Hoofdstuk 7 Flashcards
Wat is een halogeenalkaan?
een verbinding waarin een H-atoom van een alkaanketen vervangen is door een halogeenalkaan (F, Cl, Br, I)
niet veel voorkomend in natuur
ondergaan 2 erg belangrijke reactietypen nl. de nucleofiele substitutiereactie en de eliminatiereactie –> belangrijkste reacties in de bio-organische chemie!!!
naamgeving: zoals alkanen maar voorgegaan door positienr vn halogeen en halogeen zelf
fysische eigenschappen: hoger kookpunt dan gwne alkanen (dooor grotere MM en grotere polariteit (hebben hoge ENW)), vaak giftig
Hoe werken SN1 en SN2 reacties?
algemeen: vorming elektrofiel deeltje dat zal binden met een nucleofiel deeltje (elektronrijk, in staat e-paar leveren, vaak neg lading of neutraal), leaving groep wordt gesubstitueerd
leaving/ vertrekkende groep: neemt makkelijk e- op + hoe beter polariseerbaar hoe betere vertrekkende groep, fluor is immers niet beste want slechts 2 elektronenniveau’s, de rest heeft meer schillen dus e- zullen makkelijker reageren (e-densiteit is lager bij Cl, Br en I dan bij F, zal het snelst gebeuren bij I, dan Br, dan Cl en uiteindelijk F)
HOE ZWAKKER EEN GROEP IS ALS BASE, HOE STERKER DE GROEP IS ALS VERTREKKENDE GROEP
Wat zijn de verschillen tussen SN1 en SN2 reacties?
SN1:
van de eerste orde (snelheidsbepalende stap (traagste stap, vorming CK) afh van 1 reagens–> monomoleculaire reactie, is tweestapsreactie
eerste stap: vorming carbokation (trage stap)
tweede stap: CK reageert met vrij e-paar van nucleofiel (snelle stap)
reactie is van 1 reagens afhankelijk als e reactiesnelheid wil opgedreven worden nl v/h halogeenalkaan –> van de 1ste orde
SN2:
van de 2de orde (snelheidsbepalende stpa afh van 2 reagentia), is eenstapsreactie
op zelfde moment binding gebroken en nieuwe binding gevormd
nucleofiel botst met partieel positief C –> 2 moleculen bij snelheidsbepalende stap –> bimoleculaire reactie (van de tweede orde, conc. verhogen door beide reagens te verhogen)
verloop via overgangstoestand (komend en vertrekkend elk deels gebonden aan C)
Wat gebeurt er met de stereochemie bij SN1 en SN2 reacties?
verschillende eindproducten als SN met optisch actieve verbinding is
SN1:
RACEMISATIE: 50/50 verdeling R en S stereo-isomeren, je start met S of R en eindigt met S en R want nucleofiel kan langs beide kanten van p orb. van CK aanvallen, er is geen voorkeur van kant
SN2:
INVERSIE: R wordt S of S wordt R enantiomeer omdat nucleofiel aan achterkant moet aanvallen tov vertrekkende groep maw tetraëder klapt over
bij overgangstoestand hangt nucleofiel deels vast aan molecule en langs andere kant hangt de vertrekkende groep nog steeds vast.
Hoe worden nucleofiele substitutiereacties beïnvloed door de alkaanstructuur?
algemeen: welkeen van de twee komt voor? afhankelijk van relatieve snelheid (wordt bepaalt door activeringsenergie)
SN1:
CK stabiliseren doet reactiesnelheid toenemen
- mesomerie bij methoxymethyl, allyl, benzyl (beste voor stabilisatie)
- tertiair > secundair > primair (geen enkel H want te onstabiel voor SN1) (verminderen pos lading op C
SN2:
halogeenalkanen met minste sterische hinder best stabiliseren want we willen graag reactieve regio’s
- methylhalogeen> primair halogeen> secundair> tertiair –> tegengesteld SN1
- allyl/ benzyl –> meest stabiliserend door pi-orb die dubbele binding van overgangstoestand stabiliseren
Hoe werken eliminatiereacties?
algemeen: mbv base wordt HX geëlimineerd uit een halogeenalkaan zodat een alkeen gevormd wordt. mogelijks nucleofiele substitutie en eliminatie mogelijk bij 1 reactie door nucleofiele base als nucleofiel deeltje
2 types mechanismen afhankelijk van:
- structuur halogeenalkaan
- sterkte base
- oplosmiddel van reactie
E1-mechanisme:
1ste langzame stap: vorming carbokation (monomoleculair, eerste orde) (analoog aan SN1 net als reactiviteit tertiair > secundair> primair) polair oplosmiddel is erg bevorderend (samen optreden E1 en SN1)
2de snelle stap: oiv base wordt beta proton afgesplitst –> vorming dubbele binding
E2-mechanisme:
bimoleculair, tweede orde, analoog SN2, gelijktijdig plaatsnemen abstractie betaproton en afsplitsing halogenide-ion –> vorming dubbele binding
stabiliteit TEGENGESTELD AAN SN2:
abstractie beta-H (goed bereikbaar voor base)–> ook goed via tertiair en secundair want opleveren meer gesubstitueerde alkenen (reactiever dan primair)–> beter
tertiair> secundair> primair
Welke reactieproducten voorspel je bij SN1, SN2, E1 en E2 reacties?
SN1: alcohol (reactie met OH)
SN2: alcohol (reactie met OH)
E1: alkeen
E2: alkeen
