Principali reazioni da ricordare ( con meccanismo): Alcani: combustione e sostituzione radicalica Alogenuri alchilici: SN2 e SN1 Alcheni: addizione elettrofila Alchini: addizione elettrofila ( in particolare idratazione e tautomeria) e dissociazione acida Alcooli: scissione legame R---OH e legame RO----H e acidità Aldeidi e chetoni: addizione nucleofila al carbonile e red-ox Acidi carbossilici: sostituzione nucleofila acilica e dissociazione acida, esterificazione Aromatici: sostituzione elettrofila aromatica e effetti dei gruppi sostituenti

Non facciamo confusione !!! esercitazione Non facciamo confusione !!!

quale dei conformeri del butano ha minore energia? CH3 H CH3 H CH3 H3C H CH3 H CH3 CH3 H

CH3 H H H H CH3 Il conformero anti è quello a minore energia perché presenta il minimo ingombro sterico CH3 H H H H CH3

8. Il propene presenta stereoisomeria geometrica? SI NO

Il carbonio 1 ha due sostituenti uguali e perciò non può aversi stereoisomeria geometrica

9. Uno solo dei nomi è giusto. Quale? C H 2 3 C H 3 C H 2 3 1-butino 2-butene dimetiletene

La nomenclatura corretta è :

10. Uno solo dei nomi è sbagliato. Quale? 2-metil-1-butene 2-metil-2-butene 1-pentene 2-metil-3-butene 2-pentene

Questo era l’unico alchene denominato non correttamente Questo è il nome corretto

11. Quale dei due composti è il cis-butene? H H H CH3 C C C C H3C CH3 H3C H Questo ? cis-2-butene Questo ? trans-2-butene

H H H CH3 C C C C H3C CH3 H3C H cis-2-butene trans-2-butene

12. Quale dei due composti è il cis-pentene? Questo? Questo?

C H 3 2 C H 3 2 cis -2- pentene trans -2- pentene

16. Uno dei nomi è sbagliato. Quale? H H C C H H C C H H 1,3-butadiene 2-metil-1,3-butadiene 1,4-pentadiene 1,4-pentadiene 1,2-butadiene 1,2-butadiene pentadiene metilbutadiene

1,3-butadiene 1,4-pentadiene 1,2-butadiene metil-1-3-butadiene

1. qual è il nome sbagliato? CH2 H2C H2C CH2 CH H2C CH2 ciclopropano CH2 H2C ciclopentano cicloesano ciclobutano

Il nome corretto è : cicloesene No! l'errore era questo. H2C CH2 CH 1 2 H2C CH2 CH 1 2 È presente un doppio legame fra i carboni 1 e 2 dell’anello. cicloesano Il nome corretto è : cicloesene

6. Queste tre forme del cicloesano sono 2 4 3 1 4 2 3 2 3 1 1 6 5 4 6 5 5 6 a b c Stereoisomeri conformazionali Stereoisomeri configurazionali Ugualmente probabili

1 2 3 4 5 6 a b c Sono sufficienti semplici rotazioni intorno ai legami s C-C per passare dal conformero a al conformero b, al conformero c. Il conformero b, a causa del maggiore ingombro sterico (frecce blu) e della conformazione eclissata dei quattro atomi di carbonio posti in basso (frecce rosse) è il meno stabile

sp3 sp2 sp sp3d2 1. I sei carboni del benzene hanno ibridazione degli orbitali di valenza sp3 sp2 sp sp3d2

Nel benzene tutti gli atomi di carbonio hanno ibridazione sp2 degli orbitali di valenza. I sei orbitali pz paralleli non ibridati di ciascuno dei sei atomi di carbonio contengono un elettrone H

3. Che cosa indica il cerchio interno all’anello esacarbonioso del benzene ? Indica che gli elettroni sono disposti in tre orbitali p all’interno della struttura esacarboniosa. Indica che gli elettroni sono dispersi in maniera omogenea nell’orbitale p che si estende nell’intera struttura carboniosa.

b H a La completa delocalizzazione dei sei elettroni in un unico orbitale contenente sei elettroni è rappresentato graficamente con un anello interno all’esagono nei cui vertici sono collocati i sei atomi di carbonio. H a b

9. Se uno dei nomi è sbagliato, qual è ? 1,2-dimetilbenzene (o-xilene) 1,4-dimetilbenzene (p-xilene) 1,3-dimetilbenzene (m-xilene) 1,2,3-trimetilbenzene (mesitilene)

1,3,5-trimetilbenzene (mesitilene) 1,2-dimetilbenzene (o-xilene) 1,3-dimetilbenzene (m-xilene) 1,3,5-trimetilbenzene (mesitilene) 1,4-dimetilbenzene (p-xilene)

Addizione elettrofila Sostituzione elettrofila Sostituzione nucleofila 13. Gli idrocarburi aromatici reagiscono con gli alogeni con meccanismo di ... Cl C l HCl Addizione elettrofila Addizione nucleofila Sostituzione elettrofila Sostituzione nucleofila

Sostituzione elettrofila C l F e 3 + C l + H+ + + H+ F e C l 3 + HCl

1. Questa molecola ... d c a non è chirale b è chirale

L’atomo centrale ha ibridazione sp3 ed è legato a quattro sostituenti diversi. Esiste, di conseguenza, un’altra molecola nella quale gli stessi atomi sono legati all’atomo centrale in maniera speculare. Le due molecole, l’una immagine speculare dell’altra, sono definite enantiomeri. specchio a b c d a b c d

2. Questa molecola ... a b c non è chirale è chirale

Due sostituenti legati all'atomo centrale sono uguali. La molecola ha quindi un piano di simmetria e non è chirale c a b c

- - SN1 SN2 4. La reazione del clorometano con basi forti decorre con meccanismo SN1 o SN2 ? - - + SN1 SN2

- - SN2 Questo è lo stadio lento e quindi è una - H C O l H C l O I II + Questo è lo stadio lento SN2 e quindi è una H C O l - stadio veloce Cl- H C l O -

2(S)-butanolo butanone 2(R)-butanolo 2(R)-butanale Nella reazione del 2(R)-clorobutano con una base forte si forma... 2(S)-butanolo butanone 2(R)-butanolo 2(R)-butanale

La reazione decorre in due stadi: nel primo stadio il nucleofilo OH- attacca il carbonio a cui è legato l’atomo di cloro dalla parte opposta a quella dove si trova il cloro nella seconda fase, il complesso attivato perde uno ione Cl- il meccanismo SN2 seguito dalla reazione comporta inversione di configurazione del carbonio asimmetrico stadio veloce - stadio lento

- SN2 con inversione di configurazione del carbonio asimmetrico I quattro sostituenti sono diversi !!! Cl Et Me complesso attivato Me Cl Et Me Et II - I Cl- + Sinister Rectus

1° ordine 2° ordine 6. Gli alogeno-derivati terziari danno reazioni di sostituzione nucleofila di ... R2 Cl R3 R1 1° ordine 2° ordine

Le reazioni di sostituzione nucleofila degli alogeno-derivati terziari decorrono con cinetica di 1° ordine, perché la fase più lenta del processo (formazione del carbocatione) R3 R2 + R1 Cl- R2 Cl R3 R1 non coinvolge il nucleofilo entrante

7. Dalla reazione del (R)-3-metil-3-cloroesano con NaOH si forma (R)-3-metil-3-esanolo (S)-3-metil-3-esanolo Una miscela racemica di (R)-3-metil-3-esanolo e (S)-3-metil-3-esanolo Una miscela di cis- e trans- 3-metil-3-esene

Nella prima tappa l’alogeno-derivato terziario perde lo ione alogenuro + R1 Cl- R2 Cl R3 R1 SN1 SN1 SN1 SN1 Successivamente (vedi prossima schermata), il nucleofilo OH- attacca il carbocatione indifferentemente dal lato destro o sinistro del piano di ibridazione. Da ciò consegue che il prodotto di reazione è una miscela racemica dei due enantiomeri.

- - SN1 SN1 SN1 SN1 + R1 + R1 R1 R3 R2 R2 R3 R1 Miscela racemica R3 R2

9. Il clorobenzene ... Reagisce con le basi forti con meccanismo SN2 Dà soltanto reazioni di sostituzione nucleofila Dà soltanto reazioni di sostituzione elettrofila

Il clorobenzene dà soltanto reazioni di sostituzione elettrofila (nelle posizioni orto e para, dove è massima la disponibilità di elettroni) . . . . NO2+ . .

C ( H ) O 3 3. Il nome corretto di questo alcole è: Di-isobutilpropanolo 5-decanolo 2,2,3,4,4-pentametil-3-pentanolo 1,3-trimetil-2-metil-2-propanolo

Il nome corretto di questo alcole è: Di-isobutiletanolo 2,2,4,4-tetrametil-3-pentanolo 3-nonanolo 1,3-trimetil-2-metil-2-propanolo

Il nome corretto di questo composto è: 3-clorobenzenolo 4-clorobenzenolo Cloruro di 4-fenile m-clorofenolo

o (orto) m (meta) p (para). Il nome convenzionale dei fenoli sostituiti si costruisce facendo precedere al nome del fenolo quello del sostituente, specificando di questo la posizione nell’anello con un numero o con una delle lettere o (orto) m (meta) p (para). 1 orto 2 3 meta 4 para

8. Il nome corretto di questo composto è: 1,2,3-propantriolo triossipropile Glicole propilenico tripropanolo

Gli alcoli polivalenti vengono denominati facendo precedere al nome dell’idrocarburo il numero che indica a quali carboni sono legate le funzioni alcoliche e facendolo seguire dal suffisso olo, preceduto dalla indicazione del numero delle funzioni alcoliche presenti nella molecola

17. La reazione schematizzata qui sotto ... Rappresenta il meccanismo SN2 della reazione di un alcole primario con un acido alogenidrico a Rappresenta il meccanismo SN1 della reazione di un alcole primario con un acido alogenidrico b Rappresenta il meccanismo SN1 della reazione di un alcole terziario con un acido alogenidrico c

L’alcole è terziario !!! …e la sostituzione nucleofila è di 1° ordine. + R3 R1 R2 + R3 R2 R1 + R3 R2 R1 Cl R3 R2 R1 Cl R3 + Cl- + L’alcole è terziario !!! …e la sostituzione nucleofila è di 1° ordine. L’alcole terziario viene protonato dall’acido L’alcole terziario protonato perde una molecola di acqua formando un carbocatione terziario che può essere attaccato dallo ione cloruro da un lato del piano di ibridazione oppure dall’altro lato

Per ossidazione di un alcole primario si ottiene ... Un alcole secondario b Un’aldeide c Un chetone d Un etere dialchilico

Gli alcoli primari si ossidano ad aldeidi. etanolo etanale Gli alcoli primari si ossidano ad aldeidi. Per ulteriore azione degli ossidanti, le aldeidi si convertono in acidi carbossilici

Per ossidazione di un alcole secondario si ottiene ... Un alcole terziario b Un’aldeide c Un chetone d Un etere dialchilico

Gli alcoli secondari si ossidano a chetoni. 2-propanolo propanone Gli alcoli secondari si ossidano a chetoni.

Per reazione di un alcol con un acido carbossilico si ottiene ... Un chetone b Un etere c Un’anidride mista d Un estere

L'esterificazione di un alcole con un acido carbossilico porta alla formazione di un estere Inserire il testo qui Io lo sapevo estere