Transcript AlkenesandAlkynes - UTCC e

บทที่ 3
Alkenes & Alkynes
อ ัลคีน (CnH2n)
CH2=CHCH2CH3
1-butene
CH3CH=CHCH2CH3
2-pentene
CH2=CHCH2CH2CH2CH3
1-hexene
2
1
2
cyclohexene
1
2
1
1-methylcyclohexene
3
2
1
3-ethylcyclohexene
6
5
2
3
4
3,5-dimethylcyclohexene
กรณีทโี่ ครงสร้างเป็นวง
 ตาแหน่งของพ ันธะคูจ
่ ะอยูใ่ นตาแหน่งที่ 1 และ 2 เสมอ
 น ับวนในทิศทางทีห
่ มูแ
่ ทนทีอ
่ ยูใ่ นตาแหน่งทีน
่ อ
้ ยทีส
่ ด
ุ
1
1
2-methyl-1-butene
3-ethyl-5-methylcyclohexene
1
8
trans-4-ethyl-3-octene
4
สมบ ัติทางกายภาพ
• Solubility
- ไม่ละลายนา้ แต่ละลายได้ดใี น non-polar solvent
• Low density, boiling point & melting point
้ ก ับขนาดของโมเลกุล
- ขึน
• อ ัลคีนทีม
่ จ
ี านวนพ ันธะคูม
่ ากๆ ม ักเป็นสารประกอบทีม
่ ส
ี ี
่ รงคว ัตถุ (pigments) ในผ ักและผลไม้
เชน
การเตรียมอ ัลคีน
1. Dehydrohalogenation of alkyl halide (RX)
C C
H Cl
KOH
alc.
CH3CH2CH2Cl
C C
KOH, alc
KCl
KOH
CH3CH = CH2
6
2. Dehydration of alcohol
C C
H OH
CH3CHCH3
H
C C
H+
Heat
H3O
CH3CH = CH2
OH
7
3. Dehalogenation of vicinal dihalides
C C
X X
vicinal dihalide
CH3CH
Br
CHCH3
Zn
C C
Zn
ZnX2
CH3CH = CHCH2
Br
8
ปฏิกริ ย
ิ าของอ ัลคีน
(Addition Reaction)
1. Hydrogenation
C C
H2/cat.
Pt, Pd, Ni
CH3CH = CH2
H2/Pt
C C
H H
syn-addition
syn addition
CH3CH CH2
H H
9
2. Halogenation
C C
X2
X
C C
X
anti-addition
10
CH3
CH3C CH2
Br2 / CCl4
Br2 / CCl4
CH3 Br
CH3C CH2
Br
Br
Br
trans-1,2-dibromocyclopentane
H
Br2 / CCl4
Br
Br
H
trans-1,2-dibromocyclohexane
“Markovnikov’s rule”
่
Addition reaction ระหว่าง reagent ทีไ่ ม่สมมาตร เชน
HX, H2O ก ับ อ ัลคีนทีไ่ ม่สมมาตร ( R-CH=CR2) พบว่า
major product จะได้จากการเติม H ของ reagent เข้าที่
คาร์บอนของพ ันธะคูท
่ ม
ี่ ี H เกาะอยูม
่ ากกว่า
12
3. Hydrohalogenation
C C
HX
C C
H X
syn-addition
X
C C
H
anti-addition
13
CH3CH CHCH3
CH3
CH3C CHCH
HI
CH3CH
H
CH3
H3C C CHCH3
I H
HI
3
CH3
H Cl
CHCH3
I
Cl
CH3
H
major
H
minor
CH3
Cl
4. Addition of sulfuric acid
O
HO S OH
H OSO3H
O
C C
CH3CH
CH2
H2SO4
H2SO4
CH3CH
C C
H OSO3H
H
CH2
OSO3H
heat
CH3CH
OH
CH2
H
5. Hydration
C C
CH3
CH3C CH2
H2O
H
H2O
H
C C
H OH
CH3
CH3C
CH2
OH H
16
6. Halohydrin formation
C C
CH3CH CH2
X2, H2O
C C
X OH
Cl2, H2O
CH3CH
OH
CH2
Cl
หมู่ -OH จาก H2O จะเข้าจ ับก ับคาร์บอน
ของพ ันธะคูท
่ ม
ี่ ี H เกาะอยูน
่ อ
้ ยกว่า
17
7. Oxidation of alkene (Glycol formation)
C C
KMnO4
cold OH
C C
OH OH
glycol(Diol)
(diol)
Glycol
18
H2C CH2
H2C CH2
CH3CH
CH2
KMnO4
OH
H2C CH2
OH OH
1) OsO4
H2C CH2
2) Na2SO4 / H2O
OH OH
1) HCO2OH
2) H2O
CH3CH2 CH
2
OH OH
8. Oxidative Cleavage of Alkene
KMnO4
C C
heat
C
O
O C
1) O3
2) Zn / H2O
20
1)
O
CH3
1) O3
CH3C CHCH2CH3
CH3CCH3
2) Zn / H2O
KMnO4
O
CH3CCH3
O
HO CCH2CH3
O
HCCH2CH3
O
O
HO CCH2CH3
21
อ ัลไคน์ (CnH2n-2)
HC CH
HC C CH3
HC C CH2CH3
H3C C C CH2CH3
1-ethyne (Acetylene)
1-propyne
1-butyne
2-pentyne
22
การเตรียมอ ัลไคน์
1. Dehydrohalogenation of vicinal dihalides (-HX)
H H
C C
X X
KOH
alc.
H
C C
X
HX
NaNH2
C C
KOH
CH3CH CH2
Br Br alc.
CH3C CH2
Br
NaNH2
HX
CH3C CH
2. Dehalogenation of tetrahalides
X X
C C
X X
Br Br
H3C C C CH3
Br Br
2 Zn
2 Zn
C C
H3C C C CH3
2 ZnX2
2 ZnBr2
24
ปฏิกริ ย
ิ าของอ ัลไคน์
1. Addition of halogen
C C
CH3CH2C
X2
C C
X X
CH
2 Br2
CCl4
X2
Br
CH3CH2C
Br
X X
C C
X X
Br
C H
Br
25
2. Addition of hydrogen halide (HX)
C C
HX
C C
H X
HX
H X
C C
H X
gem-dihalides
Gem-dihalides
26
CH3(CH2)2C
CH
HBr
CH3(CH2)2C C H
Br H
HBr
Br H
CH3(CH2)2C C H
Br H
3. Addition of hydrogen (Reduction)
H H
C C
H H
H2 / Pt
C C
H2
Pd / BaSO4
Na
liq NH3
C C
H
H
C C
H
H
cistrans-
28
H2 / Pt
H3C C C CH3
2-butyne
2-butyne
H2
Pd / BaSO4
Na
liq NH3
H H
H3C C C CH3
H H
CH3
H3C
C C
H
H
cis-2-butene
H3 C
C C
H
CH3
H
trans-2-butene
4. Acidity of terminal alkyne
C C H
base
terminal alkyne
C C
H base
acetylide anion
H2O > HC CH > NH3
CH3C CH
Na
liq. NH3
CH3C C Na
H2
5. Hydration
CH3CH2C CCH3
H2O, H2SO4
HgSO4
OH
CH3CH2C CHCH3
OH
CH3CH2CH CCH3
Enol form
Tautomerization
toutomerization
O
CH3CH2C CH2CH3
O
CH3CH2CH2 CCH
3
Keto form
6. Oxidative cleavage of alkyne
CH3CH2C CCH3 KMnO
CH3C CH
4
O
CH3CH2C OH
KMnO4
O
CH3C OH
O
HO CCH3
CO2
32