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Organische Chemie



Organische Chemie

3.Semester








Organisch chemische Reaktionen

  • Klassifizierung:

    • a) Art der Umgruppierung von Elektronen
      • Elektronenübertragungsreaktion
        •  R3N + Me3+ R3N+ + Me2+
        • z.B. Redoxreaktionen
      • Reaktionen, bei denen Bindungen umgruppiert werden
        • Homolytische (Radikal) Reaktion
          • In polaren Lösungsmitteln → stabilisierung der Radikale
          • Bindung wird in der Mitte zwischen 2 Atomen gespalten → Radikal entsteht
            • A-B A· + B·
          • Radikalaustausch
            • A· + B-C   A-B + C ·
        • Heterolytische (ionische) Reaktion
          • Bindung wird unter Erhalt eines e- Paares gespalten
            • A-B A+ + │B-
            • │B- + A-C A-B + │C-
            • A+ + B-C A-B + C+
            • Partner 1: Elektronenpaar-Donator (Lewis Base; Nucleophil)
            • Partner 2: Elektronenpaar-Akzeptor (Lewis Säure; Elektrophil)
        • Konzertierte Mehrzentrenreaktion
          • Mehrere Bindungen gleichzeitig verschoben
          • Diels Adler ReaktionDiels-Alder Reaktion
    • b) Klassivizierung nach Strukturänderung bezüglich eines Reaktionspartners
      • Substitutionsreaktion
        • A-B + C A-C + B
        • Im Substrat A-B wird B duch C substituiert
      • Additionsreaktion
        • A-B + C A-B-C
        • radikalisch, konzertiert, heterolytisch
      • Eliminierungsreaktion
        • A-B-C A-B + C
      • Umlagerungen und Isomerisierung
        • A-B-C B-C-A
        • A=B-C A-B=C

Radikalische Substitution (Alkane)

  • In vielen Reaktionen treten Radikale als Zwischenstufe auf
    • Zwischenstufe:
      • "Reaktionsenergie" in Abhängigkeit vom Fortschritt der Reaktion (Reaktionskoordinate)
      • Normale Reaktion:
        • Energieprofil
      • Energieprofil einer Reaktion mit Zwischenstufe:
        • Energieprofil
    • Radikale:
      • Radikale haben ungesättigte Schalen (ungerade Elektronenzahl)
      • Potentielle Energie eines zweiatomigen Moleküls; z.B. Chlor
        • Potentialdiagramm
      • Je mehr Energie zugeführt wird, desto höhere Schwingungszustände werden besetzt
      • Wenn D Energie eingeführt wird → Bindung bricht → Radikal wird erzeugt
      • ΔH° = DH° = molare Standartbindungsdissoziationsenthalpie (bond dissociation energy)

  • DH° [kJ mol-1]

    DH° [kJ mol-1]
    H3C-H
    435
    F-F
    155
    H3C-CH2-H
    411
    Cl-Cl 239
    (CH3)2CH-H
    396
    Br-Br
    190
    (CH3)3C-H
    385
    I-I
    149
    H2C=CH-CH2-H
    371
    H-F
    566
    CH3-CH3 377 H-Cl
    428
    CH3-CH2-CH3 360 (CH3)3C-C(CH3)3
    301
    Toluol 356 Benzol 458

  • C-H Bindung stabiler als C-C Bindung
  • Bindungsstärke nimmt ab: primär > sekundär > tertiär
  • Erklärung: Radikale haben unterschiedliche Energie
  • Stabilität: ·CH3 < primär < sekundär < tertiär (< allylisch < benzylisch)
  • Besonders leichte Dissoziation bei AIBN (Azobisisobutyronitril):




Σ → ↑ ↓ Δ β α γ ↔ ≡ δ σ π ½ ·  ← ¾ ≈ μ λ ≤ ≥ Å │





2006-10-22
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