζσ εξιςϊςεισ. Ο ςχθματιςμόσ ποιου προϊόντοσ πραγματοποιείται ςε μεγαλφτερο ποςοςτό; K Kl Kl K Kl l Η αντίδραςθ ςυνολικά περιγράφεται l K Kl Αν τα αλογόνα είναι ςε γειτονικά άτομα άνκρακα ζχουμε μία ανάλογθ διεργαςία K Kl κσρίως προϊόν K ο ςτάδιο l l l l K Kl 6.Να αναγραωοφν οι χθμικζσ εξιςϊςεισ των παρακάτω αντιδράςεων: αλκοόλθ α.,-διβρωμοαικάνιοκοη αλκοόλθ β.,-διχλωροπροπάνιοκοη αλκοόλθ γ.,-διβρωμοπροπάνιοκοη αλκοόλθ δ.,-διχλωροβουτάνιοκοη προϊόν με μικρές πιθανότητες στηματισμού Στθν περίπτωςθ αυτι μεγαλφτερθ πικανότθτα ζχει να ςχθματιςτεί το προϊόν που ακολουκεί τον κανόνα του Ζάιτςεφ (Zaitsev), ο οποίοσ μπορεί να διατυπωκεί ωσ εξισ : Κατά τθν αφυδραλογόνωςθ των -X, από τα γειτονικά άτομα με τον άνκρακα που ςυγκρατεί το αλογόνο, μεγαλφτερθ πικανότθτα να χάςει Η ζχει εκείνο που ςυγκρατεί τα λιγότερα. [6]

7 7.Να αναγραωεί θ χθμικι εξίςωςθ τθσ αωυδάτωςθσ τθσ -βουτανόλθσ παρουςία Η S ςτουσ 70 ο προσ το αντίςτοιχο αλκζνιο. Να αναγραωεί το κυρίωσ προϊόν που προκφπτει από τον κανόνα του Zaitsev. S κσρίως προϊόν 8. Να γράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ αωυδάτωςθσ των αλκοολϊν : α.) αικανόλθ β.) -προπανόλθ γ.) -προπανόλθ δ) -μζκυλο--προπανόλθ ε.) -μζκυλο--προπανόλθ Να αναγραωεί μόνο το κυρίωσ προϊόν που προκφπτει από τον κανόνα του Ζάιτςεω. ΧΟΛΙΚΟ ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ Αληηδξάζεηο Πξνζζήθεο Οι ςπουδαιότερεσ αντιδράςεισ προςκικθσ είναι: π.χ. = r rr Γενικά, αν προςκζςουμε αλκζνιο ςε διάλυμα Βr ςε τετραχλωράνκρακα, τότε το αλκζνιο αντιδρά με το Βr και το διάλυμα του r, από κόκκινο που είναι, αποχρωματίηεται. Ανάλογεσ αντιδράςεισ προςκικθσ με Βr δίνουν και άλλοι ακόρεςτοι υδρογονάνκρακεσ. Γενικότερα, θ προςκικθ Βr αποτελεί ζναν απλό εργαςτθριακό ζλεγχο τθσ ακορεςτότθτασ, κακϊσ θ άμεςθ εξαωάνιςθ τθσ κόκκινθσ χροιάσ του Βr ςθμαίνει ότι θ ζνωςθ είναι ακόρεςτθ. Κατά τθν προςκικθ r ι ΗΟΗ ι ΗΑ ςτο προπζνιο είναι δυνατόν να ςχθματιςτοφν δφο προϊόντα: Το κφριο προϊόν, δθλαδι αυτό που ςχθματίηεται ςε πολφ μεγαλφτερθ ποςότθτα από το άλλο, προβλζπεται από τον κανόνα του Markovnikov. Σφμωωνα με τον κανόνα του Markovnikov: όταν ζνα μόριο Α-Β προςτίκεται ςτο διπλό δεςμό ενόσ μθ ςυμμετρικοφ αλκενίου το κυριο προϊόν τθσ αντίδραςθσ είναι αυτό που προκφπτει από τθν προςκικθ του κετικοφ τμιματοσ (το οποίο είναι ςυνικωσ Η δ ) ςτον άνκρακα με τα περιςςότερα υδρογόνα. Δθαξκνγή Ποιο είναι το κφριο προϊόν κατά τθν προςκικθ: α. l ςε -βουτζνιο β. r ςε -μεκυλο--βουτζνιο Πξνζζήθε ζηνλ ηξηπιό δεζκό Οι αντιδράςεισ αυτζσ μοιάηουν πολφ με τισ αντίςτοιχεσ αντιδράςεισ προςκικθσ του διπλοφ δεςμοφ, με τθ διαωορά ότι εδϊ καταναλϊνεται διπλάςια ποςότθτα αντιδραςτθρίου απ ό,τι ςτο διπλό δεςμό, κακϊσ θ προςκικθ γίνεται ςε δφο βιματα. Πρϊτα, προςτίκεται ζνα μόριο ςτον τριπλό δεςμό, οπότε προκφπτει ζνωςθ με διπλό δεςμό και ςτθ ςυνζχεια προςτίκεται άλλο νζο μόριο, ϊςτε ο διπλόσ δεςμόσ να γίνει απλόσ. Επίςθσ, οι αντιδράςεισ προςκικθσ ςτα αςφμμετρα αλκίνια ακολουκοφν τον κανόνα του Markovnikov. Τζλοσ, να προςζξουμε τθν προςκικθ νεροφ ςτα αλκίνια, που όπωσ κα εξθγιςουμε ςτο παρακάτω παράδειγμα, γίνεται ςε ζνα ςτάδιο. [7]

8 . Προςιθκη αντιδραςτηρίων Grignard Ο Γάλλοσ χθμικόσ François Grignard ςυνζκεςε πρϊτοσ ενϊςεισ του τφπου MgX που ονομάηονται αλκυλομαγνθςιοαλογονίδια ι αντιδραςτιρια Grignard προσ τιμι του. Στα αντιδραςτιρια Grignard θ πολικότθτα είναι: δ- -Mgl δ και θ προςκικθ αυτϊν ςτο καρβονφλιο > = Ο γίνεται ςφμωωνα με το ςχιμα: Στθν τελευταία αντίδραςθ ςχθματίηεται ενδιάμεςα θ αςτακισ ζνωςθ =- (ενόλθ) θ οποία μετατρζπεται ςτθ ςυνζχεια ςε καρβονυλικι ζνωςθ. Δθαξκνγή Να γραωοφν οι αντιδράςεισ προςκικθσ l και Η ςε προπίνιο μζχρι να καταλιξουμε ςε κορεςμζνθ ζνωςθ. Προσθήκη στο καρβονύλιο : Το θλεκτρονιακό νζωοσ του καρβονυλικοφ διπλοφ δεςμοφ είναι ιςχυρά μετατοπιςμζνο προσ τθν πλευρά του θλεκτραρνθτικότερου ατόμου, δθλαδι του οξυγόνου. Γι αυτό και ο καρβυνυλικόσ διπλόσ δεςμόσ, ςε αντίκεςθ με το διπλό δεςμό των αλκενίων, είναι ιςχυρά πολωμζνοσ. Εξ αιτίασ αυτοφ οι καρβονυλικζσ ενϊςεισ δίνουν εφκολα αντιδράςεισ προςκικθσ με ενϊςεισ του τφπου Η-Α ςφμωωνα με το ςχιμα : Το προϊόν τθσ προςκικθσ ςτθ ςυνζχεια υδρολφεται, οπότε ζχουμε: Να παρατθριςουμε ότι: α. Ανάλογα με το είδοσ τθσ καρβονυλικισ ζνωςθσ που χρθςιμοποιοφμε προκφπτει και άλλθ αλκοόλθ. Δθλαδι, από ωορμαλδεψδθ () και MgX προκφπτει θ πρωτοταγισ αλκοόλθ τθσ μορωισ, από άλλεσ αλδεχδεσ (=) προκφπτουν δευτεροταγείσ αλκοόλεσ, από κετόνεσ τριτοταγείσ αλκοόλεσ Η ςειρά δραςτικότθτασ των καρβονυλικϊν ενϊςεων, όςον αωορά τισ αντιδράςεισ προςκικθσ, είναι: όπου - είναι αλκφλιο (νν-) και Ph- είναι ωαινφλιο (65-). Χαρακτθριςτικά παραδείγματα αντιδράςεων προςκικθσ ςτο καρβονφλιο είναι:.προςιθκη Η προσ ςχηματιςμό αλκοολών.προςιθκη N προσ ςχηματιςμό κυανυδρινών Η υδρόλυςθ των κυανυδρινϊν οδθγεί ςτθ ςφνκεςθ α- υδροξυοξζων ι -υδροξυοξζων: β. Στισ αντιδράςεισ αυτζσ αυξάνεται θ ανκρακικι αλυςίδα (αντιδράςεισ ανοικοδόμθςθσ). γ. Τα αντιδραςτιρια Grignard παραςκευάηονται κατά τθν επίδραςθ Mg ςε διάλυμα X ςε απόλυτο αικζρα. X Mg MgX Ο αικζρασ πρζπει να είναι απόλυτοσ, γιατί θ παραμικρι ποςότθτα νεροφ αντιδρά με το MgX και δίνει αλκάνιο, οπότε καταςτρζωεται το αντιδραςτιριο Grignard: MgX Mg()X Αληηδξάζεηο Απόζπαζεο Οι αντιδράςεισ απόςπαςθσ είναι ςτθν ουςία αντίκετεσ των αντιδράςεων προςκικθσ, όπωσ ωαίνεται ςτο παρακάτω ςχιμα: [8]

9 Συνικωσ ςτισ αντιδράςεισ αυτζσ αποςπάται ζνα ι και περιςςότερα μόρια ανόργανθσ ουςίασ (π.χ. Η, l, ΗΟΗ) από μία κορεςμζνθ ζνωςθ, οπότε προκφπτει ακόρεςτθ ζνωςθ με διπλό ι τριπλό δεςμό. Χαρακτθριςτικά παραδείγματα τζτοιων αντιδράςεων είναι:.αθπδξαινγόλωζε αιθπιαινγνληδίωλ πξνο ζρεκαηηζκό αιθελίνπ Π.χ. κατά τθ κζρμανςθ -βρωμοπροπανίου με αλκοολικό διάλυμα Na, αποςπάται ζνα μόριο r και δθμιουργείται προπζνιο. Δθαξκνγή Ποιο είναι το κφριο προϊόν τθσ απόςπαςθσ r από το -βρωμοπεντάνιο και από το -βρωμο--μεκυλοβουτάνιο ; Αληηδξάζεηο ππνθαηάζηαζεο Στισ αντιδράςεισ αυτζσ δφο αντιδρϊντα ανταλλάςςουν κάποιο τμιμα τουσ για να ςχθματίςουν δφο νζα προϊόντα. Οι αντιδράςεισ δθλαδι αυτζσ ζχουν τθ γενικι μορωι: Α-Β Γ-Γ Α-Γ Β-Γ Σ αυτι τθν κατθγορία αντιδράςεων ζνα άτομο ι μία ομάδα ατόμων αντικακίςταται από μία άλλθ. Χαρακτθριςτικζσ αντιδράςεισ υποκατάςταςθσ είναι:.αληηδξάζεηο ππνθαηάζηαζεο αιθπιαινγνληδίωλ κε ελώζεηο ηύπνπ Α δ Β δ- Οι αντιδράςεισ αυτζσ ζχουν τθ γενικι μορωι: δ X δ- Α δ Β δ- -Β X και αποτελοφν τθ βάςθ για τθ ςφνκεςθ ενόσ μεγάλου αρικμοφ οργανικϊν ενϊςεων, όπωσ ωαίνεται ςτο παρακάτω ςχιμα:.αθπδξαινγόλωζε δηαινγνληδίωλ πξνο ζρεκαηηζκό αιθηλίνπ. Αν αποςπάςουμε δφο μόρια l από το,-διχλωροπροπάνιο ι από το,-διχλωροπροπάνιο με αντίςτοιχο τρόπο δθμιουργείται προπίνιο..αθπδάηωζε θνξεζκέλωλ κνλνζζελώλ αιθννιώλ πξνο ζρεκαηηζκό αιθελίωλ Η αντίδραςθ αυτι μπορεί να πραγματοποιθκεί με κζρμανςθ ςτουσ 70 0 παρουςία πυκνοφ SΟ. Στισ αντιδράςεισ αωυδάτωςθσ αλκοολϊν και αωυδραλογόνωςθσ αλκυλαλογονιδίων το κφριο προϊόν κακορίηεται από τον κανόνα του Saytseff. Σσμθωνα με ηον κανόνα ηον Zaytseff, καηά ηην απόζπαζη μορίοσ ΗΑ από οργανική ένωζη, ηο Η αποζπάηαι εσκολόηερα από ηο ηριηοηαγές άηομο άνθρακα, λιγόηερο εσκολα από ηο δεσηεροηαγές άηομο άνθρακα και δσζκολόηερα από ηο πρωηοηαγές άηομο άνθρακα. Δθλαδι, κατά τθν απόςπαςθ r από το - βρωμοβουτάνιο το κφριο προϊόν είναι το -βουτζνιο. Να επιςθμάνουμε ότι τα αλκυλαλογονίδια είναι πολφ δραςτικζσ ενϊςεισ, λόγω τθσ ιςχυρισ πόλωςθσ του δεςμοφ -Χ. Η δραςτικότθτά τουσ ακολουκεί τθ ςειρά: I > r > l > F. Παραδείγματα αντιδράςεων αυτισ τθσ μορωισ δίνονται παρακάτω: α. Η αντίδραςθ αλκυλαλογονίδιου με υδατικό διάλυμα Na ςτθν οποία ευνοείται θ υποκατάςταςθ του αλογόνου από υδροξφλιο, π.χ. β. Η αντίδραςθ αλκυλαλογονίδιου με κυανιοφχο κάλιο (KN) οδθγεί ςτο ςχθματιςμό νιτριλίου (N), το οποίο ςτθ ςυνζχεια μπορεί να υδρολυκεί προσ ςχθματιςμό οξζοσ. γ. Η αντίδραςθ αλκυλαλογονίδιου με αλκοξείδιο του νατρίου (Na) οδθγεί ςτο ςχθματιςμό αικζρα. Αν διαλζξουμε διαωορετικά αλκφλια ςτο X και ςτο Na ( ), τότε ςχθματίηεται μικτόσ αικζρασ, π.χ. [9]

10 δ. Με αντίδραςθ αλκυλαλογονίδιου με ΝΗ παίρνουμε αμίνεσ, π.χ. ςτ. Με ακετυλίδια παίρνουμε ανϊτερα αλκίνια, π.χ.. ληηδξάζεηο αινγόλωζεο αιθννιώλ () Χαρακτθριςτικι είναι θ υποκατάςταςθ υδροξυλίου (- ΟΗ) με l κατά τθν αντίδραςθ αλκοόλθσ με κειονυλοχλωρίδιο Sl. To τελικό προϊόν (l) εφκολα απομονϊνεται, κακϊσ τα δευτερεφοντα προϊόντα (S, l) είναι αζρια και απομακρφνονται.. Αληηδξάζεηο όμηλεο πδξόιπζεο εζηέξωλ θαη εζηεξνπνίεζεο αιθννιώλ Η προσ τα δεξιά αντίδραςθ χαρακτθρίηεται υδρόλυςθ και γίνεται ςε όξινο ι βαςικό περιβάλλον, ενϊ θ προσ τα αριςτερά ονομάηεται εςτεροποίθςθ και γίνεται ςε όξινο περιβάλλον (π.χ. S). Οι αντιδράςεισ αυτζσ είναι ςε χθμικι ιςορροπία, οπότε ανάλογα με τισ ςυνκικεσ θ αντίδραςθ ωκείται προσ τα δεξιά (υδρόλυςθ) ι προσ τα αριςτερά (εςτεροποίθςθ).. Η αινγόλωζε ηωλ αιθαλίωλ Η αλογόνωςθ των αλκανίων είναι μια υποκατάςταςθ ωωτοχθμικι που γίνεται μζςω ριηϊν και που δε ςταματά ςτθ λιψθ μονοπαραγϊγου, αλλά ςυνεχίηει, με αποτζλεςμα να λαμβάνονται μίγματα προϊόντων. Π.χ θ αλογόνωςθ του παρουςία διάχυτου ωωτόσ οδθγεί ςτισ παρακάτω αντιδράςεισ: Όπωσ τα μικρά οργανικά μόρια παρουςιάηουν ενδιαωζρον για τισ χθμικζσ ιδιότθτζσ τουσ, ζτςι και τα πολυμερι που είναι γιγαντιαία μόρια παρουςιάηουν ενδιαωζρον για τισ ωυςικζσ (μθχανικζσ ) τουσ ιδιότθτεσ. Τα πολυμερι ζχουν επιωζρει επανάςταςθ τα τελευταία πενιντα χρόνια. Τα περιςςότερα από τα υωάςματα, χρϊματα, γυαλιά που χρθςιμοποιοφμε ςιμερα είναι ςυνκετικά πολυμερι. Ο πολυμεριςμόσ του αικυλενίου κακϊσ και πολλϊν υποκατεςτθμζνων παραγϊγων του ακολουκεί ζναν αλυςιδωτό μθχανιςμό μζςω ριηϊν, ο οποίοσ περιλαμβάνει τρία βαςικά ςτάδια: τθν ζναρξθ, τθ διάδοςθ και τον τερματιςμό του πολυμεριςμοφ. Χαρακτθριςτικά παραδείγματα αντιδράςεων πολυμεριςμοφ είναι: Α. Πνιπκεξηζκόο ελώζεωλ πνπ έρνπλ ηε ξίδα βηλύιην = - Το μονομερζσ ζχει το γενικό τφπο: = -Α, όπου Α είναι μονοςκενζσ ςτοιχείο ι μονοςκενισ ρίηα. Η γενικι αντίδραςθ πολυμεριςμοφ μπορεί να ςυμβολιςτεί: Πνιπκεξηζκόο Μζχρι τϊρα θ μελζτθ των οργανικϊν ενϊςεων είχε περιοριςτεί ςε μικρά μόρια. Όμωσ υπάρχουν και πελϊρια μόρια, τα οποία περιζχουν εκατοντάδεσ χιλιάδεσ άτομα, τα μακρομόρια. Τα μακρομόρια τόςο τα ωυςικά (π.χ. άμυλο), όςο και τα ςυνκετικά (π.χ. πολυαικυλζνιο) οωείλουν το μζγεκόσ τουσ ςτον πολυμεριςμό, τθ ςυνζνωςθ δθλαδι μικρϊν μορίων (μονομερι). Η δε διαδικαςία τθσ ςυνζνωςθσ ονομάηεται πολυμεριςμόσ. Αν ςυμβολίςουμε με Μ το μονομερζσ, μποροφμε να γράψουμε: [0] Β. Πνιπκεξηζκόο, Τθν αντίδραςθ αυτι δίνουν τα ςυηυγι αλκαδιζνια και τα παράγωγά τουσ. Η γενικι αντίδραςθ μπορεί να ςυμβολιςτεί:

11 Γ. Σπκπνιπκεξηζκόο Δφο μόρια που το κακζνα από μόνο του δίνει ζνα πολυμερζσ, π.χ. το,- βουταδιζνιο που πολυμερίηεται ςε una και το ςτυρόλιο που πολυμερίηεται ςε πολυςτυρόλιο, είναι δυνατόν να ςυμπολυμεριςτοφν και να δϊςουν ζνα νζο προϊόν, το ςυμπολυμερζσ τουσ. Δθλαδι, ο πολυμεριςμόσ που γίνεται με δφο ι περιςςότερα είδθ μονομεροφσ ονομάηεται ςυμπολυμεριςμόσ. Η δε κατανομι των μονομερϊν ςτο ςυμπολυμερζσ είναι είτε τυχαία, είτε αυςτθρά εναλλαςςόμενθ κατά μικοσ τθσ αλυςίδασ. Το προϊόν ςυμπολυμεριςμοφ του παραδείγματοσ που κίξαμε (,-βουταδιζνιο και ςτυρόλιο) χρθςιμοποιείται ωσ τεχνθτό καουτςοφκ και ονομάηεται una S (από τα αρχικά u για το βουταδιζνιο na για το Na παρουςία του οποίου γίνεται ο ςυμπολυμεριςμόσ και S για το ςτυρόλιο). Αντίςτοιχα από το ςυμπολυμεριςμό του,-βουταδιενίου και του ακρυλονιτριλίου ( = -N) προκφπτει προϊόν που χρθςιμοποιείται και αυτό ωσ τεχνθτό καουτςοφκ και ονομάηεται una Ν. []