Hlavní obsah
Kurz: Organická chemie > Kapitola 5
Lekce 5: SN1 a SN2- Rozpoznávání nukleofilních a elektrofilních center
- Jak správně používat zahnuté šipky v organické chemii
- Úvod do mechanismů organických reakcí
- Názvosloví a typy alkylhalogenidů
- Mechanismus SN1 reakcí: Kinetika a vliv výchozí látky
- Mechanismus SN1 reakcí: Stereochemie
- Úvod do stability karbokationtů a jejich přesmyků.
- Procvičování přesmyku karbokationtů
- Mechanismus SN1 reakcí: Přesmyk karbokationtu
- SN1 přesmyk karbokationtu (pokročilý)
- Mechanismus SN2 reakcí: Kinetika a vliv výchozí látky
- Mechanismus Sn1 reakcí: Stereospecificita
- Sn1 a Sn2: odstupující skupina
- SN1 versus SN2: Vliv rozpouštědla
- SN1 versus SN2: Shrnutí
Názvosloví a typy alkylhalogenidů
Triviální a IUPAC názvosloví alkylhalogenidů. Rozlišování alkylhalogenidů na primární, sekundární a terciární. Tvůrce: Jay.
Chceš se zapojit do diskuze?
Zatím žádné příspěvky.
Transkript
Existují dva přístupy k
pojmenovávání halogenalkanů. Začneme s tím,
který je „běžnější“. Molekuly zde vnímáme
jako alkylhalogenidy. Nejprve si pojmenujeme
alkylovou skupinu. U prvního příkladu je
naším alkylem ethyl. Máme tu dva uhlíky,
takže se jedná o ethyl. A protože je to alkylhalogenid, musíme
ještě zahrnout halogen. Zde máme chlor a přidáme
k němu jen příponu -id. Takže název první molekuly
bude ethylchlorid. Nyní pojďme pojmenovat tu samou
molekulu systematicky podle IUPACu. V tomto případě budeme na molekulu
nahlížet jako na halogenalkan. Takže alkan o dvou
uhlících se nazývá ethan. Napišme si jej tu. A náš halogen
je stále chlor. A celkový název je
pak chlorethan. Kdybychom tu měli místo chloru fluor,
jmenovalo by se to fluorethan. Kdybychom měli brom místo chloru,
název by byl bromethan. A v případě jodu bychom
dostali jodethan. (pozor, v češtině
nepíšeme na konci -o) Použijme nyní zase ten „běžný“ způsob
pojmenování pro druhou molekulu. Začněme zase určením
alkylové skupiny. V některém z předešlých videí jsme
si řekli, že tenhle alkyl je isopropyl. Napišme si tu isopropyl. A opět tu máme chlor. Výsledný název pak
bude isopropylchlorid. Pokud chceme použít systematický
název podle IUPACu, začneme tím, že si
určíme nejdelší řetězec, což jsou tyhle
tři uhlíky. Tři uhlíky má propan,
tak si ho tu napišme. A na druhém uhlíku
máme chlor. Takže výsledný název
je 2-chlorpropan. Pojďme se podívat, jak dále
klasifikovat halogenalkany. Zaměřme se na uhlík, který je
navázaný přímo na halogen. A spočítáme všechny alkylové skupiny,
jež jsou k tomuto uhlíky připojeny. U prvního příkladu máme jen jednu
takovou skupinu, jeden methyl. V takovém případě hovoříme
o primární vazbě. Takže ethylchlorid je příkladem
primárního halogenalkanu. Teď se podíváme
na isopropylchlorid Uhlík, na němž je navázán halogen,
má k sobě připojené dvě alkylové skupiny. Takže se jedná
o sekundární halogenalkan. A v rychlosti si tu namalujeme
ještě jeden příklad. V této molekule jsou na uhlíku připojeném
k halogenu tři alkylové skupiny. Tři methyly. A mluvíme tedy
o terciárním halogenalkanu. Název téhle molekuly
je terc-butylchlorid. Pokud tedy zvolíme ten „běžný“ způsob
pojmenování, který se velmi často používá. Pro větší molekuly je většinou jednodušší
použít systematický název podle IUPACu. Pojmenujme si tedy
následující molekulu. Je to stejné jako
u pojmenovávání alkanů. Začneme tím, že si najdeme nejdelší
řetězec a pojmenujeme si jej. Takže jedna, dva, tři,
čtyři, pět, šest, sedm. Alkan o sedmi uhlících
se jmenuje heptan. Napíšeme si to tu. Zamysleme se teď, jak
správně ten řetězec očíslovat. Začneme zleva
nebo zprava? Zkusme začít
číslovat zleva. Jeden, dva, tři, čtyři,
pět, šest a sedm. Pokud číslujeme zleva, budeme mít
brom na dvojce, methyl na čtyřce a druhý methyl na pětce, takže
lokanty jsou dva, čtyři a pět. Zkusme to teď
očíslovat zprava. To znamená, že tenhle uhlík bude
jednička, tenhle dvojka a tak dále. Takto budeme mít jeden methyl na trojce,
druhý methyl na čtyřce a brom na šestce. Zde dostaneme lokanty
tři, čtyři a šest. Naším cílem je mít lokant pro
první substituent co nejnižší. Takže pro počítání zleva to je dvojka
a pro počítání zprava to je trojka. A dva je samozřejmě
menší než tři. Takže zůstaneme
u toho číslování zleva. Substituenty jsme
si již identikovali. Takže tu máme brom a dva methyly,
což znamená, že v názvu bude dimethyl. Substituenty v názvu seřadíme podle
abecedy, tím pádem bude brom první. Abych se ujistil, že se mi to
sem vejde, začnu dimethylem. Takže dimethyl. Doplníme lokanty,
čtyři a pět. Čtyřka s pětkou nám jen určují,
kde jsou ty dva methyly napojeny. A nakonec máme brom
na uhlíku s číslem dva. Takže celý název podle IUPACu je
2-brom-4,5-dimethylheptan. Pokračujme
na další příklad. Použijeme tu
stejný přístup. Jedna, dvě, tři, čtyři,
pět, šest a sedm. Opět máme heptan
jako nejdelší řetězec. Očíslujeme jej
zleva nebo zprava? Jedna, dvě, tři, čtyři,
pět, šest a sedm. Tím dostaneme jeden methyl na dvojce,
další na pětce a brom taky na pětce. Takže lokanty tu
jsou dva, pět a pět. Pro schéma napravo
budeme číslovat zase zprava. Koukneme se, jestli tak
dostaneme nižší lokant nebo ne. Takto dostaneme brom na trojce, jeden
methyl na trojce a druhý na šestce. Takže tři, tři a šest. Číslování zleva opět vyhrálo,
neboť dva je meší než tři. První substituent musí
mít co nejnižší lokant. Takže pokud si to očíslujeme zleva,
budeme mít methyl na dvojce a na pětce, Takže stejně jako v předešlém
příkladu se jedná o dimethyl. Napišme si ho tu. Teď máme methyl na
dvojce a na pětce. Napišme tu
dvojku a pětku. A pak máme brom na pětce. Takže celý
název je 5-brom-2,5-dimethylheptan. Pojmenujme teď
tuhle molekulu. Budeme postupovat stejně, nejprve
spočteme uhlíky v nejdelším řetězci. Jeden, dva, tři,
čtyři a pět. Alkan o pěti
uhlících je pentan Napíšeme si
tu pentan. Promysleme si teď,
jak řetězec očíslovat. První substituent zase
musí mít nejnižší lokant. Pokud to budeme číslovat zleva,
brom bude mít jedničku. To je tedy nejlepší způsob,
jak řetězec očíslovat. Jedna, dvě, tři,
čtyři a pět. Dostaneme methyl na čtyřce,
chlor na trojce a brom na jedničce. Je potřeba všechny substituenty
seřadit podle abecedy. To znamená, že brom bude první,
chlor druhý a třetí methyl. Takže si tu zase
napíšeme methyl. Methyl je na
čtvrtém uhlíku. Pak máme chlor
na trojce. A nakonec brom
na jedničce. Celý název je
1-brom-3-chlor-4-methylpentan. Podívejme se teď
na tuhle molekulu. Jedna, dva, tři, čtyři, pět, šest. Máme šest uhlíků,
to je hexan. Napíšeme si
tu hexan. Máme tu dva substituenty,
brom a methylovou skupinu. Pojďme se podívat, co se stane,
když řetězec očíslujeme zleva. Jedna, dva, tři,
čtyři, pět a šest. Tak dostaneme brom na
dvojce a methyl na pětce. Teď to zkusme
očíslovat zprava. Jedna, dva, tři,
čtyři, pět a šest. Tak dostaneme methyl
na dvojce a brom na pětce. Lokanty dostaneme oběma způsoby stejné,
musíme se rozhodnout podle něčeho jiného. Naším kritériem bude abecední
pořadí substituentů. Máme tu brom a methyl,
takže B versus M. B je v abecedě
před M. Takže upřednostníme brom a
přiřadíme mu nižší lokant. To souhlasí s číslováním zleva,
kde je brom na druhém uhlíku. Takže řetězec budeme
číslovat zleva. Což znamená, že methyl
bude na pětce. Takže máme 5-methylhexan. A brom na dvojce,
takže 2-brom. Dohromady
2-brom-5-methylhexan. Jak si poradíme s tím, když v našem
vzorci bude znázorněna stereochemie? První ji budeme
chvíli ignorovat a molekulu si pojmenujeme
tak, jak jsme to dělali dosud. Najdeme si
nejdelší řetězec. Jedna, dva, tři, čtyři. Čtyři uhlíky má butan. Chceme řetězec očíslovat tak, aby první
substitent měl nejnižší možný lokant. Jedna, dva,
tři a čtyři. Jediným substituentem
tu je brom na uhlíku dva. Takže výsledný název
je 2-brombutan. Teď do názvu zapojíme
informaci o stereochemii. Máme tu jedno
chirální centrum. Zde je naše
chirální centrum. Je tu vodík, který kouká
od nás pod rovinu nákresny. A je tu brom,
který míří směrem k nám. Nyní musíme všem čtyřem skupinám
na chirálním centru přiřadit prioritu. To jsme si ukazovali v některém
z předešlých videí. Nebudeme tu tedy
zacházet do detailů. Pojďme si tedy rychle
určit ty priority. Brom má nejvyšší atomovou hmotnost
a má tedy nejvyšší prioritu. Dostane číslo jedna. Ethyl dostane dvojku. Methyl bude třetí. A ten vodík mířící od nás má nejnižší
prioritu, proto dostane číslo čtyři. Máme tu jedničku, dvojku, trojku a čtyřku
seřazené po směru hodinových ručiček. Takže výsledná
konfigurace je R. Tak dokončeme náš poslední
systematický název podle IUPACu. Je to (R)-2-brombutan.