Ενότητα 6 Οργανικά οξέα και βάσεις (Β μέρος) McMurry σελ , , , , ,

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Ενότητα 6 Οργανικά οξέα και βάσεις (Β μέρος) McMurry σελ , , , , ,"

Διδώ Μακρή
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Οργανική Χημεία της συντήρησης (ή γενική οργανική χημεία για συντηρητές) Ενότητα 6 Οργανικά οξέα και βάσεις (Β μέρος) McMurry σελ , , , , , Διδάσκων: Στ. Μπογιατζής Επίκουρος καθηγητής

2 Σταθεροποίηση μέσω δεσμών σ: επαγωγικό φαινόμενο (-Ι) Οξικό οξύ l Χλωροξικό οξύ ΟΗ - ΟΗ - Τα άτομα χλωρίου (ηλεκτραρνητικά) έλκουν ηλεκτρονιακή πυκνότητα μέσω σ δεσμών (-Ι φαινόμενο) l - - pk a 4.75 pk a 2.87 Αποσυμφόρηση αρνητικών φορτίων μέσω σ-δεσμών = σταθεροποίηση του ανιόντος

3 Σταθεροποίηση μέσω δεσμών σ: επαγωγικό φαινόμενο (-Ι) l Οξικό οξύ Χλωροξικό οξύ l l l l l διχλωροξικό οξύ τριχλωροξικό οξύ pk a 4.75 pk a 2.87 pk a 1.25 pk a 0.70 Τα άτομα χλωρίου (ηλεκτραρνητικά) έλκουν ηλεκτρονιακή πυκνότητα μέσω σ δεσμών (-Ι φαινόμενο) Περισσότερα άτομα l, ισχυρότερο οξύ

4 Σταθεροποίηση μέσω δεσμών σ: επαγωγικό φαινόμενο (-Ι) Οξικό οξύ F F φθοροξικό οξύ F F F διφθοροξικό οξύ F τριφθοροξικό οξύ pk a 4.75 pk a 2.6 pk a 1.1 pk a 0.23 Τα άτομα φθορίου (ακόμα περισσοτερο ηλεκτραρνητικά) έλκουν ηλεκτρονιακή πυκνότητα μέσω σ δεσμών (-Ι φαινόμενο)

5 Σταθεροποίηση μέσω δεσμών σ: επαγωγικό φαινόμενο (-Ι) pk a 4.8 pk a 2.8 pk a 4.1 pk a 4.5 Όσο πιο μακριά από την ιονιζόμενη ομάδα (π.χ. καρβοξύλιο) είναι το ηλεκτραρνητικό άτομο, τόσο ασθενέστερη η συνεισφορά του

6 Η παρουσία ατόμων φθορίου στις αλκοόλες Σταθεροποίηση του αρνητικού φορτίου στο ανιόν μπορεί να επιτευχθεί μέσω του σ συστήματος δεσμών μεθανόλη 2,2,2-τριφθορο-αιθανόλη 2,2,2, 3,3,3-εξαφθορο- 2-προπανόλη υπερφθορο-tβουτανόλη

7 Αποσταθεροποίηση του ανιόντος με +Ι επαγωγικό φαινόμενο Οι μεθυλομάδες προσφέρουν ηλεκτρονιακή πυκνότητα μέσω σ δεσμών (+Ι φαινόμενο)

8 Αποσταθεροποίηση του ανιόντος με +Ι επαγωγικό φαινόμενο

9 Καρβανιόντα μεθάνιο αιθάνιο :Β :Β Μεθυλικό καρβανιόν 3 αιθυλικό καρβανιόν + ΒΗ + ΒΗ

10 Σταθεροποίηση καρβανιόντος με δομές συντονισμού Το ανιόν είναι σταθερότερο όταν το φορτίο του «διαχέεται» (η απεντοπίζεται) μέσω δομών συντονισμού σε μεγάλο τμήμα του μορίου Μεθυλικό καρβανιόν (Πολύ ασταθές!) τολουυλικό καρβανιόν (λιγότερο ασταθές!) pk a = 48 pk a = 40

11 Σταθεροποίηση καρβανιόντος με δομές συντονισμού Το ανιόν είναι σταθερότερο όταν το φορτίο του «διαχέεται» (η απεντοπίζεται) μέσω δομών συντονισμού σε μεγάλο τμήμα του μορίου Μεθάνιο Μεθυλ-μεθάνιο (τολουόλιο) Διμεθυλ-μεθάνιο Τριμεθυλ-μεθάνιο pk a

12 Προπυλικό καρβανιόν αλλυλικό ενολικό κετο-ενολικό μεθυλικό καρβανιόν ανιόν νιτρομεθανίου ανιόν δι-νιτρομεθανίου ανιόν τρι-νιτρομεθανίου Ισχύς των οξέων μέσω της σταθεροποίησης του ανιόντος τους Η διάχυση του αρνητικού φορτίου (απεντοπισμός) μέσω δομών συντονισμού του π συστήματος δεσμών δημιουργεί σταθερό ανιόν

13 Επίδραση του υβριδισμού στην οξύτητα των οργανικών ενώσεων sp 3 sp 2 sp

14 Ποιο οξύ είναι ισχυρότερο; Ερωτήσεις 3 l Οξικό οξύ Μυρμηκικό οξύ Χλωρο-μυρμηκικό (χλωροφορμικό) οξύ

15 Ποια ένωση έχει μικρότερο pka (δηλ. είναι ισχυρότερη ως οξύ; Ερωτήσεις 3 - μεθανόλη φαινόλη

16 Ποια ένωση έχει μικρότερο pka (δηλ. είναι ισχυρότερη ως οξύ; Ερωτήσεις N 2 N 2 φαινόλη 4-νιτροφαινόλη 2 N N 2 2,4,6-τρινιτροφαινόλη (πικρικό οξύ)

17 Η οξύτητα στις αζωτούχες ενώσεις 3 Οξικό οξύ Το ανιόν σταθεροποιείται με δομές συντονισμού 3 3 Ακεταμίδιο N 2 ακετυλ-ομάδα 3 - N - N

18 Η οξύτητα στις αζωτούχες ενώσεις N Αμμωνία pk a = 33 Το ανιόν σταθεροποιείται με δομές συντονισμού 3 Ακεταμίδιο pk a = 17 3 N 2 N - ακετυλ-ομάδα 3 - N

19 Η οξύτητα στις αζωτούχες ενώσεις νερό Καρβοξυλικό οξύ.... αμμωνία Το ανιόν σταθεροποιείται με δομές συντονισμού πρωτοταγές αμίδιο.. φθαλιμίδιο

20 Βάσεις στην οργανική χημεία Οι βάσεις κατά Bronsted-Lowry μπορούν να δεχτούν ένα πρωτόνιο (Η + ) από ένα οξύ διαθέτουν μη δεσμικό ζευγάρι ηλεκτρονίων έτοιμο να δοθεί σε κατάλληλο δέκτη (δηλ. οξύ) : Βάση 1 Οξύ 1 Βάση 2 Οξύ 2 pk Β Μηχανισμός: ροή ηλεκτρονίων

21 Βάσεις στην οργανική χημεία Από την πλευρά του συζυγούς οξέος: Οξύ 1 Βάση 1 Οξύ 2 Βάση 2 pk aη = -logk a του συζυγούς οξέος Όσο μεγαλύτερο το pk aη τόσο ισχυρότερη η βάση!

22 Αμίνες [πότε οι βάσεις γίνονται ισχυρότερες;] Μια βάση γίνεται ισχυρότερη όταν αυξάνεται η πυκνότητα φορτίου στο άτομο με το ζεύγος ηλεκτρονίων Ή αποσταθεροποιείται το θετικό φορτίο στο συζυγές κατιόν ιόντα αμμωνίου σταθεροποιείται το κατιόν αμμωνίου Αυξάνεται η ισχύς των βάσεων (Αέρια φάση)

23 Επίδραση του υβριδισμού στην ισχύ της βάσης sp 3 sp sp 3 N 2 sp 3 N Πολύ ασθενής βάση!

24 απεντοπισμός ασύζευκτων ηλεκτρονίων μέσω δομών συντονισμού

25 Αμίδια: πολύ ασθενείς βάσεις sp 2 sp 2 Το άζωτο είναι sp 2, με το μη δεσμικό ζεύγος ηλεκτρονίων να ανήκει σε p (ατομικό) τροχιακό.

26 Αμιδίνες: σχετικά ισχυρές βάσεις sp 2 sp 3 αμιδίνες sp 2 sp 3 Το αμιδινικό κατιόν σταθεροποιείται DBN (1,5-diazabicyclo[3.4.0]nonene-5) DBU (1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7

27 Γουανιδίνες: πολύ ισχυρές βάσεις

28 Τέλος ενότητας

Σχετικά έγγραφα

Οργανική Χημεία της συντήρησης (ή γενική οργανική χημεία για συντηρητές)

Οργανική Χημεία της συντήρησης (ή γενική οργανική χημεία για συντηρητές) Ενότητα 5 Δομές συντονισμού Οργανικά οξέα και βάσεις (Α μέρος) McMurry σελ. 57-73 Διδάσκων: Στ. Μπογιατζής Επίκουρος καθηγητής Το