E π A π π ª π OÚÁ ÓÈÎ XËÌÂ. TfiÌÔ A' OÌfiÏÔÁ ÂÈÚ, ÙÂÚÂÔ ËÌÂ Î È MË ÓÈÛÌÔ OÚÁ ÓÈÎÒÓ AÓÙÈ Ú ÛÂˆÓ M ÓÒÏË ÙÚ Ù ÎË

Transcript

1 E π A π π ª π OÚÁ ÓÈÎ XËÌ TfiÌÔ A' M ÓÒÏË ÙÚ Ù ÎË OÌfiÏÔÁ ÂÈÚ, ÙÂÚÂÔ ËÌÂ Î È MË ÓÈÛÌÔ OÚÁ ÓÈÎÒÓ AÓÙÈ Ú ÛˆÓ

2 ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Σχολή Θετικών Επιστηµών και Τεχνολογίας Πρόγραµµα Σπουδών ΣΠOY EΣ ΣTIΣ ΦYΣIKEΣ EΠIΣTHMEΣ Θεµατική Ενότητα OPΓANIKH XHMEIA Τόµος A' Oµόλογες Σειρές, Στερεοχηµεία και Mηχανισµοί Oργανικών Aντιδράσεων MANΩΛHΣ ΣTPATAKHΣ Eπίκουρος Kαθηγητής Tµήµατος Xηµείας Πανεπιστηµίου Kρήτης ΠATPA 2002

3 ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Σχολή Θετικών Επιστηµών και Τεχνολογίας Πρόγραµµα Σπουδών ΣΠOY EΣ ΣTIΣ ΦYΣIKEΣ EΠIΣTHMEΣ Θεµατική Ενότητα OPΓANIKH XHMEIA Τόµος A' Oµόλογες Σειρές, Στερεοχηµεία και Mηχανισµοί Oργανικών Aντιδράσεων Συγγραφή MANΩΛHΣ ΣTPATAKHΣ Eπίκουρος Καθηγητής Tµήµατος Xηµείας Πανεπιστηµίου Kρήτης Κριτική Ανάγνωση MIXAΛHΣ OPΦANOΠOYΛOΣ Καθηγητής Tµήµατος Xηµείας Πανεπιστηµίου Kρήτης Ακαδηµαϊκός Υπεύθυνος για την επιστηµονική επιµέλεια του τόµου ΓEΩPΓIOΣ KAPAΪΣKAKHΣ Καθηγητής Tµήµατος Xηµείας Πανεπιστηµίου Πατρών Επιµέλεια στη µέθοδο της εκπαίδευσης από απόσταση EIPHNH ΓEΩPΓIA H Γλωσσική Επιµέλεια MAΓ A OIKONOMOY Τεχνική Επιµέλεια ΕΣΠΙ ΕΚ ΟΤΙΚΗ Ε.Π.Ε. Καλλιτεχνική Επιµέλεια Σελιδοποίηση TYPORAMA Συντονισµός ανάπτυξης εκπαιδευτικού υλικού και γενική επιµέλεια των εκδόσεων ΟΜΑ Α ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΕΡΓΟΥ ΕΑΠ / ISBN: Kωδικός Έκδοσης: ΦYE 30/1 Copyright 2000 για την Ελλάδα και όλο τον κόσµο ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Οδός Παπαφλέσσα & Υψηλάντη, Πάτρα Τηλ: (0610) , Φαξ: (0610) Σύµφωνα µε το Ν. 2121/1993, απαγορεύεται η συνολική ή αποσπασµατική αναδηµοσίευση του βιβλίου αυτού ή η αναπαραγωγή του µε οποιοδήποτε µέσο χωρίς την άδεια του εκδότη.

4 ÂÚÈ fiìâó K º π 1 HÏÂÎÙÚÔÓÈÎ ÂˆÚ Â MÂÏ ÙË OÚÁ ÓÈÎÒÓ AÓÙÈ Ú ÛÂˆÓ Eισαγωγικές παρατηρήσεις Aτοµικά τροχιακά Hλεκτρονικές διατάξεις εσµοί Περιγραφή του οµοιοπολικού δεσµού Yβριδισµός Yβριδισµός sp Yβριδισµός sp Yβριδισµός sp Πόλωση οµοιοπολικών δεσµών Eνέργεια σχηµατισµού και διάσπασης δεσµού ιαµοριακές και ενδοµοριακές αλληλεπιδράσεις ιπολική ροπή Eπαγωγικό φαινόµενο Συντονισµός Oξέα και βάσεις κατά Brönsted Lowry Oρισµός Πρόβλεψη οξεοβασικών ισορροπιών Oξέα και βάσεις κατά Lewis Oµόλογες σειρές οργανικών ενώσεων Tαξινόµηση των οργανικών αντιδράσεων Mηχανισµοί οργανικών αντιδράσεων Iσορροπία και ταχύτητα µιας χηµικής αντίδρασης Mεταβατική κατάσταση Eνέργεια ενεργοποίησης Eνεργειακό διάγραµµα αντίδρασης Περιγραφή µιας αντίδρασης πολλών σταδίων Σύνοψη K º π 2 AÏÎ ÓÈ K ÎÏÔ ÏÎ ÓÈ Eισαγωγικές παρατηρήσεις... 61

5 6 Oª πƒ, ƒ Ã ª π π M Ã π ª π Oƒ π ø A π ƒ ø 2.1 οµή αλκανίων Eίδη ανθράκων και υδρογόνων Oνοµατολογία αλκανίων Oνοµατολογία αλκανίων ευθείας αλυσίδας Oνοµατολογία n αλκυλοµάδων Oνοµατολογία αλκανίων διακλαδισµένης αλυσίδας Eµπειρικές ονοµασίες αλκυλοµάδων Φυσικές ιδιότητες των αλκανίων ιαµορφώσεις αλκανίων ιαµορφοµερή του αιθανίου ιαµορφοµερή του βουτανίου Kυκλοαλκάνια Oνοµατολογία κυκλοαλκανίων Tάση κυκλοαλκανίων Eίδη τάσεων στα κυκλοαλκάνια ιαµορφώσεις κυκλοαλκανίων Kυκλοπροπάνιο Kυκλοεξάνιο ιαµορφώσεις µονοϋποκατεστηµένων κυκλοεξανίων Στερεοϊσοµέρεια cis trans στα κυκλοαλκάνια Παρασκευές αλκανίων Aντιδράσεις αλκανίων Mηχανισµός της αλογόνωσης των αλκανίων Eλεύθερες ρίζες Mηχανισµός αλογόνωσης ραστικότητα των αλογόνων Aλογόνωση ανώτερων µελών αλκανίων Xλωρίωση Bρωµίωση Σύνοψη Γενικά Προβλήµατα

6 EPIEXOMENA 7 K º π 3 ÙÂÚÂÔ ËÌÂ Eισαγωγικές παρατηρήσεις Eναντιοµέρεια Aπεικόνιση εναντιοµερών R,S Oπτική ενεργότητα Pακεµικά µείγµατα Oπτική ενεργότητα Pακεµικά µείγµατα ιαστερεοµέρεια Mεσοµέρεια Προβολές κατά Fischer Σύνοψη της ισοµέρειας Στερεοχηµεία µιας αντίδρασης. H φωτοχηµική χλωρίωση των αλκανίων Xλωρίωση του βουτανίου Xλωρίωση του (R) 2 χλωροβουτανίου. Aσύµµετρη σύνθεση Σύνοψη Γενικά Προβλήµατα K º π 4 AÏÎ ÓÈ Eισαγωγικές παρατηρήσεις οµή αλκενίων Oνοµατολογία αλκενίων Γεωµετρική ισοµέρεια Γεωµετρική ισοµέρεια cis trans Xαρακτηρισµός γεωµετρικών ισοµερών ως E ή Z Σταθερότητα αλκενίων Παρασκευή αλκενίων Aντιδράσεις προσθήκης στα αλκένια Kαταλυτική υδρογόνωση Προσθήκη υδραλογόνων. Kανόνας του Markovnikov Προσθήκη H 2 O στα αλκένια (ενυδάτωση) Προσθήκη αλογόνων

7 8 Oª πƒ, ƒ Ã ª π π M Ã π ª π Oƒ π ø A π ƒ ø Σχηµατισµός αλοϋδρινών Eνυδάτωση αλκενίων µέσω υδροβορίωσης Προσθήκη καρβενίων Προσθήκη υδραλογόνων µέσω ριζών Aντιδράσεις διυδροξυλίωσης Oζονόλυση αλκενίων Aναδιάταξη καρβοκατιόντων Σύνοψη Γενικά Προβλήµατα K º π 5 AÏÎ ÓÈ Eισαγωγικές παρατηρήσεις οµή και ονοµατολογία αλκυνίων Oξύτητα ακετυλενικών υδρογόνων Παρασκευή αλκυνίων Aντιδράσεις προσθήκης αλκυνίων Aναγωγή Προσθήκη αλογόνων και υδραλογόνων Eνυδάτωση αλκυνίων Oξειδωτική διάσπαση αλκυνίων µε επίδραση όζοντος Oργανική σύνθεση Σύνοψη Γενικά Προβλήµατα K º π 6 ÁÈ Î È ÓÈ Eισαγωγικές παρατηρήσεις οµή συζυγιακών διενίων και πολυενίων Παρασκευή συζυγιακών διενίων Aντιδράσεις προσθήκης σε συζυγιακά διένια Kινητικός και θερµοδυναµικός έλεγχος της ηλεκτρονιόφιλης προσθήκης σε συζυγιακά διένια Aντίδραση Diels Alder Σύνοψη

8 EPIEXOMENA 9 K º π 7 AÏÎ Ï ÏÔÁÔÓ È Eισαγωγικές παρατηρήσεις οµή και ονοµατολογία αλκυλαλογονιδίων Παρασκευές αλκυλαλογονιδίων Aντιδράσεις αλκυλαλογονιδίων Aντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης. Mηχανισµός S N Mηχανισµός Xαρακτηριστικά µιας αντίδρασης S N 2 O ρόλος του υποστρώµατος Xαρακτηριστικά µιας αντίδρασης S N 2 Tο προσβάλλον πυρηνόφιλο Xαρακτηριστικά µιας αντίδρασης S N 2 H αποχωρούσα οµάδα Xαρακτηριστικά µιας αντίδρασης S N 2. O διαλύτης Aντιδράσεις πυρηνόφιλης υποκατάστασης. Mηχανισµός S N Mηχανισµός Xαρακτηριστικά της αντίδρασης S N 1 O ρόλος του υποστρώµατος Xαρακτηριστικά της αντίδρασης S N 1 Tο προσβάλλον πυρηνόφιλο Xαρακτηριστικά της αντίδρασης S N 1 H αποχωρούσα οµάδα Xαρακτηριστικά της αντίδρασης S N 1 O ρόλος του διαλύτη Aντιδράσεις απόσπασης. Mηχανισµός E Mηχανισµός Xαρακτηριστικά της αντίδρασης απόσπασης E Aντιδράσεις απόσπασης. Mηχανισµός E Σύνοψη Γενικά Προβλήµατα K º π 8 BÂÓ fiïèô Î È AÚˆÌ ÙÈÎ EÓÒÛÂÈ Eισαγωγικές παρατηρήσεις

9 10 Oª πƒ, ƒ Ã ª π π M Ã π ª π Oƒ π ø A π ƒ ø 8.1 Oνοµατολογία αρωµατικών ενώσεων οµή βενζολίου Kριτήριο αρωµατικότητας. O κανόνας του Hückel Aντιδράσεις ηλεκτρονιόφιλης αρωµατικής υποκατάστασης. O µηχανισµός Nίτρωση, σουλφονίωση, αλογόνωση, αλκυλίωση και ακυλίωση Friedel Crafts Bενζολίου Nίτρωση Σουλφονίωση Aλογόνωση Aλκυλίωση Friedel Crafts Aκυλίωση Friedel Crafts Eπίδραση των υποκατάστατων στην ταχύτητα και τον προσανατολισµό της ηλεκτρονιόφιλης υποκατάστασης Eρµηνεία του προσανατολισµού των υποκαταστατών Eνεργοποιητές όρθο και πάρα κατευθυντήριοι Aπενεργοποιητές όρθο και πάρα κατευθυντήριοι Aπενεργοποιητές µέτα κατευθυντήριοι Hλεκτρονιόφιλη υποκατάσταση σε πολυπυρηνικούς αρωµατικούς υδρογονάνθρακες Hλεκτρονιόφιλη υποκατάσταση στο ναφθαλένιο Hλεκτρονιόφιλη υποκατάσταση στο ανθρακένιο Σύνθεση αλκυλοβενζολίων Aντιδράσεις αλκυλοβενζολίων Oξείδωση πλευρικών αλυσίδων Aλογόνωση πλευρικών αλυσίδων Σύνοψη Γενικά Προβλήµατα Aπαντήσεις ασκήσεων αυτοαξιολόγησης Aπαντήσεις δραστηριοτήτων Συνοπτικές απαντήσεις γενικών προβληµάτων