diff options
Diffstat (limited to 'kem')
| -rw-r--r-- | kem/test.md | 202 |
1 files changed, 202 insertions, 0 deletions
diff --git a/kem/test.md b/kem/test.md index c802e5c..6d94d86 100644 --- a/kem/test.md +++ b/kem/test.md @@ -113,3 +113,205 @@ Organska kemija * Funkcionalna skupina ima po številih prednost - torej je na koncu * Več funkcionalnih skupin na isti spojini. Tisti z najvišjo prioriteto je v končnici. - od najvišje do najnižje prioritete: karboksilna kislina, aldehid, keton, alkohol, alkilna skupina, halogenid + +# tretji test + +## ogljikovodiki + +* izomerije: + - verižna + - položajna: položaj funkcionalne skupine ali multiple vezi + - funkcionalna + - cis-trans + - optična +* vrelišča in tališča alkanov naraščajo s številom C atomov +* vrelišča in tališča alkanov padajo z razvejanostjo + +### radikalska substitucija + +* homolitska, heterolitska cepitev, metil kation, metil anion, metil radikal +* ob povišani temperaturi ali UV halogen zamenja H v alkanu, nastane halogenoalkan +* CH4 + Cl2 -> (delta) CH3Cl + HCl +* CH3Cl + Cl2 -> (delta) CH2Cl2 + HCl + +### radikalska adicija + +* adicija vodika - hidrogeniranje: CH3-CH=CH2 + H2 -> (katalizator Pt/C) CH3-CH2-CH3 + +### elektrofilna adicija + +* adicija halogena - halogeniranje: CH3-CH=CH2 + Br2 -> CH3-CHBr-CHBr-CH2Br +* adicija vodikovega halogenida - hidrohalogeniranje: CH3-CH=CH2 + HCl -> CH3-CHCl-CH2Cl + - markovnikovo pravilo: H atom se veže na C atom, ki ima več H atomov +* adicija vode - hidriranje: CH3-CH=CH2 + H-OH -> (v kislem) CH3-CHOH-CH3 (alkohol) +* na alkine adicije potekajo v dveh stopnjah + - hidriranje: CH3-CH2-C≡CH + H2O -> (HgSO4/H+) CH3-CH2-C(-OH)=CH2 <-> CH3-CH2-C(=O)-CH3 + +### aromatske spojine + +* na benzenu pretežno potekajo substitucije +* 4n+2 delokaliziranih pi elektronov +* forki benzena: + - piridin ima namesto enega Cja N + - pirol je petkoten in ima namesto enega Cja N-H + - furan je petkoten in ima namesto enega Cja O + - tiofen je petkoten in ima namesto enega Cja S +* nomenklatura: + - metilbenzen=toluen etilbenzen=feniletan propilbenzen=1-fenilpropan benzil=-CH2-B fenil=-B + - na benzen vezan halogen/nitro skupina: -F fluorobenzen, -Cl klorobenzen, -NO2 nitrobenzen + - če -CH3 v toluenu zamenjamo: -OH=fenol, -NH2 anilin, -SO3H benzensulfonska kislina, -CHO=benzaldehid, -COOH benzojska kislina, -CN benzonitril + - abecedni vrstni red: 2,3,4-trikloro-1-nitrobenzen + - substituent, ki spremeni ime, je 1: 3,3-diaminobenzaldehid, 3-nitrobenzojska kislina + - orto (poleg), meta (vmes), para (nasproti): meta-nitrotoluen, orto-klorofenol + +### elektrofilna substitucija + +* značilna za aromatske spojine + - nitriranje - uvedba nitro skupine -NO2: B + HNO3 + H2SO4 -> B-NO2 + H2O + - sulfoniranje - uvedba sulfonske skupine -SO3H: B + H2SO4 -> B-SO3H + H2O + - halogeniranje - uvedba atoma halogena -Cl, -Br, ...: B + Cl2 + FeCl3 -> B-Cl + HCl + - alkiliranje - uvedba alkilne skupine -CH3, -C2H5, ...: B + R-Cl + AlCl3 -> H-Cl + - aciliranje - uvedba acilne skupine -CO-CH3: B + R-CO-Cl + AlCl3 -> R-C(-B)=O + HCl +* na substituirane benzene: od obstoječega substituenta je odvisen položaj novosubstituiranega elem. + - na orto in para usmerjajo: halogeni, alkilne -CH3, amino -NH2, hidroksi in alkoksi skupine + - na meta položaj usmerjajo: nitro skupina -NO2, sulfonska skupina -SO3H, karbonilne skupine -CHO, karboksilne skupine -COOH, estrske -COOCH3, ciano karbonilna skupina -CN + +## organski halogenidi + +* organske skupine z enim ali več atomov halogenov + +### nomenklatura + +* dvojna vez prednost, bromo, fluoro +* preproste monohalogenirane spojine: etil klorid=kloroetan, benzil klorid=(klorometil) benzen +* vsi vodikovi atomi so zamenjani z atomi istega halogena: **per**fluoropropan, **per**klorobenzen +* fizikalne lastnosti + - halogenoalkani imajo višja vrelišča kot alkani brez halogenov + - vrelišča naraščajo z molsko maso halogena ob isti dolžini verige + - vrelišča naraščajo s številom ogljikovih atomov + - gostota narašča z molsko maso halogena + - gostota pada s številom C atomov + - gostota narašča s številom halogenov ob isti dolžini verige + +### nastanek organskih halogenidov + +* z radikalsko substitucijo alkanov, z elektrofilno adicijo alkenov in alkinov, z elektrofilno substitucijo benzena + +### nukleofilna substitucija + +* -(-)C(-)-X + Nu- -> -(-)C(-)-Nu + X- +* CH3-Br + OH- -> CH3-OH + Br- | bromometan + hidroksidni ion -> metanol + bromidni ion +* CH3-Br + NaOH -> CH3-OH | bromometan + natrijev hidroksid -> metanol +* CH3-(-CH3)C(-CH3)-Br + H-**OH** -> CH3(CH3-)C(-CH3)-**OH** + HBr | 2-bromo-2-metilpropan + voda -> 2-metilpropan-2-ol + vodikov bromid +* CH3-CH2-I + CH3O- -> CH3-CH2-O-CH3 + I- | jodoetan + metoksidni ion -> etil metil eter + jodidni i +* CH3-CH2-CH2-BR + CN- -> CH3-CH2-CH2-CN + Br- | 1-bromopropan + cianidni -> butannitril + bromidni i +* CH3-CH2-CH2-Br + NH3 -> CH3-CH2-CH2-NH2 + HBr | 1-bromopropan + amonijak -> propan-1-amin + vo. br. + + nastali HBr je kisel in reagira z amonijakom v NH4Br, zato mora biti NH3 v presežku +* shema nukleofilnih substitucij (X in Y sta halogena). R-X -> : + - OH- ali H2O -> R-OH alkohol + - NH2- ali NH3 -> R-NH2 amin + - CN- -> R-CN nitril + - R'O- -> R-O-R' eter + - Y- -> R-Y halogenoalkan + +### eliminacija vodikovega halogenida: dehidrohalogeniranje + +* eliminacije: izločanje manjše molekule iz organske molekule +* dehidrokloriranje, dehidrobromiranje, ... +* v etanolu, treba segrevati, z neko bazo, tukaj je KOH, izloči se -HX (-HBr), lahko je več produktov +* CH2(-Br)-CH(-H)-CH3 + KOH -> (v etanolu, delta) CH2=CH-CH3 + HCl | 1-bromopropan + KOH -> propen +* CH2(-H)-CH(-Br)-CH(-H)-CH3 + KOH -> (etanol, d) CH2=CH-CH2-CH3 + CH3-CH=CH-CH3 {cis,trans}-but-2-en + +* pretvorba halogenoalkana v alkohol z nukleofilno substitucijo ali v alken z eliminacijo + - R-CH2-CH(-X)-R' + KOH(aq) -> R-CH2-CH(-OH)-R' + - R-CH2-CH(-X)-R' + KOH -> (v etanolu, delta) R-CH=CH-R' + +## organske kisikove spojine + +* seznam + - alkohol -O-H: metanol CH3-O-H + - eter -O-: dimetil eter CH3-O-CH3, etil metil eter CH3CH2-O-CH3 (po abecedi), metoksietan + - aldehid -C(=O)-H: metanal H-C(=O)-H. skupina: kot karbonilna, le da je en radikal H) + - keton -C(=O)-: propanon CH3-C(=O)-CH3 + - karboksilna kislina -C(=O)-O-H-: metanojska kislina H-C(=O)-O-H. skupina: -C(=O)-O-H + - ester -C(=O)-O-: etil metanoat H-C(=O)-O-CH2CH3. skupina: -C(=O)-O-. nome.: glej *nastanek* + - amid -C(=O)-NH2: metanamid H-C(=O)-NH2. skupina: kot karbonilna, le da je en R NH2 + +### funkcionalna izomerija + +* alkohol-eter, keton-aldehid, karboksilna kislina-ester + +### fizikalne lastnosti + +* z naraščanjem števila ogljikovih atomov se topnost alkoholov v vodi manjša-nepolarnost veča +* z večanjem števila hidroksilnih skupin -OH se poveča vrelišče in topnost v vodi + +### intramolekulska eliminacija vode iz alkoholov: dehidriranje + +* etanola: CH2(-H)-(HO-)CH2 -> (konc. H2SO4, 170 °C) CH2=CH2 (eten) + H20 +* CH2(-H)-(CH3-)C(-OH)-CH(-H)-CH3 -> (H2SO4, delta) CH2=C(-CH3)-CH2-CH3 + CH3-C(-CH3)=CH-CH3 + H2O + +### intermolekulska eliminacija vode + +* nastanek simetričnih etrov z dehidriranjem + - CH3CH2-O-H (etanol) + H-O-CH2CH3 -> (H2SO4, delta) CH3CH2-O-CH2CH3 + H2O +* shema pretvorbe etanola v eten oz. v dietil eter. CH3CH2OH -> (H2SO4, delta) : + - presežek H2SO4, 170 °C -> intramolekulsko dehidriranje CH2=CH2 (eten) + - presežek CH3CH2OH, 140 °C -> intermolekulsko dehidriranje CH3CH2-O-CH2CH3 (dietil eter) + +### nastanek nesimetričnih etrov + +* v poglavju *nukleofilna substitucija* je ena enačba izdelave etra. +* eter lahko dobimo z reakcijo med alkoksidnim ionom in halogenoalkanom, alkoksidni ion dobimo z reakcijo med alkoholom in natrijem. +* dva koraka: za nastanek etil metil etra iz **metan**ola in bromo**etana** + 1. **CH3O**H + Na -> CH3O-Na+ + 1/2 H2 | metanol + natrij -> natrijev metoksid + vodik + 2. **CH3CH2**-Br + CH3O-Na+ -> CH3CH2-O-CH3 + NaBr | bromoetan + natrijev metoksid -> e.m.e. + - lahko pa tudi obrnemo in uporabljamo **etan**ol in bromo**metan** + +### oksidacija + +* shema pretvorb alkoholov: + - alkohol ---(eliminacija vode)---> eter ali alken + - alken ---(adicija vode)---> alkohol + - alkohol ---(oksidacija)---> aldehid (s primarnim alkoholom) ali keton (s sekund. alkoholom) + - aldehid ---(oksidacija)---> karboksilna kislina + - karboksilna kislina ---(+alkohol)---> ester +* oksidacija etanola: CH3-CH2-OH -> (rea.) CH3-C(=O)-H (etanal) -> (rea.) CH3-C(=O)-OH etanojska kis + - rea.: reagent je kalijev dikromat(VI) K2Cr2O7/H+, etanal je aldehid, etanojska kis je karb. +* oksidacija propan-2-ola (sekundarnega alkohola): CH3-CH(-OH)-CH3 -> (rea.) CH3-C(=O)-CH3 (propanon) + - rea.: reagent je enak. propanon (nekateri mu pravijo tudi aceton) je keton. +* razlikovanje aldehidov in ketonov: fehlingov in tollensov reagent. + - aldehide lahko oksidirata v karboksilne kisline, s ketoni pa ne reagirata +* oksidacija propena v propan-1,2-diol: alkeni ob hladni bazi KMnO4 oksidirajo do diolov. + - na C atoma ob = se vežeta dve -OH: CH3-CH=CH2 -> (KMnO4/OH-) CH3-CH(-OH)-(HO-)CH2 +* jodoformska reakcija ? +* oksidacija etilbenzena: B-CH2CH3 -> (KMnO4, delta) B-COOH + +### redukcija + +* redukcija butanala: CH3-CH2-CH2-C(=O)-H -> (H2/Ni) CH3-CH2-CH2-CH2-OH +* redukcija butanona: CH3-Ch2-C(=O)-CH3 -> (H2/Ni) CH3-CH2-CH(-OH)-CH3 +* hkrati se adira vodik: primer: cikloheks-2-enon -> (H2/Ni) cikloheksanol (dvojna vez tudi odpade) +* redukcija propanona (keton) v propan-2-ol: CH3-C(=O)-CH3 -> (LiAlH4) CH3-CH(-OH)-CH3 +* redukcija propanojske kisline (karboks.) v propan-1-ol: CH3-CH2-C(=O)-OH -> (LiAlH4) CH3-CH2-CH2-OH +* redukcija metil propanoata (estra) v propan-1-ol in metanol: + - CH3-CH2-C(=O)-O-CH3 -> (LiAlH4) CH3-CH2-CH2-OH + HO-CH3; +* redukcija propanamida v propanamin: CH3-CH2-C(=O)-NH2 -> (LiAlH4) CH3-CH2-CH2-NH2 +* z uporabo LiAlH4 redukcije karboksilne kisline ne moremo ustaviti na stopnji aldehida, vselej poteče do stopnje alkohola. pomni: DIBALH. + +### nukleofilna adicija + +* značilne za spojine s karbonilno skupino, torej za aldehide in ketone. Nu- napade C *od zadaj*. +* adicija vodikovega cianida na propanon v 2-hidroksi-2-metilpropannitril: + - CH3-C(=O)-CH3 + HCN -> CH3-(HO-)C(-CN)-CH3 +* adicija HCN na etanal in sledeča kislinsko katalizirana hidroliza v 2-hidroksipropanojsko kislino + - CH3-C(=O)-H + HCN -> CH3-(HO=)CH-C≡N -> (H2O/H+ kislinsko katali. hidrol.) CH3-(HO=)CH-COOH +* katalizirana adicija vodika na 2-hidroksipropannitril v 1-aminopropan-2-ol + - CH3-(HO-)CH-C≡N -> (H2/Pt) CH3-(HO-)CH-CH2-NH2 +* adicija natrijevega hidrogensulfata(IV): CH3-CH2-C(=O)-H + NaHSO3 -> CH3CH2-(HO-)C(-SO3Na)-H + +### nastanek estrov + +* R-C(=O)-O-H (karboksilna kisl.) + H-O-R' (alkohol) <-(H2SO4)-> R-C(=O)-O-R' (ester) + H2O (O iz kk) +* CH3-C(=O)-O-H (etanojska kisl.) + H-O-CH3 metanol <-(H2SO4)-> CH3-C(=O)-O-CH3 (metil etanoat) + H2O +* -il dobi po alkoholu - metil iz metanola, -oat dobi po karb. kislini - etanoat po etanojski kislini |