Vai alla Home Page About me Courseware Federica Living Library Federica Virtual Campus 3D Le Miniguide all'orientamento Gli eBook di Federica
 
I corsi di Farmacia
 
Il Corso Le lezioni del Corso La Cattedra
 
Materiali di approfondimento Risorse Web Il Podcast di questa lezione

Angela Zampella » 7.Gli alcheni: struttura e reattività. Rappresentazione di un meccanismo di reazione


Alcheni

Esempi di alcheni di origine naturale

Esempi di alcheni di origine naturale


Formula molecolare e grado di insaturazione

Alcano: CnH2n+2

Cicloalcano: CnH2n

Alchene: CnH2n

Alchene ciclico: CnH2n-2

La formula generale di un idrocarburo è CnH2n+2 meno due idrogeni per ogni legame π e/o per ogni anello presente nella molecola.

Formula molecolare

Formula molecolare

Formula molecolare

Formula molecolare


Struttura degli alcheni

Il legame doppio C=C è formato da un legame σ e da un legame π.

Ciascun carbonio sp2 e i due atomi legati attraverso legami singoli, giacciano sullo stesso piano.

Geometria del doppio legame

Geometria del doppio legame

Legame sigma e pi-greco

Legame sigma e pi-greco


Isomeria cis-trans

La rotazione intorno al doppio legame è impedita

La rotazione intorno al doppio legame è impedita


Isomeria cis/trans

Il 2-butene può esistere in due forme distinte: isomero cis e isomero trans.

Sono isomeri configurazionali o alternativamente definiti isomeri geometrici.

Sono composti diversi con proprietà fisiche diverse.

Isomero cis del 2-butene

Isomero cis del 2-butene

Isomero trans del 2-butene

Isomero trans del 2-butene


Interconversione cis-trans

L’interconversione cis-trans non è un processo praticabile in laboratorio ma è operato dalla natura

L'interconversione cis-trans non è un processo praticabile in laboratorio ma è operato dalla natura


Isomeria geometrica

Il requisito affinché un alchene possieda isomeria geometrica è che ciascuno dei due carboni sp2 del doppio legame abbia due sostituenti differenti.

Alcheni senza isomeria geometrica

Alcheni senza isomeria geometrica


Nomenclatura E, Z

La nomenclatura cis o trans ha una applicabilità limitata.

E’ possibile indicare come cis o trans un doppio legame che presenta isomeria geometrica ed in cui su entrambi i carboni sp2 sia legato un idrogeno.

Per l’ 1-bromo-2-cloropropene possiamo individuare 2 isomeri geometrici: come si chiamano?

Nomenclatura E, Z.

Nomenclatura cis, trans

Nomenclatura cis, trans

Quando su ciascuno dei carboni sp2 non è legato un idrogeno?

Quando su ciascuno dei carboni sp2 non è legato un idrogeno?


Nomenclatura E, Z

Nomenclatura E, Z

Nomenclatura E, Z


Regole di priorità

Regole per assegnare le priorità relative:

  • Numero atomico
  • A parità di numero atomico del primo elemento del sostituente bisogna procedere oltre fino al primo punto di differenza.
Numero atomico maggiore

Numero atomico maggiore

Numero atomico maggiore alla prima differenza

Numero atomico maggiore alla prima differenza


Entropia

  • Se il sostituente prevede un atomo coinvolto in un doppio legame, il sistema delle priorità lo considera come se fosse legato 2 volte allo stesso atomo.
  • Nel caso di isotopi, la priorità più alta spetta a quello con massa maggiore.
Sostituenti con legami multipli

Sostituenti con legami multipli

Numero di massa maggiore

Numero di massa maggiore


La reazione di addizione elettrofila

Reattività degli alcheni: la reazione di addizione elettrofila

Reattività degli alcheni: la reazione di addizione elettrofila


La reazione di addizione elettrofila

  • Addizione di acidi alogenidrici HX
  • Addizione di acqua e alcoli acido catalizzata
  • Addizione di alogeni, X2
  • Addizione di borano
  • Addizione di idrogeno molecolare H2

Addizione di acidi alogenidrici

Addizione di acidi alogenidrici: meccanismo a due stadi

Addizione di acidi alogenidrici: meccanismo a due stadi


Attenzione al movimento delle frecce

La freccia parte dagli elettroni e non da un atomo

La freccia parte dagli elettroni e non da un atomo


1° stadio: diagramma energia/coordinata

1° stadio: diagramma energia/coordinata di reazione

1° stadio: diagramma energia/coordinata di reazione


2° stadio: diagramma energia/coordinata

2° stadio: diagramma energia/coordinata di reazione

2° stadio: diagramma energia/coordinata di reazione


Diagramma complessivo

Diagramma complessivo energia/coordinata per l’addizione di HBr al 2-butene

Diagramma complessivo energia/coordinata per l'addizione di HBr al 2-butene


Alcheni simmetrici

Se l’alchene è simmetrico si può formare un solo prodotto di addizione.

L’elettrofilo H+ si addiziona ad uno dei carboni sp2 e il nucleofilo X- all’altro.

Reazione dell’etene con acido cloridrico

Reazione dell'etene con acido cloridrico

Reazione del cicloesene con acido cloridrico

Reazione del cicloesene con acido cloridrico


Se l’alchene non è simmetrico

Se l’alchene non è simmetrico, si possono formare due prodotti, isomeri di struttura tra loro

Se l'alchene non è simmetrico, si possono formare due prodotti, isomeri di struttura tra loro


Stabilità relative dei carbocationi

Perché si forma escusivamente il cloruro di tert-butile?

Dipende dalla stabilità relativa del catione tert-butilico.

I carbocationi sono tanto più stabili quanto più sostituiti.

Carbocationi

Carbocationi

Stabilità relative dei carbocationi

Stabilità relative dei carbocationi


L’iperconiugazione

I gruppi alchilici aumentano la stabilità del carbocatione. Interviene una delocalizzazione elettronica degli elettroni dall’orbitale s del legame C-H adiacente verso l’orbitale p vuoto del carbonio elettropositivo.

L’iperconiugazione

L'iperconiugazione


Stabilità termodinamiche o energia di attivazione?

Perché un carbocatione più stabile si forma più velocemente ??

Il decorso cinetico di una reazione dipende dall’energia di attivazione dello stato di transizione e non dalla stabilità termodinamica degli intermedi.

Ma il postulato di Hammond ci aiuta a dare una spiegazione!

Il decorso cinetico dipende solo dall’energia dello stato di transizione

Il decorso cinetico dipende solo dall'energia dello stato di transizione


Postulato di Hammond

Il postulato di Hammond ci spiega perché si forma preferenzialmente il catione tert-butilico

Il postulato di Hammond ci spiega perché si forma preferenzialmente il catione tert-butilico


Regioselettività

Quando in una reazione in cui si potrebbero ottenere 2 o più isomeri se ne ottiene uno in maniera predominante la reazione si dice regioselettiva.

La regioselettività

La regioselettività


Regola di Markovnikov

Regola di Markovnikov

Regola di Markovnikov


  • Contenuti protetti da Creative Commons
  • Feed RSS
  • Condividi su FriendFeed
  • Condividi su Facebook
  • Segnala su Twitter
  • Condividi su LinkedIn
Progetto "Campus Virtuale" dell'Università degli Studi di Napoli Federico II, realizzato con il cofinanziamento dell'Unione europea. Asse V - Società dell'informazione - Obiettivo Operativo 5.1 e-Government ed e-Inclusion