If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Pokud používáš webový filtr, ujisti se, že domény: *.kastatic.org and *.kasandbox.org jsou vyloučeny z filtrování.

Hlavní obsah
Aktuální čas:0:00Celková doba trvání:10:09

Transkript

Podívejme se na hydrohalogenaci alkynů. Tuto reakci už jsme viděli u alkenů, jsou tu nějaké podobnosti i rozdíly. Podívejme se na to, co se stane. Začneme s alkynem, s trojnou vazbou. A budeme přidávat halogenovodík. Přidáme buď jeden, nebo dva ekvivalenty halogenovodíku. Pokud přidáme jeden ekvivalent halogenovodíku, přidají se vodík a halogen z opačných stran. Halogen se napojí na substituovanější uhlík. Tento halogen přidáme na více substituovaný uhlík, řídí se to dle regioselektivity a říkáme tomu Markovnikovovo pravidlo. Přidáme tedy uhlík na více substituovaný uhlík v reakci. Se dvěma molárními ekvivalenty skončíme se dvěma halogeny na stejném uhlíku. Podíváme se na jeden z nabízených mechanismů hydrohalogenace alkynů. Je to velmi podobné hydrohalogenaci alkenů. Nepovažuje se to za perfektní mechanismus pro alkyny, ale začneme s ním, abychom si ukázali regioselektivitu Markovnikovova pravidla. Řekněme, že to je ten správný mechanismus. Začneme s alkynem. A tady máme halogenovodík. Když jsem probírali tenhle mechanismus u alkenů, říkali jsme, že jako první elektrony této vazby vytvoří vazbu s tímto protonem. Tyto elektrony přeskočí na halogen. Podívejme se, co můžeme udělat. Řekněme, že se vodík připojí na tuto stranu. Nyní je mezi uhlíky jen dvojná vazba. Vodík se tedy přidal na tento uhlík. Teď má tenhle uhlík jednu vazbu směřující dolů. A uhlík nalevo má jen 3 vazby, takže má formální náboj +1. Halogen má záporný formální náboj −1, proto se bude chovat jako nukleofil a kladně nabitý uhlík se bude chovat jako elektrofil. Halogen se připojí na uhlík. Karbokation je součástí mechanismu, proto se reakce řídí Markovnikovovým pravidlem. Chceme, aby vznikl co nejstabilnější možný karbokation. Nejvíce substituovaný karbokation je ten nejstabilnější. Toto není úplně správný mechanismus. Tohle není správný mechanismus, podle tohoto mechanismu by rychlost reakce závisela na koncentraci dvou molekul. Byla by to bimolekulární reakce. Kdybychom přepsali rychlostní reakci pro tuto reakci, řekli bychom si: "Očekáváme, že rychlost hydrohalogenace alkynů... Tady máme rychlostní konstantu. ...bude záviset na koncentraci alkynu a dále na koncentraci halogenovodíku. Se dvěma molekulami jsme začali náš mechanismus. Měli jsme halogenovodík a alkyn. To není experimentálně pozorováno, takže tento mechanismus není úplně správně. Reakce tímto mechanismem neprobíhá, ale je důležité přemýšlet o uhlíku, jako kladně nabitém a vědět, že platí Markovnikovovo pravidlo. Je dobré tento mechanismus znát, přestože není správný, protože neodpovídá experimentům. Experimentálně se ukázalo, že je druhého řádu vůči halogenovodíku a třetího řádu celkově. Pokud sem dáme 2 jako horní index, bude reakce závislá na dvou molekulách halogenovodíku a jedné molekule alkynu. Protože je reakce ve skutečnosti třetího řádu, musíme přijít na jiný mechanismus. Podívejme se na mechanismus, který teď považujeme za správný pro hydrohalogenaci alkynů. Začneme s tímto alkynem. Potřebujeme další dvě molekuly halogenovodíku. Tady je jedna molekula halogenovodíku. Přikreslíme ještě jednu sem dolů. Vyznačíme také volné elektronové páry. V tomto mechanismu reagují všechny tři molekuly najednou. Elektrony z vazby mezi vodíkem a halogenem si vezme halogen, přesunou se a zformují novou vazbu s tímto uhlíkem. Ve stejné chvíli vytvoří tyto dva elektrony vazbu s vodíkem. Tyto elektrony přeskočí na halogen. Nakreslíme si transitní stav všeho, co se děje najednou. Dáme si sem hranaté závorky. Co se stane teď? Máme tu uhlík navázaný dvojnou vazbou na další uhlík. A potom tady máme několik částečných vazeb. Použijeme na ně nějakou jinou barvu. Je tu vodík a halogen. A potom máme tady nahoře vodík a halogen. Na částečné vazby použijeme modrou barvu. Tento halogen vytváří vazbu s tímto uhlíkem a ve stejné chvíli se přerušuje tato vazba. Začali jsme s trojnou vazbou, ale tato třetí vazba zaniká a vytváří vazbu s tímto vodíkem. Ve stejnou chvíli se přerušuje vazba tohoto vodíku s halogenem. Tohle je jeden velký transitní stav. Teď se zamyslíme nad tím, co se děje. Ukázali jsme si tento horní mechanismus, abychom viděli, že pokud by se odehrával krok po kroku, na tomhle uhlíku vlevo by byl úplný kladný náboj. Zvýrazníme si to. Tento uhlík nalevo je kladně nabitý. V dolním mechanismu se děje něco trochu jiného. Protože uhlík nalevo ztrácí vazbu, trojná vazba mizí z uhlíku nalevo, to je ten, který bude mít částečně karbokationtový charakter. Bude částečně kladně nabitý. Z tohoto mechanismu není jasné, jak by mohl mít kladný náboj. V tomto mechanismu je to vidět hezky, protože trojná vazba opouští uhlík nalevo a přechází na uhlík napravo. Z tohoto důvodu je důležité mít v hlavě tento mechanismus. To nám dává částečný karbokationtový charakter, což vysvětluje regioselektivitu Markovnikovova pravidla. Jsme skoro hotovi. Jakmile se elektrony úplně přesunou, dostaneme... Vrátíme se zpět ke žluté barvě. ...dostaneme alken. Vytvoří se alken. Tady vznikla vazba s halogenem a vytvořila se i vazba s tímto vodíkem. Toto je produkt našeho mechanismu. Podívejme se na několik konkrétních reakcí. Zkusíme si hydrohalogenaci alkynů. Začneme s alkynem. Nakreslíme si ho. Pamatujte si, že trojnou vazbu musíme nakreslit v jedné přímce, protože opravdu je lineární. V první reakci přidáme jeden molární ekvivalent halogenovodíku. Víme, že budeme na trojnou vazbu připojovat vodík a halogen. Víme také, že vznikne dvojná vazba. Jako první krok si spočítáme uhlíky. Podívejme se na to: 1, 2, 3, 4 a 5. Vím, že se z pěti-uhlíkatého alkenu stane pěti-uhlíkatý alkyn. Nakreslíme si pěti-uhlíkatý alken, takže 1, 2, 3, 4 a 5. Dvojná vazba bude mezi prvními dvěma uhlíky napravo. Tohle je část produktu. Teď musíme zjistit, na který z těchto dvou uhlíků připojíme halogen. Připojíme ho na tento uhlík nalevo od trojné vazby? Nebo připojíme halogen na uhlík napravo od trojné vazby? Abychom to zjistili, použijeme Markovnikovovo pravidlo. Pokud ho přidáme na uhlík vpravo, vznikne nám primární karbokation. Musíme se zamyslet nad tím, který karbokation bude stabilnější. Stabilnější bude sekundární karbokation na uhlíku nalevo. Na ten se připojí halogen. Halogen se tedy připojí na levou stranu. Pokud potřebujete detailnější výklad, podívejte se na jedno z předchozích videí o karbokationtech, stabilitě karbokationtů a Markovnikovově pravidle. Ukážeme si přidání dvou ekvivalentů halogenovodíku, respektive stačí přebytek. Musíme vědět, že pokud začínáme s pěti uhlíky, dostaneme produkt s pěti uhlíky. Vrátíme se k původní reakci. Pokud máme dva molární ekvivalenty, přidají se dva halogeny na stejný uhlík. Možná jsme si měli tu obecnou reakci nakreslit trochu jinak. Také zde bude platit Markovnikovovo pravidlo o regioselektivitě. Musíme zjistit, jaký uhlík to bude, který z nich by vytvořil stabilnější karbokation. Stejně jako předtím máme dvě možnosti. Uhlík nalevo, nebo uhlík napravo. Uhlík nalevo nám dá stabilnější karbokation. Přidáme proto dva ekvivalenty halogenu sem. Vytvořili jsme dihalogenid jako produkt. Tohle tedy byla hydrohalogenace alkynů jedním nebo dvěma molárními ekvivalenty halogenovodíku.