12 Elads Sznhidrognek heteroatommal Halognezett sznhidrognek Fmorganikus vegyletek

12. Előadás Szénhidrogének heteroatommal: Halogénezett szénhidrogének. Fémorganikus vegyületek.

C 60 KLASZTER H. W. Kroto, R. E. Smalley (1984, Nobel díj 1996, R. F. Curl) GRAFIT Lézer C 60 R. Buckminster Fullerén Socceiballen footballen

Sir Harold Walter Kroto (Budapest, 2001)

SZÉNVEGYÜLETEK HETEROATOM(OK)KAL ÁTTEKINTÉS Két heterofunkciós csoport Egy heterofunkciós csoport

Aerosol – Hűtőszekrény „Ózon-lyuk” (1974, F. S. Rowland) a. ) b. ) Ideggázok - Háború

Még néhány alkalmazás: A. B. C. D. Alkilező szerek

20. Halogénezett szénhidrogének Felosztás, nomenklatura 1. Szénváz Nyílt Szubsztitúciós elnevezés: * Előtag + CH alapnév Csoportfunkciós elnevezés CH csoportnév + utótag Gyűrűs

2. Halogénatomok Száma Helyzete Izoméria A. Strukturizoméria X helyzete B. Geometriai izoméria kettős kötés pl. : 1 -klór-1 propén C. Optikai izoméria pl. : 2 -klór-bután

SZERKEZET Kötésmód Alkil/Aralkil C(sp 2)-C(sp 3)-X(sp 3) -I effektus EN: Allil/Benzil Vinil/Aril C(sp 2)-C(sp 3)-X(sp 3) C(sp 2)-X(sp 3) -I effektus +K effektus +I effektus a. ) C(sp 2) > C(sp 3) b. ) F > Cl > Br > I Kötéshossz F Cl Br I CH 3 -CH 2 - 1, 40 1, 79 1, 97 2, 16 [Å] EN 4, 0 3, 0 2, 8 2, 5 476 332 280 209 [k. J/mol] Kötési energia

FIZIKAI TULAJDONSÁGOK 1. Dipólus momentum 2. Forráspont, halmazállapot Et-Cl Gyorsan párolog Helyi érzéstelenítés 3. F Cl Br I 4. Me -78 o -24 o -3 o 42 o 5. Et 12 o 38 o 72 o -32 o

HALOGÉNEZETT SZÉNHIDROGÉNEK REAKCIÓI 1. Szubsztitúciós reakciók [SN 1, SN 2] 2. Eliminációs reakciók [E 1, E 2, a-, b- és g- típus] 3. Vinil/aril vs Allil/benzil 4. 1. Szubsztitúciós reakciók 5. 1. 1. Reakció halogén nukleofilekkel 6. Halogén-csere 7. Példa: CH 3(CH 2)3 Br + Na. I 8. 1. 2. Reakció N-nukleofilekkel Termék: Alkil-halogenid CH 3(CH 2)3 I + Na. Br

Reakciótípus: Ammonolizis Termék: Primer amin „nitrálás” Jelentősége nitrovegyület C-N kötés kiépítése 1. 3. Reakció O – nukleofilekkel Reakciótípus Termék Hidrolizis Alkohol A, B Alkoholizis Éter C, D Acidolizis Észter Jelentősége C-O kötés kiépítése E

1. 4. Reakció C- nukleofilekkel KÖRÜLMÉNYEK SZEREPE Az oldószer minősége Protikus oldószer: Tartalmaz H+-t egy erősen elektronegatív elemhez kapcsolva (pl. : H 2 O, R-OH) Aprotikus oldószer: Nem tartalmaz H+-t egy erősen elektronegatív elemhez kapcsolva (pl. : poláris DMF, DMSO apoláris benzol, alkán) S N 2 Gyorsabb poláris aprotikus oldószerben S N 1 Gyorsabb poláris protikus oldószerben (ionizáló képesség!) A reagens milyensége A távozó csoport A szubsztrátum milyensége

Friedel-Crafts alkilezés d + H 3 C d Cl kat. [alkil-halogenid] Alkil-halogenid: kat: Al. Cl 3, Al. Br 3, Sb. Cl 5, BF 3 Reagens: Reaktivitás: Tercier > Szekunder > Primer R-F > R-Cl > R-Br Jelentősége: C – C kötés kiépítése CH 3 + HCl

ELIMINÁCIÓS REAKCIÓK 1, 2 elimináció 1, 1 elimináció 3. Vinil/aril és Allil/benzil rendszerek reaktivitása

A HALOGÉNEZETT SZÉNHIDROGÉNEK ELŐÁLLÍTÁSA 1. Alkánokból [SR] 2. Arénekből [SE] 3. Alkén, Alkin [AE] 4. Alkoholból [SN] 5. Halogéncsere [SN]

21. Fémorganikus vegyületek Def: Szén-fématom kötést tartalmazó vegyületek pl: de Nomenklatura, csoportosítás: A. B Kötésrendszer: M: Li, Na, K, Mg, Ca, Al, Sn, Pb, Zn, Cd, Hg EN: 1, 0; 0, 9; 0, 8; 1, 2; % 43; ionos jelleg 51; 35; 22; 1, 6; 1, 9 18; 9

Előállítás: B C(sp 3) vagy C(sp 2) GRIGNARD reagens (Victor G. + Paul SABATIER; 1912 Nobel-díj) R = alkil, cikloalkil, alkenil vagy aril RX: RI > RBr > RCl >> RF

REAKCIÓ FÉMORGANIKUS VEGYÜLETEKKEL 1. Csoport - I a, b SN c, d AN 2. Grignard-reagens (Csoport- II) a, b c SN AN