5.1 Ονοματολογία Αλκενίων ρ. Χάρης Ε. Σεμιδαλάς Επίκουρος Καθηγητής ΑΤΕΙ Αθήνας
Αλκένια Τα αλκένια είναι υδρογονάνθρακες που περιέχουν ένα διπλό δεσμό άνθρακα-άνθρακα λέγονται επίσης "ολεφίνες" χαρακτηρίζονται από το μοριακό τύπο n 2n θεωρούνται ότι είναι "ακόρεστες"
Ονοματολογία Αλκενίου 2 2 2 3 Αιθένιο ή Αιθυλένιο (και τα δυο είναι αποδεκτά ονόματα IUPA) Προπένιο (Μερικές φορές χρησιμοποιείται το Προπυλένιο αλλά δεν είναι ένα αποδεκτό όνομα IUPA)
Ονοματολογία Αλκενίου 2 2 3 1-Βουτένιο 1) Βρίσκουμε τη μακρύτερη συνεχή αλυσίδα που περιέχει το διπλό δεσμό. 2) Αντικαθιστούμε τη κατάληξη -ανιο του μη διακλαδισμένου αλκανίου που έχει τον ίδιο αριθμό ανθράκων με το -ενιο. 3) Αριθμούμε την αλυσίδα προς τη κατεύθυνση που δίνει το μικρότερο αριθμό στον άνθρακα που συνδέεται με το διπλό δεσμό.
Ονοματολογία Αλκενίου 2 2 Br 3 4) Εάν υπάρχει ένας υποκαταστάτης, προσδιορίζεται η θέση του με αριθμό. Κατά την αρίθμηση της αλυσίδας, ο διπλός δεσμός λαμβάνει προτεραιότητα ως προς τις αλκυλομάδες και τα αλογόνα. Η ανωτέρω ένωση ονομάζεται 4-βρωμο-3-μεθυλ-1- βουτένιο.
Ονοματολογία Αλκενίου 2 2 O 3 4) Εάν υπάρχει ένας υποκαταστάτης, προσδιορίζεται η θέση του με αριθμό. Κατά την αρίθμηση της αλυσίδας, ο διπλός δεσμός λαμβάνει προτεραιότητα ως προς τις αλκυλομάδες και τα αλογόνα. Οι υδροξυλομάδες έχουν προτεραιότητα ως προς το διπλό δεσμό όταν αριθμείται η αλυσίδα. Η ανωτέρω ένωση είναι η 2-μεθυλο-3-βουτεν-1-όλη.
Αλκενυλικές ομάδες Μεθυλενο 2 Βινυλο 2 Άλλυλο 2 2 Ισοπροπενυλο 2 3
Ονοματολογία Κυκλοαλκενίου Κυκλοεξένιο 1) Αντικαταστήστε τη κατάληξη -άνιο του κυκλοαλκανίου που έχει τον ίδιο αριθμό ανθράκων με την -ένιο.
Ονοματολογία Κυκλοαλκενίου 3 2 3 6-Αιθυλο-1-μεθυλοκυκλοεξ-1-ένιο 1) Αντικαταστήστε τη κατάληξη -άνιο του κυκλοαλκανίου που έχει τον ίδιο αριθμό ανθράκων με την -ένιο. 2) Αριθμείστε δια μέσου του διπλού δεσμού προς την κατεύθυνση που δίνει τον μικρότερο αριθμό στον πρώτο υποκαταστάτη που εμφανίζεται.
5.12 ομή και δεσμοί στα αλκένια
ομή του Αιθυλενίου Γωνίες δεσμών: -- = 117 Μήκη δεσμών: -- = 121 = 110 pm = = 134 pm Επίπεδο μόριο
Οι δεσμοί του αιθυλενίου σ σ σ σ σ Η οργάνωση των σ δεσμών Κάθε άνθρακας έχει υβριδισμό sp 2
Οι δεσμοί στο αιθυλένιο Κάθε άνθρακας έχει ένα ημιπληρωμένο p τροχιακό
Οι δεσμοί στο αιθυλένιο Η πλευρική αλληλεπικάλυψη των ημιπληρωμένων p τροχιακών σχηματίζει ένα π δεσμό.
5.3 Ισομέρεια στα Αλκένια
Ισομερή Ισομερή είναι διαφορετικές ενώσεις που έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο.
Ισομερή Συντακτικά ισομερή Στερεοϊσομερή
Ισομερή Συντακτικά ισομερή διαφορετική συνδετικότητα Στερεοϊσομερή ίδια συνδετικότητα διαφορετική τοποθέτηση των ατόμων στο χώρο
Ισομερή Συντακτικά ισομερή Στερεοϊσομερή Θεωρείστε τα ισομερή αλκένια του μοριακού τύπου 4 8
2 3 3 3 1-Βουτένιο 2-Μεθυλοπροπένιο 3 3 3 3 cis-2-βουτένιο trans-2-βουτένιο
2 3 3 3 1-Βουτένιο 2-Μεθυλοπροπένιο 3 3 Συντακτικά ισομερή cis-2-βουτένιο
2 3 3 3 1-Βουτένιο 2-Μεθυλοπροπένιο 3 Συντακτικά ισομερή 3 trans-2-βουτένιο
Στερεοϊσομερή 3 3 3 3 cis-2-butene trans-2-butene
Στερεοχημικός συμβολισμός cis (ταυτόσημοι ή ανάλογοι υποκαταστάτες από την ίδια πλευρά) trans (ταυτόσημοι ή ανάλογοι υποκαταστάτες από τις αντίθετες πλευρές)
Εικόνα 5.2 Η αλληλομετατροπή των στερεοϊσομερών αλκενίων κανονικά δεν συμβαίνει. Απαιτείται να διασπαστεί το π συστατικό του διπλού δεσμού. cis trans
Εικόνα 5.2 cis trans
5.4 Η ονομασία στερεοϊσομερών αλκενίων με το σύστημα συμβολισμού E-Z
Στερεοχημικός συμβολισμός 3 ( 2 ) 6 2 2 ( 2 ) 6 O 2 Ελαϊκό οξύ Τα cis και trans είναι χρήσιμα όταν οι υποκαταστάτες είναι ταυτόσημοι ή ανάλογοι (το ελαϊκό οξύ έχει ένα cis διπλό δεσμό) Τα cis και trans είναι ασαφή όταν οι αναλογίες δεν είναι προφανείς.
Παράδειγμα l Br F Τι απαιτείται: 1) Ένα συστηματικό σώμα κανόνων για την κατάταξη των υποκαταστατών. 2) Ένα νέο σύνολο στερεοχημικών συμβόλων διαφορετικών από τα cis και trans
Το σύστημα συμβολισμού E-Z E : Υποκαταστάτες υψηλότερης κατάταξης σε αντίθετες πλευρές Z : Υποκαταστάτες υψηλότερης κατάταξης στην ίδια πλευρά υψηλότερη χαμηλότερη
Το σύστημα συμβολισμού E-Z E : Υποκαταστάτες υψηλότερης κατάταξης σε αντίθετες πλευρές Z : Υποκαταστάτες υψηλότερης κατάταξης στην ίδια πλευρά χαμηλότερη υψηλότερη
Το σύστημα συμβολισμού E-Z E : Υποκαταστάτες υψηλότερης κατάταξης σε αντίθετες πλευρές Z : Υποκαταστάτες υψηλότερης κατάταξης στην ίδια πλευρά υψηλότερη χαμηλότερη χαμηλότερη υψηλότερη Entgegen
Το σύστημα συμβολισμού E-Z E : Υποκαταστάτες υψηλότερης κατάταξης σε αντίθετες πλευρές Z : Υποκαταστάτες υψηλότερης κατάταξης στην ίδια πλευρά υψηλότερη χαμηλότερη υψηλότερη υψηλότερη χαμηλότερη υψηλότερη χαμηλότερη χαμηλότερη Entgegen Zusammen
Ερώτηση: Πώς κατατάσσονται οι υποκαταστάτες; Απάντηση: Κατατάσσονται κατά τάξη μειουμένου ατομικού αριθμού. υψηλότερη Το σύστημα συμβολισμού E-Z χαμηλότερη υψηλότερη υψηλότερη χαμηλότερη υψηλότερη χαμηλότερη χαμηλότερη Entgegen Zusammen
Το σύστημα ahn-ingold-prelog (IP) Το σύστημα το οποίο χρησιμοποιούμε επινοήθηκε από τους R. S. ahn Sir hristopher Ingold Vladimir Prelog Οι κανόνες τους για την κατάταξη των ομάδων επινοήθηκαν σε σχέση με ένα διαφορετικό είδος στερεοχημείας ένα που θα συζητηθεί στο Κεφάλαιο 7 αλλά έχει προσαρμοστεί στη στερεοχημεία του αλκενίου.
Πίνακας 5.1 Κανόνες IP (1) Τα άτομα με μεγαλύτερο ατομικό αριθμό έχουν υψηλότερη προτεραιότητα από εκείνα που έχουν μικρότερο. Br > F l > υψηλότερη Br l υψηλότερη χαμηλότερη F χαμηλότερη
Πίνακας 5.1 Κανόνες IP (1) Τα άτομα με μεγαλύτερο ατομικό αριθμό έχουν υψηλότερη προτεραιότητα από εκείνα που έχουν μικρότερο. Br > F l > υψηλότερη Br l υψηλότερη χαμηλότερη F χαμηλότερη (Z )-1-Βρωμο-2-χλωρο-1-φθοροαιθένιο
Πίνακας 5.1 Κανόνες IP (2) Όταν δυο άτομα είναι ταυτόσημα, συγκρίνονται τα συνδεδεμένα άτομα σε αυτά με βάση τους ατομικούς τους αριθμούς. Η προτεραιότητα καθορίζεται στο πρώτο σημείο της διαφοράς. η 2 3 έχει προτεραιότητα ως προς 3 (,,) (,,) Πρώτο σημείο διαφοράς Πρώτο σημείο διαφοράς
Πίνακας 5.1 Κανόνες IP (3) Εργαζόμαστε εξωτερικά από το σημείο της σύνδεσης, συγκρίνοντας όλα τα συνδεδεμένα άτομα προς ένα συγκεκριμένο άτομο προτού προχωρήσουμε περαιτέρω κατά μήκος της αλυσίδας. Η ( 3 ) 2 έχει προτεραιότητα 2 2 O (,,) (,,)
Πίνακας 5.1 Κανόνες IP (4) Εκτιμήστε τους υποκαταστάτες έναν προς έναν. Μη προσθέτετε ατομικούς αριθμούς μέσα στις ομάδες. 2 O προηγείται του ( 3 ) 3 (O,,) (,,)
Πίνακας 5.1 Κανόνες IP (5) Ένα άτομο το οποίο συνδέεται με πολλαπλό δεσμό με ένα άλλο άτομο, θεωρείται οτι είναι ισοδύναμο με ίσο αριθμό ατόμων συνδεδεμένων με απλούς δεσμούς. Έτσι ο αλδεϋδικός υποκαταστάτης ο οποίος διαθέτει ένα άτομο άνθρακα συνδεδεμένο με διπλό δεσμό με ένα οξυγόνο, είναι ισοδύναμος με έναν υποκαταστάτη που διαθέτει ένα άτομο άνθρακα συνδεδεμένο με απλούς δεσμούς με δυο άτομα οξυγόνου. Η =O έχει προτεραιότητα ως προς την 2 O (O,O,) (O,,)