5.5 Φυσικές ιδιότητες των αλκενίων. ρ. Χάρης Ε. Σεμιδαλάς Επίκουρος Καθηγητής ΑΤΕΙ Αθήνας

Transcript

1 5.5 Φυσικές ιδιότητες των αλκενίων ρ. Χάρης Ε. Σεμιδαλάς Επίκουρος Καθηγητής ΑΤΕΙ Αθήνας

2 ιπολικές ροπές Ποια είναι η κατεύθυνση της διπολικής ροπής; Μια μεθυλομάδα προσφέρει ηλεκτρόνια στο διπλό δεσμό, ή τα έλκει; μ = 0 D 3 μ = 0.3 D

3 μ = 1.4 D ιπολικές ροπές l Το χλώριο είναι ηλεκτραρνητικό και έλκει τα ηλεκτρόνια. μ = 0 D 3 μ = 0.3 D

4 ιπολικές ροπές Η διπολική ροπή του 1-χλωροπροπενίου ισούται με το άθροισμα των διπολικών ροπών του βινυλοχλωριδίου και του προπενίου. μ = 1.4 D l 3 3 μ = 1.7 D l μ = 0.3 D

5 μ = 1.4 D ιπολικές ροπές Επομένως, μια μεθυλομάδα παρέχει ηλεκτρόνια στο διπλό δεσμό. 3 l 3 l μ = 1.7 D μ = 0.3 D

6 Οι αλκυλομάδες σταθεροποιούν τον sp 2 υβριδισμένο άνθρακα ελευθερώνοντας ηλεκτρόνια R + Είναι σταθερότερο από + R. Είναι σταθερότερο από. R Είναι σταθερότερο από

7 5.6 Σχετικές σταθερότητες των αλκενίων

8 Οι διπλοί δεσμοί ταξινομούνται σύμφωνα με τον αριθμό των ανθράκων που συνδέονται με αυτούς. R μονοϋποκατεστημένος R R R' R R' R' διυποκατεστημένος διυποκατεστημένος διυποκατεστημένος

9 Οι διπλοί δεσμοί ταξινομούνται σύμφωνα με τον αριθμό των ανθράκων που συνδέονται με αυτούς. R R" R R" R' R' R"' Τριυποκατεστημένος τετραϋποκατεστημένος

10 Οι επιδράσεις των υποκαταστατών στη σταθερότητα των αλκενίων Ηλεκτρονικές Τα διυποκατεστημένα αλκένια είναι σταθερότερα από τα μονοϋποκατεστημένα. Στερεοχημικές Τα trans αλκένια είναι σταθερότερα από τα cis.

11 Εικόνα 5.4 Θερμότητες καύσεως των ισομερών kj/mol + 6O kj/mol 2707 kj/mol 2700 kj/mol 4O O

12 Οι επιδράσεις των υποκαταστατών στη σταθερότητα των αλκενίων Ηλεκτρονικές Οι αλκυλομάδες σταθεροποιούν τους διπλούς δεσμούς περισσότερο από το. Οι πλέον υποκατεστημένοι διπλοί δεσμοί είναι σταθερότεροι από τους λιγότερο υποκατεστημένους.

13 Πρόβλημα ώστε τη δομή ή κατασκευάστε ένα μοριακό μοντέλο του πλέον σταθερού αλκενίου 6 12.

14 Πρόβλημα ώστε τη δομή ή κατασκευάστε ένα μοριακό μοντέλο του πλέον σταθερού αλκενίου

15 Οι επιδράσεις των υποκαταστατών στη σταθερότητα των αλκενίων Στερεοχημικές επιδράσεις Τα trans αλκένια είναι σταθερότερα από τα cis. Τα cis αλκένια αποσταθεροποιούνται από τη τάση van der Waals.

16 Η τάση van der Waals οφείλεται στον συνωστιμό των cis-μέθυλο ομάδων Εικόνα 5.5 cis και trans-2-βουτένιο cis-2-βουτένιο trans-2-βουτένιο

17 Η τάση van der Waals οφείλεται στο συνωστιμό των cis-μέθυλο ομάδων Εικόνα 5.5 cis και trans-2-βουτένιο cis-2-βουτένιο trans-2-βουτένιο

18 Τάση van der Waals Η στερεοχημική επίδραση προκαλεί μια μεγάλη διαφορά στη σταθερότητα μεταξύ των cis και trans- ( 3 ) 3 =( 3 ) 3 το cis είναι 44 kj/mol ασταθέστερο από το trans

19 5.7 Κυκλοαλκένια

20 Κυκλοαλκένια Το κυκλοπροπένιο και το κυκλοβουτένιο έχουν γωνιακή τάση. Τα μεγαλύτερα κυκλοαλκένια, όπως το κυκλοπεντένιο και το κυκλοεξένιο, μπορούν να ενσωματώσουν, ένα διπλό δεσμό μέσα στον δακτύλιο με μικρή ή καθόλου γωνιακή τάση.

21 Στερεοϊσομερή κυκλοαλκένια Το cis-κυκλοοκτένιο και το trans-κυκλοοκτένιο είναι στερεοϊσομερή. Το cis-κυκλοοκτένιο είναι 39 kj/mol σταθερότερο από το trans-κυκλοοκτένιο. cis-κυκλοοκτένιο trans-κυκλοοκτένιο

22 Στερεοϊσομερή κυκλοαλκένια Το cis-κυκλοοκτένιο και το trans-κυκλοοκτένιο είναι στερεοϊσομερή. Το cis-κυκλοοκτένιο είναι 39 kj/mol σταθερότερο από το trans-κυκλοοκτένιο. cis-yclooctene trans-yclooctene

23 Στερεοϊσομερή κυκλοαλκένια Το trans-κυκλοοκτένιο είναι το μικρότερο trans-κυκλοοκτένιο το οποίο είναι σταθερό σε θερμοκρασία δωματίου. Το cis στερεοϊσομερές είναι σταθερότερο από το trans μέχρι τα 11 κυκλοαλκένια. Το cis και trans-κυκλοδωδεκένιο έχουν κατά προσέγγιση ίση σταθερότητα. trans-κυκλοοκτένιο

24 Στερεοϊσομερή κυκλοαλκένια Το trans-κυκλοοκτένιο είναι το μικρότερο trans-κυκλοοκτένιο το οποίο είναι σταθερό σε θερμοκρασία δωματίου. Το cis στερεοϊσομερές είναι σταθερότερο από το trans μέχρι τα 11 κυκλοαλκένια. Το cis και trans-κυκλοδωδεκένιο έχουν κατά προσέγγιση ίση σταθερότητα. cis-κυκλοδωδεκένιο trans-κυκλοδωδεκένιο

25 Στερεοϊσομερή κυκλοαλκένια Το trans-κυκλοοκτένιο είναι το μικρότερο trans-κυκλοοκτένιο το οποίο είναι σταθερό σε θερμοκρασία δωματίου. Το cis στερεοϊσομερές είναι σταθερότερο από το trans μέχρι τα 11 κυκλοαλκένια. Το cis και trans-κυκλοδωδεκένιο έχουν κατά προσέγγιση ίση σταθερότητα. Όταν υπάρχουν περισσότεροι από 12 άνθρακες στο δακτύλιο, τα trans-κυκλοαλκένια είναι σταθερότερα από τα cis. Ο δακτύλιος είναι αρκετά μεγάλος έτσι ώστε το κυκλοαλκένιο να συμπεριφέρεται περισσότερο σαν άκυκλο.