Hlavní obsah
Kurz: Organická chemie > Kapitola 5
Lekce 6: E1 a E2 reakce- Mechanismus E1 reakcí: Kinetika a vliv výchozí látky
- E1 eliminace: regioselektivita
- Mechanismus E1 reakcí: stereoselektivita
- Mechanismus E1 reakcí: karbokationty a přesmyky
- Mechanismus E2 reakcí: Kinetika a vliv výchozí látky
- E2 eliminace: regioselektivita
- E2 eliminace: Stereoselektivita
- E2 eliminace: Stereospecificita
- E2 eliminace: Substituované cyklohexany
- Regioselektivita, stereoselektivita a stereospecificita
Regioselektivita, stereoselektivita a stereospecificita
Zopakujme si a shrňme rozdíly mezi regioselektivitou, stereoselektivitou a stereospecifitou v eliminačních reakcích.
Chceš se zapojit do diskuze?
Zatím žádné příspěvky.
Transkript
Definice mohou být někdy matoucí. Proto bych teď chtěl vysvětlit rozdíly
mezi pojmy regioselektivita, stereoselektivita a stereospecifita. Rozdíly ukáži na příkladech těchto reakcí,
které jsme viděli v předchozích videích. Chcete-li tedy vědět o těchto reakcích
více, podívejte se na předchozí videa. Začneme regioselektivitou. Tato reakce je regioselektivní. Tento alkohol bude dehydratován
a vzniknou tyto dva produkty. Alken nalevo a alken napravo. Tyto dva alkeny jsou regioisomery. Napíši to sem. Jsou navzájem isomery, ale liší se
umístěním dvojné vazby. Isomer nalevo má dvojnou vazbu tady. Isomer napravo má dvojnou vazbu tady. Tohle je regioselektivní reakce. Jeden regioisomer je
upřednostňován před druhým. Zde je trojnásobně substituovaný alken
nalevo hlavním produktem reakce. Dvojnásobně substituovaný alken
napravo je vedlejším produktem reakce. Tohle je regioselektivita. Porovnejme regioselektivitu
se stereoselektivitou. Jako příklad tu máme
opět dehydratační reakci. Tento alkohol reaguje s kyselinou sírovou
za vzniku dvou alkenů. Mechanismus této reakce je následující. Nejprve dojde k protonaci OH skupiny. Vytvoří se voda jako odcházející skupina. Voda se oddělí a vznikne karbokation
s formálním nábojem plus jedna na tomto benzylovém uhlíku. V našem mechanismu tedy je
benzylový karbokation. Nakreslím to sem. Tohle je benzylový karbokation. Formálním náboj plus jedna
je na tomto fialovém uhlíku. Na karbokation jsou
navázány dva vodíky. Máme tedy možnost volby, který proton
z uhlíku odebereme. Podle toho, který vodík odebereme,
získáme jeden z těchto dvou produktů. Tohle je trans produkt. Tohle je cis produkt. Produkty stereoselektivní
reakce jsou stereoisomery. Stereoisomery je jedno z označení,
kterými je lze popsat. Tato reakce je stereoselektivní. Jeden stereoisomer je
upřednostňován na úkor druhého. V tomto případě je více stabilním
produktem trans produkt. Tohle je hlavní produkt, který je
preferován před cis produktem. Tohle je vedlejší produkt. Pojďme se teď podívat
na stereospecificitu. Pro stereospecifickou reakci
je příznačné, že stereochemie reaktantu určuje
stereochemii produktu. Dobrým příkladem stereospecifické
reakce je E2 reakce. Nalevo je reaktant. Na něm jsou navázány
tyto dvě fenylové skupiny. Vidíme zde také brom. Všimněte si stereochemie
na tomto uhlíku. Tady je methylová skupina
směřující k nám. Tady je vodík směřující od nás. Když si silná zásada přitáhne
beta proton, tak vznikne E alken. Produkt je tedy také
zajímavý z hlediska stereochemie. Fenylové skupiny budou na opačných
stranách dvojné vazby. Teď se podívejme na tuto reakci. Tady jsou fenylové skupiny. Tady je brom. Tyto skupiny jsou stejné, ale rozdíl
je ve stereochemii na tomto uhlíku. V tomto případě vodík směruje k nám
a methylová skupina od nás. Silná zásada si přitáhne tento proton. V tomto mechanismu je to beta proton. V tomto případě vznikne Z alken. Vidíme, že stereochemie reaktantu
určila stereochemii produktu. Není na výběr, protože
reakce probíhá daným mechanismem. Můžeme o tom také
uvažovat opačným směrem. Produkt je Z alken. Protože je produktem Z alken, tak stereochemie na tomto uhlíku
musí být právě takováto. To samé platí pro první reakci. Vytvoří se jedině E alken. Protože víme, že vznikne E alken,
tak známe stereochemii na tomto uhlíku. Informace o stereochemii je v průběhu
stereochemických reakcí zachována. Pojďme ještě porovnat
stereoselektivitu a stereospecifitu. Před chvíli jsme si řekli,
že v případě stereospecifických reakcí určuje stereochemie reaktantu
stereochemii produktu. Stereochemická informace je
v průběhu reakce zachována. Je to tím, že je dán
mechanismus reakce. Tak tomu ale není v případě
stereoselektivních reakcí. Podíváme-li se na stereochemii
na tomto uhlíku, tak vidíme, že informace o stereochemii
není v produktech zachována. Stereochemická informace se
ztratí při tvorbě karbokationu. Například OH skupina by mohla být
na reaktantu natočená směrem od nás, ale produkty by vznikly stejné. Informace o stereochemii
reaktantu není v produktech zachována. Podívejme se na tento princip
znovu z opačné strany. Tohle je E alken. Protože víme,
že produktem je E alken, tak známe stereochemii
na tomto uhlíku reaktantu. Víme to, protože tato
reakce je stereospecifická. Ale podíváme-li se na tyto produkty
stereoselektivní reakce, na tento trans produkt a cis produkt, tak nám to neprozradí
stereochemii reaktantu. Nevíme, jaká je stereochemie
na tomto uhlíku. Je OH skupina natočená směrem
k nám nebo od nás? Tato reakce není stereospecifická. Tato reakce je stereoselektivní. Trans isomer, který je stabilnější,
je upřednostňován před cis isomerem.