شیمی آلی 2

، شبکه آموزشی پژوهشی دانشجویان مادسیجایران

Madsg.com

!!!!مادسیج یعنی دهکده علم و دانش ایرانمادسیج یعنی دهکده علم و دانش ایران

بنایی رضا علیاردبیل نور پیام

آلی 2شیمی

شیمی رشته

درسی واحد سه

: آلی شیمی مولف و منبع پرتوی ,2نام نور ,طیبه پیام دانشگاه انتشارات

آلی بنایی 2شیمی رضا علیاردبیل نور پیام استادیار

3

درس طرح

استخالفی آلفا واکنشهایکربونیل ربونیلک وتراکم اسیدها کربوکسیلیک کربوکسیلیک مشتقات

اسیدها

اپوکسیدها و اترهاالکلها کتونها و آلدئیدها


4

درس جایگاه

اختصاصی دروس جزو دو آلی شیمیسه آن درسی ارزش و میباشد شیمی رشته

است واحد


5

یک فصلاترهاواپوکسیدها


6

مقدمه

آنها • اریل Rمیباشدو R-O-Rفرمول یا الکیلاست.

•. باشد نامتقارن یا متقارن میتواندمثال:•

O CH3

CH3 O CH3 O

=>


7

قطبیت و ساختمان

•. است خمیده مولکول هندسی شکلهیبدیداسیون • .sp3اکسیژن دارد تتراهدرال • زاویه

=>


8

جوش نقطه. است برابر مولکولی وزن با آلکانهایی مشابه


9

هیدروژنی پیوند کننده قبولپیوند • تشکیل هم با ها اتر

. دهند نمی هیدروژنیهایی • دهنده حضور در

NHو OHمانند غیر الکترونهای زوج

عوامل این با اتر پیوندیهیدروژنی پیوند تشکیل

میدهد.

=>


10

حالل عنوان به ها اتر کاربرد

اتر • در قطبی غیر موادحل الکل از راحتتر

میشوند.باال • دوقطبی ممان ها اتر

قطبی ترکیبات پس دارند. میکنند حل خود در راهم

راسولواته • کاتیونها اترها میکنند.

وارد • قوی بازهای با ها اتر. نمیشوند واکنش

=>


11

اتر های کمپلکس

گرینیارد • معرفهای

الکتروفیلها•

اترها • کراون

O B

H

H

H

+ _

BH3 THF

=>


12

اترها متداول نامهایاتر • آلکیل آلکیل• : الفبایی ترتیب فعلی قانون• : پیچیدگی افزایش ترتیب قدیمی قانون• : آلکیل فقط یا آلکیل دی از متقارن اترهای مورد در

. شود استفادهمثالها:•

CH3CH2 O CH2CH3

diethyl ether orethyl ether

CH3 O C

CH3

CH3

CH3

t-butyl methyl ether ormethyl t-butyl ether =>


13

IUPACنامگذاری

آلکان • آلکوکسیمثالها:•

CH3 O C

CH3

CH3

CH3

2-methyl-2-methoxypropane

O CH3

Methoxycyclohexane

=>


14

ویلیامسون سنتز

•) ( + توسیالت یا برومید آلکیل آلکوکسید یون• مثالها

CH3 O H

CH3

CH3

+ K CH3 O

CH3

CH3

_K

+

CH3 O

CH3

CH3

_+ CH3CH2 C

H

H

Br CH3 O

CH3

CH3

CH2CH2CH3 + Br_

=>


15

- مرکوراسیون آلکوکسیدمرکوراسیون

نتیجه در که الکل حضور در جیوه استات از استفادهRO-H

. میشود اضافه مارکونیکوف بصورت دوگانه پیوند به

CH3CH2CH CH21) Hg(OAc)2, CH3OH

2) NaBH4

CH3CH2CH CH2

H

OCH3

=>


16

دومولکولی دهیدراسیونالکلها

خوبی • روش آزمایشگاه وبرای است صنعتی روش یکنیست.

•. میشود تشکیل الکن باشد باال خیلی دما اگر

=>

H O CH2CH3CH3CH2 O H CH3CH2 O CH2CH3+H2SO4

140°C


17

اترها شکستن

در • هستندو فعال غیر بازی محیط در اترهاواکنش وتحت شده پروتونه قوی اسید حضور

. میگیرند قرار جانشینیجایگزین • شونده جارج گروه عنوان به الکل

. میشود هالید• فعالیت HI > HBr >> HCl : ترتیب

=>


18

شکستن مکانیزم

CH3 O CH3 H Br CH3 O CH3

H_

Br_

++

Br_ +

CH3 O CH3

H

Br CH3 + H O CH3

• . میشود پروتونه اتر

• . میشود خارج هالید حمله اثر در الکل

و • کرده حمله هالید شده پروتونه الکل. میشود تشکیل هالید الکیل دیگر مولکول


19

اتر فنیل شکستن

هالید • با شرایط این در نمیتوانند ها فنول. دهند واکنش

مثال:•

O CH2CH3HBr

OH

+ CH3CH2 Br

=>


20

اترها اکسیداسیون اتو

به • آرامی به اترها اتمسفر اکسیژن حضور دراکسید پراکسیدها الکیل هیدروپراکسیدهاودی

میشوند.•. هستند انفجار قابل ترکیبات این دو هرپیشنهادات:•

. ندهید ادامه کامل شدن خشک تا را تقطیر نگهداری محکم پوش در پربا بطریهای رادر اترها

کنید.


21

اپوکسیدها سنتزپراکسید • با اپوکسیداسیون

هالوهیدرین • کردن حلقهای

HH

H2O, Cl2ClH

HO H OH_

ClH

O H_

H H

O

=>


22

اسید توسط حلقه کردن باز•. میشود تشکیل ال دی ترنس آب حالل در

تشکیل • الکل الکوکسی الکل حضور درمیشود.

.HBrو HIبا • میشود تشکیل هالید دی

H

O

H

H+, H2O

H

HO H

OH

H

O

H

H+, CH3OH

H

HO H

OCH3


23

باز حضور در حلقه بازشدناپوکسیدها حلقه بودن فشار تحت دلیل به

. دارند را نوکلئوفیلی حمله آمادگی

=>


24

محیط اپوکسیدهادر بازشدن بازی

آبی • هیدروکسیدهای تشکیل- 1.2با ال دیمیشود.

الکل • در الکوکسید الکل- 1.2با الکوکسی. میشود تشکیل

تشکیل • اسیدی محیط در مشابهی محصوالت میشود.

اسیدی • محیط در باشد نامتقارن اپوکسید اگر. میشود تشکیل متفاوت محصوالت بازی و


25

حلقه شدن باز گیری جهت

•. میکند حمله بیشتر فضایی ممانعت با کربن به باز

پروتونه • اپوکسید به نوکلئوفیل اسیدی محیط درمحل واز

•. میکند حمله پراستخالف

CH3CH2OHHC CH2

CH3

OH

OCH2CH3

_

HC CH2

CH3

O

OCH2CH3OCH2CH3

HC CH2

CH3

O

=>

HC CH2

OHH3C

OCH2CH3+

HC CH2

OHH3C

OCH2CH3H

CH3CH2OH

+

HC CH2

CH3

O

H


26

اول فصل پایان

دوم فصلالکلها

بنایی علیرضااردبیل نور پیام

آلی 2شیمی


28

الکلها ساختمان

•( هیدروکسی عاملی .OHگروه است(هیبریداسیون • .sp3اکسیژن دارد


29

بندی طبقه

• : کربن اول دیگر OHنوع کربن یک به فقط. است وصل

• : کربن دوم وصل OHنوع دیگر دوکربن بهاست.

• : حاوی کربن سوم دیگر OHنوع کربن سه به. است وصل

•:) فنول) .OHآروماتیک است وصل بنزن حلقه به


30

بندی طبقه را زیر ترکیبات:کنید

CH3 CH

CH3

CH2OH CH3 C

CH3

CH3

OH

OH

CH3 CH

OH

CH2CH3 =>


31

IUPACنامگذاری

گروه • به متصل کربن حاوی زنجیر بلندترینOH. میکنیم پیدا را

•-e راازalkane آن وبجای جایگذین ol–حذفمیشود.

گروه • به که طرفی رااز تزدیکتر OHزنجیر. میکنیم گذاری شماره است

•. آوریم می را استخالفات ونام شماره


32

: ترکیبات این نام

CH3 CH

CH3

CH2OH

CH3 C

CH3

CH3

OH

CH3 CH

OH

CH2CH32-methyl-1-propanol

2-methyl-2-propanol

2-butanol

OH

Br CH3

3-bromo-3-methylcyclohexanol =>


33

نامگذاری در ها الویت

• اسیدها• استرها• آلدئیدها• کتونها• الکلها• آمینها

• الکنها• الکینها• آلکانها• اترها• هالیدها

=>


34

متداول نام

•. میشود نامگذاری الکل الکیل بصورت الکلهااستفاده • مورد کوچک های الکیل گروههای برای فقط

است.مثالها:•

CH3 CH

CH3

CH2OH CH3 CH

OH

CH2CH3

isobutyl alcohol sec-butyl alcohol

=>


35

فیزیکی خواص

پیوندهای • از ناشی ها الکل باالی جوش نقطه. است مولکولی بین هیدروژنی

اما • هستند آب در محلول کوچک های با الکلحاللیت الکیل گروههای اندازه افزایش

. مییابد کاهش>=


36

جوش نقاط

=>


37

آب در حاللیت

حاللیت الکیل گروههای اندازه افزایش با. میابد کاهش

>=


38

الکلها اسیدیته

:pKa :15.5- 18.0محدوده • (.15.7آب)

•. مییابد کاهش اسیدیته الکیل گروه افزایش با•. میدهند افزایش را اسیدیته هالوژنهاسیکلوهگزانول 100فنل • از بار میلیون

! است اسیدیتر

>=


39

مقادیر Kaجدول

=>

CH3 OH


40

الکوکسید یونهای تشکیل

. فلزی باسدیم واتانول متانول واکنش

CH3CH2OH + Na CH3CH2O Na + 1/2 H2

. سدیم بجای پتاسیم با اسیدی کم های الکل واکنش

+ K )CH3(3CO K + 1/2 H2(3C OH)CH3

=>


41

) مرور ) سنتز

نوکلئوفیلی • هالید -OHجانشینی الکیل رویالکنها • به آب کردن اضافه

اسیدی محیط در آب- دمرکوراسیون مرکوراسیون اکسی- اکسیداسیون هیدروبوراسین

>=


42

) ( مرور ها گلیکول

سین • بصورت ها آلکن هیدرواکسیالسیون / پراکسید هیدروژن تترااکسید اسینیون رقیق سردو بازی پرمنگنات پتاسیم

الکنها • هیدروکسیالسیون آنتی/ هیدرولیز اسید پراکسی

>=


43

فلزی آلی معرفهای

• ( است متصل فلز به (.Li یا Mgکربن• ( منفی بار جزئی است نوکلئوفیل یک کربن

دارد(.حمله • مثبت جزئی کربن یک به کربن این

میکند.C - XC = O

•. میشود – تشکیل جدید کربن کربن پیوند یک>=


44

گرینیارد معرف

واکنش R:-+MgXبصورت ) R-MgXفرمول •میدهد(

•. میشود پایدار آب بدون اتر توسطهستند • فعالتر یدیدهاشوند هربا • تشکیل است ممکن هالیدی نوع

اول نوع دوم نوع سوم نوعونیلآریل =>


45

گرینیارد معرفهای از برخی

Br

+ Mgether MgBr

CH3CHCH2CH3

Clether

+ Mg CH3CHCH2CH3

MgCl

CH3C CH2

Br + Mgether

CH3C CH2

MgBr =>


46

کربونیل با واکنش

•R: -. میکند حمله کربونیل در مثبت جزئی کربن به

•. است آلکوکسید یون واسط حدپروتونه • آلکوکسیدرا اسید یا آب کردن اضافه

. میکند تبدیل الکل به و کرده

RC O R C O

HOHR C OH

OH=>


47

اول نوع الکل سنتز

یک+ با اول نوع الکل تولید آلدئید فرم گرینیارد. منماید را اضافه کربن

C OH

HC

CH3

H3C CH2 C MgBr

H

HH

CH3 CH

CH3

CH2 CH2 C

H

H

O MgBr

HOHCH3 CH

CH3

CH2 CH2 C

H

H

O H

=>


48

دوم نوع الکل سنتز

. میکند+ را دوم نوع الکل تولید آلدئید گرینیارد

MgBrCH3 CH

CH3

CH2 CH2 C

CH3

H

OC

CH3

H3C CH2 C MgBr

H

HH

C OH

H3C

CH3 CH

CH3

CH2 CH2 C

CH3

H

O HHOH

=>


49

سوم نوع الکل سنتز

. رامیکند + سوم نوع الکل تولید کتون گرینیار

MgBrCH3 CH

CH3

CH2 CH2 C

CH3

CH3

OC

CH3

H3C CH2 C MgBr

H

HH

C OH3C

H3C

CH3 CH

CH3

CH2 CH2 C

CH3

CH3

O HHOH

=>


50

ترکیبات میتوان چگونهکرد سنتز را زیر

CH3CH2CHCH2CH2CH3

OH CH2OH

OH

CH3C

OH

CH2CH3

CH3 =>


51

با گرینیارد های واکنشاسترها و ها کلرید اسید

•. میشود استفاده گرینیارد معرف مول دو ازالکیل • دوگروه با سوم نوع الکل یک محصول

. است یکسانایجاد • گرینیارد معرف مول یک با واکنش

مول با میتواند که میکند را کتون حدواسط. دهد واکنش گرینیارد معرف دوم


52

( استر و (1گرینیارد

•. میکند حمله کربونیل به گرینیارد•! ! ؟ میشود خارج آلکوکسید یون

C OCH3O

H3C

MgBrR MgBr C

CH3

OCH3

OR

C

CH3

OCH3

OR MgBr C

CH3

RO

+ MgBrOCH3

حدواسط کتون


53

واکنش دوم مرحلهواکنش • کتون حدواسط با گرینیارد دوم مول

. میشود تشکیل الکوکسید یون داده•. میشود پروتونه رقیق اسید با الکوکسید یون

C

CH3

RO

R MgBr + C

CH3

R

OR MgBr

HOH

C

CH3

R

OHR

=>


54

میشوند سنتز ...چگونه

CH3CH2CCH3

OH

CH3

C

OH

CH3

. کنید استفاده استر و کلرید اسید از

CH3CH2CHCH2CH3

OH

=>


55

گرینیارد های محدودیت

مانند • اسیدی پروتونهای و -OH,NH,SH,-CآبC-H . حضور در گرینیارد معرف باشند نباید

. میشود تبدیل آلکان میشودوبه خراب اینهامانند • دوگانه پیوند با هایی الکتروفیل نباید C=N,C-N,S=O,N=O

. باشد داشته وجود>=


56

ها کربونیل احیاء

•. میکند را اول نوع الکل تولید ها آلدئید احیاء•. میکند را دوم نوع الکل تولید کتونها احیاء

• معرفها برهیدرید NaBH4 , سدیم

هیدرید آلومینیوم LiAlH4 ,لیتیم

رینه نیکل

=>


57

هیدرید بر سدیمهیدرید • کرده -Hیون حمله کربونیل کربن به

. مینماید را الکوکسید یون تشکیلپروتونه • رقیق اسید با الکوکسید یون سپس

میشود.وبا • داده واکنش کتون و آلدئید کربونیل با فقط

واکنش ها اسید کربوکسیلیک و ها استر کربونیلنمیدهد.

HC

O

HC

H

OHC

H

OH HH3O+

=>


58

هیدرید آلومینیم لیتیم

تری • قوی احیاءکننده برهیدرید سدیم به نسبت. است ناک خطر آن با کردن کار اما است

تبدیل • اول نوع الکل به را اسیدها و ها استرمیکند.

CO

OCH3C

OH H

HH3O+

LAH =>


59

عوامل مقایسهاحیاءکننده

•LiAlH4 . است تر قوی

• LiAlH4 ترکیباتمقابل در راکه پایدارتر

مقاوم ها کننده احیاء. میکند احیاء هستند

آسانتر احیاء


60

کاتالیتیکی هیدروژناسیون

•. کنید اضافه رینه نیکل با را هیدروژن•. میکند احیاء هم را دوگانه پیوند معرف این

O

H2, Raney Ni

OH

NaBH4

OH

=>


61

الکلها واکنش انواع

آلکن • به تبدیل و آبگیریکتون • و آلدئید به تبدیل و شدن اکسیدهالید • آلکیل به تبدیل و جانشینیتوسیالت • به تبدیل


62

ها واکنش خالصه جدول


63

نوع های کربن 1اکسیداسیون2 3


64

نوع های الکل اکسیداسیوندوم

•. میشود تبدیل کتون به دوم نوع های الکل

الزم • Na2Cr2O7/H2SO4معرف

احتماال • فعال H2CrO4عامل

سبز : • به نارنجی رنگ تغییرات

CH3CHCH2CH3

OHNa2Cr2O7 / H2SO4

CH3CCH2CH3

O

=>


65

نوع های الکل اکسیداسیوناول

به • وسپس آلدئید به اول نوع الکل. میشوند تبدیل اسید کربوکسیلیک

پیریدینیوم • از اکسیداسیون کردن محدود برایکرومات ) .PCCکلرو میشود( استفاده

•PCC کتونها به را دوم نوع های الکل میتواند. میکند اکسید

CH3CH2CH2CH2

OH N H CrO3Cl

CH3CH2CH2CH

O

=>


66

نوع های نمی 3الکل اکسیدی شود

•. دهد دست از هیدروژن دو تواند نمی•. است کرومیک اسید تست اساس

=>


67

اکسیدکننده معرفهای سایر

• : کولینز پیریدین Cr2O3معرف در• : استون در کرومیک اسید جونز معرف•KMnO4) قوی ) کننده اکسید•) قوی ) کننده اکسید نیتریک اسید• CUO 300) صنعتی) زدایی هیدروژن درجه• : سولفوکسید متیل دی سوورن اکسیداسیون

دوم نوع های الکل که حجیم وباز کلرید اگزالیل. میکند اکسید آلدئید به را اول ونوع کتون به را


68

نوکلئوفیل عنوان به الکل

•ROH. است ضعیف نوکلئوفیل یک•RO-. ست قوی نوکلئوفیل یکجدید • پیوند C-Oپیوند و .O-Hتشکیل میشود شکسته

R XCO

H


69

الکتروفیل عنوان به الکل

•OH- خوبی شونده خارج گروهاما شود پروتونه مگر نیستهای باز ها نوکلئوفیل بیشتر

میتوانند و هستند را +Hقوی. کنند خارج

• ( گروه شده توسیالت به تبدیل ) با و خوب شونده خارج

قوی های نوکلئوفیل. ) میدهد) واکنش باز

CO

H

+

تشکیلC-Nucپیوند شکستهC-Oپیوند


70

توسیالت استر تشکیل

CO

H

CH3

S

Cl

OO

CH3

S

O

OO

C

N

CH3

S OO

OH

C

p-toluenesulfonyl chlorideTsCl, “tosyl chloride”


71

های توسیالت SN2واکنش

•. میکند الکل تولید هیدروکسید با•. میکند نیتریل تولید سیانید با•. میکند . هالید الکیل تولید هالید یون با•. میکند اتر تولید آلکوکسید یون با•. میکند آمین نمک تولید آمونیاک با.LiAlH4با • میکند آلکان تولید


72

واکنشهای از ای خالصهتوسیالت


73

با HBrواکنش•-OH. میشود پروتونه الکل•-OH2

+ . است خوب شونده خارج گروهنوع • های طریق -Brبا 3و 2الکل واکنش SN1از

میدهند.طریق • از اول نوع های .SN2الکل میدهند واکنش

H3O+

Br-

R O H R O H

H

R Br =>


74

با HClواکنش

•. است برومید از تری ضعیف نوکلئوفیل کلریدکردن • با ZnCl2اضافه قوی پیوند OH–که

. میکند تسریع را واکنش میدهد•. است نامحلول کلرید محصول•: لوکاس غلیظ HClدر ZnCl2تست

نوع .1الکل نمیدهد واکنش اصال یا آهسته خیلی یا نوع .5-1در 2الکل میدهد واکنش دقیقه نوع از 3الکل کمتر . 1در میدهد واکنش دقیقه


75

های واکنش های محدودیتHX

•HI. نمیدهد واکنشودوم • اول نوع های کلرید برای کم بهرهتولید • الکن هالید الکیل بجای است ممکن

شود.•. دارد نوآرایی احتمال کربوکاتیونی حدواسط


76

با واکنشفسفر های هالید

نوع • های الکل .2و 1با دارد خوبی بهره

میشود PCl3از • استفاده هالید آلکیل تهیه برای.SOCl2ولی) است بهتر

برومیدها PBr3از • الکیل تهیه برای

)I2و Pاز • یدیدها الکیل تهیه پایدار PI3براینیست(.


77

با PBr3مکانیزم

•P به–OH و شده .-Brوصل میشود خارج•Br-( میکند حمله سر پشت (SN2از•HOPBr2 میکند ترک


78

با واکنشکلرید تیونیل

کلرید • آلکیل میکند HCl ,SO2 تولید•S با–OH و داده .-Clپیوند میشود خارج• H+ ,Cl- از .OHرا میگیرد و C-Oپیوند • .- Clشکسته میشود منتقل کربن به


79

آبگیری های واکنش

•H2SO4. میکند الکن ایجاد غلیظکربوکاتیون • واسط حدمیشود • تولید سایدزف محصولمیکند • اتر تولید مولکولی دو آبگیریپایین • قالب 140دمای محصول تر وپایین درجه

است اترباال • الکن 180دمای قالب محصول وباالتر درجه

است


80

آبگیری مکانیزم

CH3CHCH3

OHH2SO4

alcoholCH3CHCH3

OH

H

CH2 CHCH3H2O

CH3CHCH3

H3O+

CH3OH CH3 OH2

CH3OH

CH3 O

H

CH3

H2OCH3OCH3

=>


81

انرژی E1دیاگرام


82

ها ال دی های واکنش

پیناکول • نوآراییاسید • پریدیک شکستن


83

پیناکول نوآرای-3و2پیناکول:• متیل- ال- 3و2دی دی بوتانسولفوریک • اسید با آبگیری

CH3 C

CH3

OH OH

CH3

C CH3H

+

CH3 C

CH3

OH OH

CH3

C CH3

H

CH3 C

CH3

OH

CCH3

CH3

CH3 C

CH3

OH

CCH3

CH3CH3 C

OH

CH3

C CH3

CH3

CH3 C

OH

CH3

C CH3

CH3

CH3 C

O

CH3

C CH3

CH3

pinacolone

=>


84

پریدیک با ها گلیکول شکستن

ازونولیز • از حاصل محصول مشابه محصولی. میشود تشکیل مربوطه الکن

CH3 C

H

OH OH

CH3

C CH3

HIO4CH3 C

H

O+ C

OCH3

CH3

C CH3C

H CH3

CH3

OsO4

H2O2

O3

(CH3)2S

=>


85

فیکاسیون استری

اسید: + • کربوکسیلیک الکل فیشرسولفات • های استرنیترات • های استرفسفات • های استر


86

فیشر شدن استری

آب + + • استر تولید الکل اسیدکاتالیزور • عنوان به سولفوریک اسیداست • پذیر برگشت مرحله هر

CH3 C OH

O

+ CH2CH2CHCH3

CH3

OHH

+

CH3C

O

OCH2CH2CHCH3

CH3

+ HOH

=>


87

سولفات های استر

سولفوریک+ • اسید الکل

+HO S

O

O

OH H O CH2CH3H

+

OCH2CH3

O

O

SHO

CH3CH2O H + OCH2CH3

O

O

SHOH

+

CH3CH2O S

O

O

OCH2CH3

=>


88

نیترات های استر

+ H O CH2CH3H

+

N OH

O

OOCH2CH3N

O

O

CH2

CH2

CH2

O H

O H

O H

+ 3 HO NO2

CH2

CH2

CH2

O NO2

O NO2

O NO2

nitroglycerineglycerine =>


89

فسفات های استر

P

O

OH

OH

HOCH3OH

P

O

OH

OH

CH3OCH3OH

P

O

OCH3

OH

CH3O

P

O

OCH3

OCH3

CH3O

CH3OH

=>

• Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. Vivamus et magna. Fusce sed sem sed magna suscipit egestas.

• Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. Vivamus et magna. Fusce sed sem sed magna suscipit egestas.

Title

Business

شیمی آلی 2