Mechanizmy reakcji organicznych

Prezentacja na temat: "Mechanizmy reakcji organicznych"— Zapis prezentacji:

1 Mechanizmy reakcji organicznych
Reakcje polarne zachodzące w warunkach zasadowych

2 Reakcje polarne zachodzące w warunkach zasadowych
Substytucje i eliminacje na wiązaniu σ C(sp3)-X

3

4 Dobre i złe nukleofile Nukleofilowość maleje ze wzrostem zasadowości nukleofila Wpływ elektroujemności na nukleofilowość Wpływ objętości na zasadowość/nukleofilowość Efekt α

5 Dobre i złe grupy odchodzące
Grupy dobrze odchodzące. Rhal i epoksydy mogą być dodatkowo aktywowane przez kwasy Lewisa Grupa odchodząca powstaje w wyniku solwolizy. Potrzebna aktywacja by wygenerować grupę dobrze odchodzącą. Grupy źle odchodzące

6 Substytucja – mechanizm SN2

7 Substytucja – mechanizm SN2 (Stereochemia substytucji)

8 Substytucja – mechanizm SN2

9 Substytucja nukleofilowa na pierwiastkach innych niż węgiel (S, P,…) – mechanizm SN2?
Czy mechanizm addycji – eliminacji?

10 SN2-Si

11 SN2-Si

12 SN2-Si

13 Substytucja – mechanizm SN1

14 Stereochemia reakcji SN1 – Pary jonowe

15 Stereochemia reakcji SN1 – Pary jonowe

16

17 Synteza nukleotydów

18 Udział grup sąsiadujących (wspomaganie anchimeryczne)
bezpośrednie oddziaływanie centrum reakcyjnego z wolą parą elektronów lub elektronami pi wiązań istniejących w tej samej cząsteczce, ale nie sprzężonych z centrum reakcyjnym. Związany z tym wzrost szybkości reakcji to wspomaganie anchimeryczne.

19 Udział grup sąsiadujących (wspomaganie anchimeryczne)
środki alkilujące posiadające element będący grupą sąsiadującą

20 Udział grup sąsiadujących (wspomaganie anchimeryczne)

21 Udział grup sąsiadujących (wspomaganie anchimeryczne)

22 Wpływ grup sąsiadujących na steroselektywność procesów

23 Udział grup sąsiadujących (wspomaganie anchimeryczne)

24 Udział grup sąsiadujących (wspomaganie anchimeryczne)
przegrupowanie Payne’a przegrupowanie aza-Payne’a

25 Preparatywnie użyteczne reakcje SN2 (Alkilowania)

26 Preparatywnie użyteczne reakcje SN2 (Alkilowania)

27 Preparatywnie użyteczne reakcje SN2 (Alkilowania)

28 β-Eliminacje reakcje, w których atomy lub grupy atomów X i Y są usuwane z cząsteczki nazywamy eliminacjami

29 β-Eliminacje w środowisku zasadowym przebiegają według mechanizmów E2 lub E1cb

30 β-Eliminacje w środowisku zasadowym przebiegają według mechanizmów E2 lub E1cb

31 β-Eliminacje Reguła Zaitseva i Hofmanna (powstawanie bardziej lub mniej podstawionych alkenów)

32 β-Eliminacje eliminacja E2’ i synteza związków wysokoenergetycznych

33 β-Eliminacje Eliminacja E2 halogenków winylowych

34 β-Eliminacje Eliminacja E2 halogenków winylowych

35 β-Eliminacje Eliminacja E1cb

36 β-Eliminacje Eliminacja E1cb

37 β-Eliminacje Eliminacja E1cb

38 β-Eliminacje Eliminacja E1cb

39 β-Eliminacje Fotochemicznie indukowana eliminacja E1cb
Journal of the American Chemical Society. 127 (21): 7698–7699

40 β-Eliminacje fragmentacja β-heteropodstawionych związków metaloorganicznych (eliminacja het1/het2)

41 β-Eliminacje Reakcja Julia (eliminacja het1/het2)

42 β-Eliminacje Olefinacja Petersona (eliminacja het1/het2)

43

44 Addycja nukleofili do elektrofilowych wiązań π
addycja do związków karbonylowych

45 Addycja nukleofili do elektrofilowych wiązań π
addycja do związków karbonylowych

46 Addycja nukleofili do elektrofilowych wiązań π
addycja do związków karbonylowych

47 Addycja nukleofili do elektrofilowych wiązań π
addycja do związków karbonylowych

48 Addycja nukleofili do elektrofilowych wiązań π
addycja do związków karbonylowych

49 Addycja nukleofili do elektrofilowych wiązań π
enolizacja związków karbonylowych – kontrola stereoelektronowa (Corey 1956)

50 Addycja nukleofili do elektrofilowych wiązań π
synteza (Z) i (E) enolanów (enolany litowe estrów i ketonów)

51 Addycja nukleofili do elektrofilowych wiązań π
synteza (E) enolanów litowych estrów i ketonów - cykliczny stan przejściowy, mały podstawnik (R)

52 Addycja nukleofili do elektrofilowych wiązań π
synteza (Z) enolanów litowych estrów i ketonów - otwarty stan przejściowy, duży podstawnik (R)

53 Addycja nukleofili do elektrofilowych wiązań π
reakcja aldolowa

54 Addycja nukleofili do elektrofilowych wiązań π
addycja do związków α,β-nienasyconych (reakcja Michaela)

55 Addycja nukleofili do elektrofilowych wiązań π
addycja do związków α,β-nienasyconych (reakcja Michaela)

56 Substytucja na σ wiązaniu C(sp2)-X
substytucja na węglu karbonylowym

57 Substytucja na σ wiązaniu C(sp2)-X
substytucja na węglu karbonylowym

58 Substytucja na σ wiązaniu C(sp2)-X
substytucja na węglu karbonylowym

59 Substytucja na σ wiązaniu C(sp2)-X
substytucja na węglu karbonylowym

60 Substytucja na σ wiązaniu C(sp2)-X
substytucja na alkenylowym lub arylowym węglu

61 Substytucja na σ wiązaniu C(sp2)-X
Substytucja nukleofilowa – mechanizm SRN1 (Radical-nucleophilic aromatic substitution) mechanizm addycji-eliminacji SNAr

62 Substytucja na σ wiązaniu C(sp2)-X
Insercja metalu; wymiana halogen-metal

63 Substytucja na σ wiązaniu C(sp2)-X
Insercja metalu; wymiana halogen-metal

64 Substytucja i eliminacja na σ wiązaniu C(sp3)-X
Mechanizm SN2 Mechanizm E2 lub E1CB Substytucja mechanizm SRN1 Mechanizm eliminacji-addycji Mechanizm z przeniesieniem pojedynczego elektronu Insercji metalu i wymiany halogen-metal α-eliminacja prowadząca do karbenów

65 Substytucja na σ wiązaniu C(sp3)-X
Substytucja mechanizm SRN1 Hass, H.B.; Bender, M.L. J. Am. Chem Soc. 1949, 71,

66 Substytucja na σ wiązaniu C(sp3)-X
Substytucja mechanizm SRN1 Carey, F.; Sundberg, R. "Advanced Organic Chemistry." Pt. A, 3ed Ed. Plenum Press: New York. pp

67 Substytucja na σ wiązaniu C(sp3)-X
Mechanizm eliminacji-addycji

68 Substytucja na σ wiązaniu C(sp3)-X
mechanizm z przeniesieniem pojedynczego elektronu

69 Substytucja na σ wiązaniu C(sp3)-X
Insercja metalu; wymiana halogen-metal

70 Substytucja na σ wiązaniu C(sp3)-X
α-eliminacja prowadząca do karbenów

71 Substytucja na σ wiązaniu C(sp3)-X
α-eliminacja prowadząca do karbenów, typowe reakcje karbenów - [2+1]cykloaddycja

72 Substytucja na σ wiązaniu C(sp3)-X
α-eliminacja prowadząca do karbenów, typowe reakcje karbenów – insercja do wiązania σ C-H

73 Substytucja na σ wiązaniu C(sp3)-X
Przesunięcie 1,2

74 Przegrupowania katalizowane zasadą
Migracja węgiel-węgiel (przegrupowanie Favorskiego)

75 Przegrupowania katalizowane zasadą
Przegrupowanie Wolffa

76 Przegrupowania katalizowane zasadą
od węgla do azotu

77 Przegrupowania katalizowane zasadą
od boru do tlenu

78 Napisz mechanizm poniższych reakcji

79 Napisz mechanizm poniższych reakcji

80 Napisz mechanizm poniższych reakcji
Rozpoznaj i napisz mechanizmy reakcji

81 Napisz mechanizm poniższych reakcji
Napisz mechanizmy reakcji