Preparatyka organiczna. Skrypt dla studentów farmacji v2. Wrocław [2014].pdf

(1285 KB) Pobierz
Uniwersytet Medyczny
im. Piastów
Śląskich
we Wrocławiu
Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Analityki Medycznej
Katedra i Zakład Chemii Organicznej
PREPARATYKA ORGANICZNA
Skrypt dla studentów Farmacji
Uniwersytetu Medycznego
we Wrocławiu
v.2.0
Wrocław 2014
Autorzy:
mgr Ewa Drozd-Szczygieł
dr Henryk Mastalarz
dr Marcin Mączyński
dr inż. Beata Tylińska
mgr Aleksandra Sochacka-Ćwikła
Opracowanie merytoryczne:
prof. dr hab. Stanisław Ryng
UWAGI DO CZYTELNIKÓW
Przy przygotowaniu materiału do niniejszego skryptu autorzy założyli,
że
Czytelnik
zaznajomiony jest z podstawami teorii orbitali atomowych i cząsteczkowych, teorią wiązania
chemicznego oraz termodynamiką i kinetyką reakcji chemicznej. Zagadnienia te, choć niezwykle
istotne dla zrozumienia podstawowych zagadnień chemii organicznej, zostały więc pominięte. Nie
zostały także poruszone kwestie związane z nomenklaturą związków organicznych, z której
podstawami student powinien zapoznać się samodzielnie.
Na kolokwiach i przy egzaminie standardem jest wymaganie, aby student prawidłowo napisał
równanie każdej wymaganej reakcji, z uwzględnieniem współczynników stechiometrycznych i
wszystkich jej produktów, nawet takich jak woda. W obecnej wersji skryptu niektóre schematy tego
wymogu nie spełniają, dlatego student powinien zwrócić uwagę na te niedokładności i uzupełnić je
samodzielnie.
Skrypt tylko do użytku wewnętrznego studentów UMED.
2
SPIS TREŚCI
REAKCJA CHEMICZNA W CHEMII ORGANICZNEJ ................................................................. 7
Termodynamiczne uwarunkowania reakcji chemicznych ................................................................... 9
Uwarunkowania kinetyczne ............................................................................................................... 11
Kinetyczna lub termodynamiczna kontrola reakcji chemicznych ...................................................... 12
KARBOKATIONY, KARBOANIONY, WOLNE RODNIKI I KARBENY .................................. 14
Karbokationy ...................................................................................................................................... 14
Tworzenie się karbokationów ........................................................................................................ 15
Reaktywność karbokationów ......................................................................................................... 15
Karboaniony ....................................................................................................................................... 16
Tworzenie się karboanionów ......................................................................................................... 18
Reaktywność karboanionów .......................................................................................................... 18
Wolne rodniki ..................................................................................................................................... 19
Tworzenie się wolnych rodników .................................................................................................. 19
Reaktywność wolnych rodników ................................................................................................... 20
Karbeny .............................................................................................................................................. 21
Tworzenie się karbenów ................................................................................................................ 22
Reaktywnosć karbenów ................................................................................................................. 22
WPŁYW STRUKTURY ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH NA ICH REAKTYWNOŚĆ .......... 24
Efekt indukcyjny ................................................................................................................................ 24
Efekt mezomeryczny (rezonansowy) ................................................................................................. 26
Hiperkoniugacja (nadsprzężenie) ....................................................................................................... 28
Efekty steryczne ................................................................................................................................. 29
Inne czynniki ...................................................................................................................................... 29
REAKCJE PRZYŁĄCZANIA (ADDYCJI) DO WIĄZAŃ WIELOKROTNYCH WĘGIEL-
WĘGIEL ................................................................................................................................................ 30
3
Reaktywność wiązań wielokrotnych .................................................................................................. 32
Regioselektywność reakcji przyłączania ............................................................................................ 33
Reakcje ............................................................................................................................................... 34
REAKCJE PRZYŁĄCZANIA (ADDYCJI) DO WIĄZAŃ WIELOKROTNYCH WĘGIEL-
HETEROATOM ................................................................................................................................... 38
EFEKT PODSTAWNIKOWY W PIERŚCIENIACH AROMATYCZNYCH ............................... 44
REAKCJE AROMATYCZNEJ SUBSTYTUCJI ELEKTROFILOWEJ....................................... 48
Reakcja halogenowania benzenu........................................................................................................ 49
Reakcje nitrowania związków aromatycznych .................................................................................. 52
Reakcje sulfonowania związków aromatycznych .............................................................................. 54
Reakcje alkilowania związków aromatycznych ................................................................................. 55
Reakcje acylowania związków aromatycznych ................................................................................. 56
ZWIĄZKI METALOORGANICZNE ................................................................................................ 58
Organiczne związki litu ...................................................................................................................... 58
Organiczne związki magnezu............................................................................................................. 60
Organiczne związki cynku ................................................................................................................. 63
Organiczne związki sodu ................................................................................................................... 63
REAKCJE ALIFATYCZNEJ SUBSTYTUCJI NUKLEOFILOWEJ ............................................ 66
Reakcje S
N
1 ........................................................................................................................................ 66
Reakcje S
N
2 ........................................................................................................................................ 67
REAKCJE AROMATYCZNEJ SUBSTYTUCJI NUKLEOFILOWEJ ......................................... 69
ALKOHOLE I FENOLE ..................................................................................................................... 72
Właściwości kwasowe i zasadowe alkoholi i fenoli .......................................................................... 72
Najważniejsze reakcje alkoholi i fenoli ............................................................................................. 74
Metody otrzymywania alkoholi i fenoli ............................................................................................. 79
Otrzymywanie fenoli .......................................................................................................................... 81
4
ETERY I EPOKSYDY ......................................................................................................................... 82
Najważniejsze reakcje eterów i epoksydów ....................................................................................... 82
Metody otrzymywania eterów ............................................................................................................ 84
SYNTEZY OPARTE NA REAKCJACH KONDENSACJI ............................................................. 86
Kondensacja aldolowa (ketolowa) ..................................................................................................... 87
Kondensacja Perkina .......................................................................................................................... 91
Kondensacja Claisena ........................................................................................................................ 92
Kondensacja Dieckmanna .................................................................................................................. 94
Synteza Skraupa ................................................................................................................................. 95
AMINY W SYNTEZIE ORGANICZNEJ .......................................................................................... 97
Otrzymywanie amin ........................................................................................................................... 97
Reakcja acylowania amin ................................................................................................................... 99
SOLE DIAZONIOWE W SYNTEZIE ORGANICZNEJ ............................................................... 101
Wymiana grupy diazoniowej............................................................................................................ 102
Reakcja sprzęgania diazoniowego.................................................................................................... 104
UTLENIANIE ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH.......................................................................... 106
Reakcje utleniania węglowodorów .................................................................................................. 108
Reakcje utleniania alkoholi i fenoli .................................................................................................. 114
Reakcje utleniania aldehydów .......................................................................................................... 117
Reakcje utleniania ketonów ............................................................................................................. 118
Reakcje utleniania amin i związków nitrozowych ........................................................................... 120
Reakcje utleniania aromatycznych związków heterocyklicznych ................................................... 121
REDUKCJA ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH............................................................................. 124
Metody redukcji ............................................................................................................................... 124
Ugrupowania ulegające redukcji ...................................................................................................... 126
Reakcje redukcji wiązań wielokrotnych pomiędzy atomami węgla ............................................ 127
5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin