Sommario reazioni degli alcheni
Reazioni degli alcheni
Addizione di acqua
Se si aggiunge acqua ad un alchene non si osserva nessuna reazione.
La reazione avviene se si aggiunge una catalisi acida, acido solforico o acido nitrico.
Il prodotto della reazione è un alcol.
E’ un meccanismo a più stadi: addizione dell’elettrofilo H+ al doppio legame, generazione di un carbocatione e successivo attacco del nucleofilo H2O.
Addizione di acqua
Addizione di acqua acido catalizzata
Meccanismo
Meccanismo dell'addizione di acqua acido-catalizzata
Addizione di alcoli
Come per l’acqua, la reazione degli alcheni con un alcol richiede l’intervento di un catalizzatore acido.
Il risultato è la formazione di un etere.
Addizione di alcoli: formazione di un etere
Addizione di alcoli: meccanismo
Meccanismo di addizione di alcol ad un alchene con catalisi acida
Addizione di alogeni
Gli alogeni si addizionano agli alcheni per formare dialogenuri vicinali.
Ma chi è l’elettrofilo?
Addizione di alogeni
Addizioni di alogeni: meccanismo
Meccanismo della reazione tra un alchene e una molecola di alogeno
Le aloidrine
Le reazione generalmente si esegue in solvente inerte come diclorometano (CH2Cl2).
Se la reazione si esegue in acqua il prodotto principale è una molecola che contiene sia un alogeno che un gruppo OH: aloidrina.
Dialogenuri vicinali
Formazione di aloidrine
Meccanismo della formazione di aloidrine
Meccanismo e regioselettività
Altri esempi
Non possiamo ricordare tutto a memoria!!!!!!
Per ogni reazione dobbiamo chiederci:
- Qual è l’elettrofilo in maggiore concentrazione
- Qual è il nucleofilo in maggiore concentrazione
Esempio
Addizione di borano
La reazione procede in due stadi:
- addizione dell’elettrofilo borano BH3 e formazione di un trialchilborano;
- trattamento ossidativo (H2O2, OH-) del trialchilborano con formazione di un alcol.
Idroborazione-ossidazione degli alcheni
Perché il borano è un elettrofilo?
Nel borano, il boro ha solo sei elettroni nel suo guscio di valenza: è un acido di Lewis
Addizione di borano: stato di transizione ciclico
L'addizione di borano è una reazione concertata che evolve attraverso uno stato di transizione ciclico
1° stadio: formazione del trialchilborano
L'alchilborano reagisce con altre due molecole di alchene per formare un trialchilborano
2° stadio: trattamento ossidativo
La miscela di reazione è trattata con H2O2 e NaOH
Idratazione o idroborazione?
Nella reazione con acqua si forma un alcol secondo regiochimica Markovnikov, con il gruppo OH sul carbonio più sostituito dell’alchene.
Nell’idroborazione-ossidazione il gruppo OH si trova sul carbonio meno sostituito.
Idratazione
Idroborazione-ossidazione
Ancora un esempio
Come trasformare lo stesso alche in due alcol diversi
Addizione di idrogeno
Gli alcheni reagiscono con idrogeno molecolare, in presenza di un catalizzatore metallico, per formare alcani.
Catalizzatore: tipicamente platino o palladio adsorbito su carbone.
Idrogenazione degli alcheni
Meccanismo
Alchene e H2 sono adsorbiti sulla superficie del metallo
Calore di idrogenazione
Calore di idrogenazione e stabilità degli alcheni
Calore di idrogenazione e stabilità degli alcheni
Maggiore il numero dei sostituenti alchilici, maggiore la stabilità dell'alchene
Isomero cis e trans: chi è più stabile?
Stabilità relative isomero cis-trans
Le lezioni del Corso
1. Introduzione ai composti organici. Gruppi Funzionali e ibridazione del carbonio
3. I composti organici più semplici: gli alcani Nomenclatura IUPAC
4. Analisi conformazionale degli alcani
5. I cicloalcani: la tensione di anello
6. Uno sguardo alle energie coinvolte nelle trasformazioni organiche: cinetica e termodinamica
7. Gli alcheni: struttura e reattività. Rappresentazione di un meccanismo di reazione
9. Gli alchini: le reazioni - Gli ioni acetiluro in sintesi organica
10. L'affascinante mondo della stereochimica I
11. L'affascinante mondo della stereochimica II
12. Gli alogenuri alchilici: la reazione di sostituzione
13. Gli alogenuri alchilici: la reazione di eliminazione
14. La reazione di sostituzione e eliminazione nella sintesi organica
16. Composti organici contenenti ossigeno: gli alcoli, gli eteri e gli epossidi
17. Il benzene e l'aromaticità
