Halogenace a ozonolýza alkynů

a přidám k němu jeden ekvivalent halogenu, čili X₂. Rozpouštědlem bude tetrachlormethan. Dva atomy halogenu se navážou na trojnou vazbu ve smyslu anti-adice, takže skončí na opačných stranách násobné vazby. Tohle je anti-adice jednoho ekvivalentu halogenu. Pokud přidám dva ekvivalenty halogenu, na každý z těchto uhlíků se navážou dva atomy halogenu. Mechanismus halogenace alkynů není přesně znám, proto se jím nebudeme zabývat a podíváme se rovnou na příklad. Pojďme se na to podívat. Nakreslím si alkyn. Tady mám uhlík spojený trojnou vazbou s dalším uhlíkem. Na jeden z nich připojím methylovou skupinu, napíšu si -CH₃, a na druhou stranu připojím ethylovou skupinu neboli -CH₂CH₃. Na tento alkyn budu připojovat brom. Jako rozpouštědlo použiju tetrachlormethan a řeknu, že bude reagovat jeden ekvivalent bromu. Bromace běží mechanismem anti-adice. Při adici se trojná vazba mění na dvojnou a atomy bromu jsou připojeny z opačných stran dvojné vazby. Na levém atomu uhlíku mám stále připojenou methylovou skupinu, na kterou nesmím zapomenout, a na uhlíku napravo je navázána ethylová skupina -CH₂CH₃. To je výsledek halogenace tohoto alkynu. Podíváme se ještě na jednu reakci alkynů, a tou je ozonolýza alkynů. S podobnou reakcí jsme se setkali u alkenů. Tentokrát se podíváme na alkyny. Nakreslíme si alkyn s vnitřní trojnou vazbou, to znamená, že se trojná vazba nachází uvnitř řetězce, nikoli na konci. Nejprve tedy ozonolýza vnitřní trojné vazby. V prvním kroku ozonolýzy přidáváme k molekule ozon. Detailní mechanismus jsme si ukázali ve videu o ozonolýze alkenů. V tomto videu se mechanismem nebudeme zabývat a ukážeme si pouze produkty. První krok je přídavek ozonu a ve druhém kroku přidáme vodu. Během této reakce se štěpí trojná vazba a vzniká karboxylová kyselina, v tomto případě dvě. Nakreslíme si dvě karboxylové kyseliny a ukážeme si, z čeho vznikly. Tohle je jedna z karboxylových kyselin a tohle je druhá, která vznikla z pravé strany původní molekuly, napíšu si tedy R s čárkou. Teď si ukážeme, které uhlíky jsou které. Tento uhlík je navázán na uhlovodíkový zbytek R, což je tenhle uhlík navázaný na zbytek R. A tady napravo je uhlík navázán s vazbou na R'. Rozštěpili jsme trojnou vazbu a vznikly dvě samostatné molekuly, v našem případě dvě karboxylové kyseliny. Nyní se podíváme na ozonolýzu terminálních alkynů. Trojná vazba se teď nebude nacházet uvnitř molekuly, ale na jejím konci, takže sem napíšu vodík. Opět přidáme v prvním kroku ozon a vodu ve druhém. Levá strana nám dá stejný produkt jako předtím. Označíme si to modře. Tento uhlík a zbytek R. Předtím jsme viděli, že vznikne karboxylová kyselina. Vzniká stejná kyselina jako předtím. Tady máme modrý uhlík a modré R, které odpovídají levé straně molekuly. Z části molekuly napravo od terminální trojné vazby, vznikne oxid uhličitý. Mám tu jen jeden uhlík, ze kterého vznikne CO₂. Nakreslím si CO₂, Nezapominejme, že je to lineární molekula. Tato reakce byla kdysi používána pro určování struktury alkynů. Pokud byla v molekule terminální trojná vazba, pak přídavkem ozonu vznikal oxid uhličitý. Molekula se také dala analyzovat podle vzniklých karboxylových kyselin. Například se dalo zjistit, z kolika atomů se skládá uhlovodíkový zbytek R. Dala se tím získat základní představa o struktuře molekuly. Bývala to velmi významná reakce v organické chemii. Dnes už se tato reakce nepoužívá, jelikož byla nahrazena různými spektroskopickými metodami. Pojďme se podívat na jeden příklad ozonolýzy Vezmeme si terminální alkyn. V prvním kroku k němu přidáme ozon a následně vodu. Nejdřív určíme počet uhlíků v molekule, neboť to někdy může být pro žáky matoucí. Jeden uhlík, dva, tři uhlíky a čtvrtý na téhle straně. Na uhlík nejvíce vpravo je navázán vodík, takže se jedná o terminální alkyn. Celkově máme 4 uhlíky. Když dojde ke štěpení tohoto alkynu, rozdělí se molekula zde. Bude se štípat trojná vazba a vzniknou dva produkty. Jeden produkt se třemi uhlíky nalevo a druhý s jedním uhlíkem. Produkt se třemi uhlíky zleva bude karboxylová kyselina. Stačí tedy jen nakreslit karboxylovou kyselinu se třemi uhlíky. Tady je naše tříuhlíkatá karboxylová kyselina, jeden z našich produktů. Druhým produktem ozonolýzy terminálních alkynů je CO₂, který vznikne z uhlíku napravo. Druhým produktem této reakce je tedy CO₂. Tímto jsme završili reakce alkynů. V dalším videu se podíváme na reakce z organické syntézy, ve kterých využijeme toho, co už jsme si ukazovali, zvláště pak na určité reakce alkynů.