VL2 Konf von Cykloalkanen, Reaktion der Alkane, I-Effekt Flashcards
Konformation von Cyclopropan
planar
Konformation von Cyclobutan
gewinkelt
Konformation von Cyclopentan
Briefumschlag
Konformationen von Cyclohexan
welche stabiler?
Sessel - stabiler
oder
Wanne - höhere Energie weil mehr Abstoßung
Cyclohexan Sesselkonformation
Stabilität bei Umklappen des Ringes?
ohne Substituenten –> kein Unterschied
Mit Substituenten –> Unterschied
zB 1,4-Dimethylcyclohexan: aequatorial –> weniger Abstoßung, also stabiler
Stabilität cis 1,2-Dimethylcyclohexan bei Umklappen des Ringes
energetisch gleich - In beide Konformation 1 x ax, 1 x aeq
Stabilität trans 1,2-Dimethylcyclohexan - aq vs ax?
äqutorial ist günstiger
bei axial: diaxiale interaktion mit H Atome
Radikalkettenreaktion Bsp
3 Schritte?
Kettenstart: Cl2 mit UV-Licht —> 2Cl⋅
Kettenfortpflanzungsschritte, exotherm
R-H + Cl⋅ → R⋅ + HCl, endotherm
R⋅ + Cl2 → R-Cl + Cl⋅, exotherm
Kettenabbruchreaktion R⋅ + Cl⋅ → R-Cl R⋅ + R⋅ → R-R Cl⋅ + Cl⋅ → Cl-Cl Die Kettenreaktion wird immer durch die Kombination zweier Radikale beendet
Radikalische Substitution - Benutzung Bsp
Halogenierung von Methan
Typischerweise wird ein Produktgemisch erhalten
Radikalische Substitution - Reaktion Bsp
Produktgemisch?
Methan + Cl2 mit UV-Licht oder Hitze → Chlormethan (Methylchlorid) + HCl
Weiter so → Produktgemische:
Dichlormethan,
Trichlormethan (Chloroform),
Tetrachlormethan (Tetrachlorkohlenstoff ‘Tetra’)
Radikalische Substitution - Regioselektivität?
Produktverhältnis?
warum?
Propan + CL2 - HCl → 1-Chlorpropan + 2-Chlorpropan
Produktverhältnis
bei 25° 43 : 57
Bei 600⋅ 75 : 25
Propan + CL2 - HCl → 1-Chlorpropan + 2-Chlorpropan
Anzahl primärer C-H Bindungen: 6
Anzahl sekundärer C-H Bindungen: 2
Statistisch müsste das Verhältnis von 1-Chlorpropan zu 2-Chlorpropan 6/2 = 3:1 lauten
Ist bei 600° so, da unterschiedliche Energie der Zwischenstufen keine Rolle spielt
→ Man spricht von einer ‘kinetisch kontrollierten Reaktion’
Bei 25° spielen energetische (thermodynamische) Aspekte eine wichtige Rolle
→ ‘thermodynamisch kontrollierte Reaktion’
→ Das Mengenverhältnis spiegelt die Anzahl UND die Energetik der verschiedene C-H Bindungen wieder
Radikalische Substitution - Stabilität von Alkylradikalen?
Radikalstabilität absteigend: tertiäres < sekundäres < primäres
Je sterisch abgeschirmter diese Radikale sind, desto stabiler sind sie und desto unreaktiver sind sie, bzw sie bleiben länger in die Reaktionsgemisch vorhanden, sodass sie weiter reagieren können
- Primäres am wenigsten abgeschirmt (nur C-H Bindungen) → am wenigsten stabil
- Tertiäres am meisten abgeschirmt (C-C Bindungen) → stabilsten
Radikalische Oxidation
= Autoxidation
Kann In Anwesenheit von Sauerstoff alleine von statten gehen
Ini⋅ + R-H → Ini-H + R⋅
R⋅ + O2 → R-O-O
R-O-O⋅ + R-H → R-O-OH + R⋅
R⋅ wieder zur 2 Schritt → Kettenreaktion
Ini = Initiatorradikal, ROOH = Hydroperoxid (explosiv!)
Explosivität von Lösungsmitteln: Diethylether, Tetrahydrofuran (THF) → werden zu explosive Hydroperoxiden
Lagerung von Diethylether und THF immer in lichtgeschutzten Gefäßen über NaOH!
Prinzip von alle Sprengstoffe:
1 mol festes C ist ca 1cm^3
1 mol C (g) = 22,4 L !
Ozongleichgewicht und FCKWs - besondere Reaktivität von Sauerstoff
gleichgewicht und FCKWs - besondere Reaktivität von Sauerstoff Gleichgewicht von Ozon: Mit hv: O2 ⇌ 2O⋅ O⋅ + O2 → O3 Mit hv: O3 → O⋅ + O2 Ozon absorbiert UV Licht!
FCKW: in Kühlmitteln von Kühlschränke, Airconditioner, Treibmittel von Spraymitteln
Chlorradikale aus FCKW reagieren mit Ozon und mit Sauerstoff-Radikalen und erniedrigen dadurch die Ozonkonzentration
Der Induktiver Effekt (I-Effekt)
als bsp: Halogenalkane Eigenschaften sehr anders als Ausgangsalkanen
Erklärt durch Induktionseffekt: Fähigkeit eines Substituenten Ladungsdichte der s-Elektronen der C-Einfachbindung zu sich hin zu ziehen (- I-Effekt) oder von sich weg zu schieben (+ I-Effekt)
wegen vom C unterschiedlichen Elektronegativität
Der Induktionseffekt führt zur Ausbildung permanenter Dipolmomente, gemessen in Debye (D)
