Chemia organiczna t. 1

T.w. Graham Solomons, Craig B. Fryhle, Scott A. Snyder

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-22593-3

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2022

Liczba stron:

721

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Solomons, T.w. Graham; Fryhle, Craig B.; Snyder, Scott A.. Chemia organiczna t. 1. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2022, 721 s. ISBN 978-83-01-22593-3

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Solomons, T.G.

A1 Fryhle, C.B.

A1 Snyder, S.A.

T1 Chemia organiczna t. 1

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2022

SN 978-83-01-22593-3

Bibliografia BibTex:

@Book{ 276885, author = "Solomons, T.w. Graham and Fryhle, Craig B. and Snyder, Scott A.", editor = "", title = "Chemia organiczna t. 1", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2022", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-22593-3" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Solomons, T.w. Graham

AU - Fryhle, Craig B.

AU - Snyder, Scott A.

ED -

TI - Chemia organiczna t. 1

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2022

SN - 978-83-01-22593-3

ER -

Netografia (standard APA):

Solomons, T.w. Graham; Fryhle, Craig B.; Snyder, Scott A.. Chemia organiczna t. 1 [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2022 [dostęp: 23 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/chemia-organiczna-t-1-tw-graham-solomons-craig-b-276885.

chemia organiczna, wiązania chemiczne, reakcje addycji, spektrometria mas, budowa cząsteczek, grupy funkcyjne, oddziaływania międzycząsteczkowe, spektroskopia w podczerwieni, kwasy i zasady, reakcje organiczne, cząsteczki chiralne, reakcje nukleofilowe, alkeny i alkiny, magnetyczny rezonans jądrowy, narzędzia do ustalania struktury związków, reakcje rodnikowe, alkohole i etery, reakcje utleniania–redukcji, sprzężone układy nienasycone

Jest to tłumaczenie dwunastego wydania bardzo popularnego w świecie podręcznika chemii organicznej, który w niezwykle przystępny sposób pozwala dobrze poznać tę dziedzinę wiedzy i dostrzec w jaki cudowny sposób chemia organiczna wpływa na nasze c...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-22593-3

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2022

Liczba stron:

721

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

1. Podstawy. Wiązania chemiczne i budowa cząsteczek 30
1.1 Życie i chemia związków węgla – jesteśmy gwiezdnym pyłem31
1.1A Jakie jest pochodzenie pierwiastka węgla?31
1.1B Jak powstały żywe organizmy?31
1.2 Struktura atomowa32
1.1C Rozwój chemii organicznej32
1.2A Izotopy33
1.2B Elektrony walencyjne33
1.3 Wiązania chemiczne. Reguła oktetu34
1.3A Wiązania jonowe34
1.3B Wiązania kowalencyjne i struktury Lewisa35
1.4 Jak zapisywać struktury Lewisa36
1.4A Wyjątki od reguły oktetu40
1.5 Ładunki formalne i sposób ich obliczania41
1.5A Podsumowanie ładunków formalnych42
1.6 Izomery. Różne związki o tych samych wzorach cząsteczkowych43
1.7 Jak przedstawiać i interpretować wzory strukturalne44
1.7A Trochę więcej o wzorach strukturalnych kreskowych45
1.7B Uproszczone wzory strukturalne (wzory skondensowane)46
1.7C Wzory szkieletowe47
1.7D Wzory trójwymiarowe49
1.8 Teoria rezonansu51
1.8A Wykorzystanie zakrzywionych strzałek. Jak przedstawiać struktury rezonansowe53
1.8B Zasady przedstawiania struktur rezonansowych53
1.8C Jak określić, która ze struktur rezonansowych wnosi większy wkład do struktury hybrydy?54
1.9 Mechanika kwantowa i struktura atomu56
1.10 Orbitale atomowe i konfiguracja elektronowa57
1.10A Konfiguracja elektronowa58
1.11 Orbitale molekularne59
1.12 Struktura metanu i etanu. Hybrydyzacja sp361
1.12A Struktura metanu61
1.12B Struktura etanu64
1.13 Struktura etenu (etylenu). Hybrydyzacja sp265
1.13A Zahamowana rotacja a podwójne wiązanie68
1.13B Izomeria cis-trans68
1.14 Struktura etynu (acetylenu). Hybrydyzacja sp69
1.14A Długości wiązań etynu, etenu i etanu71
1.15 Podsumowanie ważnych pojęć dotyczących mechaniki kwantowej72
1.16 Jak przewidzieć geometrię cząsteczki? Model VSEPR73
1.16A Metan73
1.16B Amoniak74
1.16C Woda74
1.16D Trifl uorek boru74
1.16E Wodorek berylu75
1.16F Ditlenek węgla (dwutlenek węgla)75
1.17 Zastosowanie podstawowych reguł76
Podsumowanie/Zadania78
2. Rodziny związków węgla. Grupy funkcyjne, oddziaływania międzycząsteczkowe i spektroskopia w podczerwieni (IR) 84
2.1 Węglowodory. Reprezentatywne alkany, alkeny, alkiny i związki aromatyczne85
2.1A Alkany85
2.1B Alkeny86
2.1C Alkiny86
2.1D Benzen – reprezentatywny węglowodór aromatyczny87
2.2 Polarne wiązania kowalencyjne88
2.2A Mapy potencjału elektrostatycznego89
2.3 Cząsteczki polarne i niepolarne90
2.3A Momenty dipolowe w alkenach92
2.4 Grupy funkcyjne93
2.4A Grupy alkilowe i symbol R93
2.5 Halogenki alkilowe lub halogenoalkany94
2.4B Grupa fenylowa i benzylowa94
2.6 Alkohole i fenole96
2.7 Etery98
2.8 Aminy99
2.9 Aldehydy i ketony100
2.10 Kwasy karboksylowe, estry i amidy102
2.10A Kwasy karboksylowe102
2.10B Estry103
2.11 Nitryle104
2.10C Amidy104
2.12 Podsumowanie podstawowych rodzin związków organicznych105
2.13 Właściwości fizyczne i struktura cząsteczkowa106
2.12A Grupy funkcyjne w związkach o znaczeniu biologicznym106
2.13A Związki jonowe: oddziaływania jonowo–jonowe107
2.13B Siły międzycząsteczkowe (siły van der Waalsa)108
2.13C Temperatury wrzenia111
2.13D Rozpuszczalność112
2.13E Reguły dotyczące rozpuszczalności w wodzie113
2.14 Podsumowanie przyciągających oddziaływań elektrostatycznych114
2.13F Oddziaływania międzycząsteczkowe w biochemii114
2.15 Spektroskopia w podczerwieni – metoda instrumentalna do wykrywania grup funkcyjnych115
2.16 Interpretacja widm IR119
2.16A Widma węglowodorów w podczerwieni120
2.16B Widma IR niektórych grup funkcyjnych zawierających heteroatomy121
2.17 Wnioski dotyczące podstawowych zasad126
Podsumowanie/Zadania128
3. Kwasy i zasady. Reakcje organiczne i ich mechanizmy. Wprowadzenie 134
3.1 Reakcje kwas–zasada135
3.1A Teoria kwasów i zasad Brønsteda–Lowry’ego135
3.1B Kwasy i zasady w wodzie136
3.2 Jak i kiedy? Zakrzywione strzałki w opisie reakcji137
3.3 Kwasy i zasady Lewisa139
3.3 Ładunki przeciwne przyciągają się140
3.4 Heteroliza wiązań z atomami węgla. Karbokationy i karboaniony141
3.4A Elektrofi le i nukleofi le142
3.5 Moc kwasów i zasad Brønsteda–Lowry’ego: Ka i pKa143
3.5A Stała kwasowości, Ka143
3.5B Kwasowość i pKa144
3.5C Określanie mocy zasady146
3.6 Jak przewidzieć wynik reakcji kwas–zasada148
3.6A Rozpuszczalność w wodzie jako wynik tworzenia soli149
3.7 Zależność między strukturą a kwasowością150
3.7A Efekt hybrydyzacji152
3.8 Zmiany energii153
3.7B Efekt indukcyjny153
3.8A Energia potencjalna i wiązania kowalencyjne154
3.9 Relacja między stałą równowagi i standardową zmianą energii swobodnej, G°155
3.10 Kwasowość. Kwasy karboksylowe a alkohole156
3.10A Efekt delokalizacji157
3.10B Efekt indukcyjny158
3.10C Podsumowanie i porównanie mocy sprzężonych kwasów i zasad159
3.10D Efekty indukcyjne innych grup funkcyjnych159
3.10E Moc kwasowa fenoli160
3.10F Rozróżnianie i oddzielanie fenoli od alkoholi i kwasów karboksylowych161
3.11 Wpływ rozpuszczalnika na kwasowość162
3.12 Związki organiczne jako zasady162
3.13 Mechanizm reakcji związków organicznych164
3.14 Kwasy i zasady w roztworach niewodnych165
3.15 Reakcje kwas–zasada i synteza związków znakowanych deuterem oraz trytem166
3.16 Zastosowania podstawowych reguł167
Podsumowanie/Zadania169
4. Nomenklatura. Konformacje alkanów i cykloalkanów 174
4.1 Alkany i cykloalkany – wprowadzenie175
4.1A Źródło alkanów. Ropa naftowa175
4.2 Kształt alkanów176
4.3 Jak nazywamy alkany, halogenki alkilowe i alkohole. Nomenklatura IUPAC178
4.3A Jak nazywamy nierozgałęzione grupy alkilowe179
4.3B Jak nazywamy alkany o rozgałęzionym łańcuchu179
4.3C Jak nazywamy rozgałęzione grupy alkilowe181
4.3D Jak klasyfikujemy atomy wodoru183
4.3E Jak nazywamy halogenki alkilów183
4.3F Jak nazywamy alkohole184
4.4 Jak nazywamy cykloalkany185
4.4A Jak nazywamy monocykliczne cykloalkany185
4.4B Jak nazywamy cykloalkany bicykliczne187
4.5 Jak nazywamy alkeny i cykloalkeny188
4.6 Jak nazywamy alkiny190
4.7 Właściwości fizyczne alkanów i cykloalkanów191
4.8 Wiązania sigma i rotacja wokół wiązań194
4.8A Projekcje Newmana i w jaki sposób je rysujemy194
4.8B Jak przeprowadzamy analizę konformacyjną195
4.9 Analiza konformacyjna butanu196
4.9A Stereoizomery i stereoizomery konformacyjne197
4.10 Względna trwałość cykloalkanów. Naprężenie pierścienia198
4.10A Cyklopropan198
4.10B Cyklobutan199
4.10C Cyklopentan199
4.11 Konformacje cykloheksanu. Konformacja krzesłowa i łodziowa200
4.11A Konformacje wyższych cykloalkanów202
4.12 Podstawione cykloheksany. Aksjalne i ekwatorialne pozycje atomów wodoru203
4.12A Jak rysujemy krzesłowe struktury konformacyjne204
4.12B Analiza konformacyjna metylocykloheksanu205
4.12C 1,3-Diaksjalne oddziaływania grupy tert-butylowej206
4.13 Dipodstawione cykloalkany. Izomeria cis–trans207
4.13A Izomeria cis–trans i struktury konformacyjne cykloheksanu208
4.14 Alkany bicykliczne i policykliczne211
4.15 Reakcje chemiczne alkanów212
4.16 Synteza alkanów i cykloalkanów212
4.16A Reakcja uwodornienia alkenów i alkinów213
4.17 Jak uzyskać informacje strukturalne ze wzoru sumarycznego i indeksu niedoboru wodoru (IHD)214
4.17A Związki zawierające halogeny, tlen lub azot215
4.18 Wykorzystanie podstawowych reguł216
Podsumowanie/Zadania218
Zagadnienie dodatkowe A Spektroskopia 13C NMR – wprowadzenie223
A.1 Jeden sygnał dla każdego odrębnego węgla223
A.2 Przesunięcie chemiczne – lokalizacja sygnału zależy od otoczenia elektronowego224
A.3 Jak wykorzystać 13C NMR do wyjaśnienia struktury226
5. Stereochemia. Cząsteczki chiralne 228
5.1 Chiralność i stereochemia229
5.2 Izomeria. Izomery konstytucyjne i stereoizomery230
5.1A Biologiczne znaczenie chiralności230
5.2A Izomery konstytucyjne230
5.2B Stereoizomery231
5.2C Enancjomery i diastereoizomery231
5.3 Enancjomery i związki chiralne232
5.4 Cząsteczki z jednym centrum chiralności są chiralne233
5.5 Chiralność i jej znaczenie biologiczne236
5.4A Tetraedryczne oraz trygonalne centra stereogeniczne236
5.6 Jak sprawdzić czy związki są chiralne. Płaszczyzna symetrii238
5.7 Nazewnictwo enancjomerów. System R i S239
5.7A Jak określić konfi guracje (R) i (S)239
5.8 Właściwości enancjomerów. Czynność optyczna243
5.8A Światło liniowo spolaryzowane244
5.8B Polarymetr245
5.8C Skręcalność właściwa246
5.9 Mieszaniny racemiczne248
5.9A Formy racemiczne i nadmiar enancjomeryczny248
5.10 Synteza związków chiralnych249
5.10A Mieszaniny racemiczne249
5.10B Synteza stereoselektywna250
5.11 Chiralne leki251
5.12 Cząsteczki z więcej niż jednym centrum chiralności253
5.12A Jak rysować stereoizomery cząsteczek, które mają więcej niż jedno centrum chiralaności254
5.12B Związki mezo256
5.12C Jak nazywać związki z więcej niż jednym centrum chiralności258
5.13 Wzory w projekcji Fischera259
5.13A Jak rysować i wykorzystywać projekcję Fischera259
5.14 Stereoizomeria związków cyklicznych261
5.14A Pochodne cykloheksanu261
5.15 Konfiguracja w reakcjach, w których nie są zrywane wiązania z atomem będącym centrum chiralności263
5.15A Konfiguracja względna i absolutna264
5.16 Rozdzielanie enancjomerów267
5.16A Metoda Pasteura rozdzielania enancjomerów267
5.16B Nowoczesne metody rozdziału enancjomerów267
5.17 Związki z centrum chiralności innym niż atom węgla268
5.18 Związki chiralne bez centrum chiralności268
Podsumowanie/Zadania270
6. Reakcje nukleofilowe. Właściwości i reakcje substytucji halogenków alkilowych 276
6.1 Halogenki alkilowe277
6.2 Reakcje substytucji nukleofilowej278
6.1A Właściwości fizyczne halogenków alkilowych278
6.3 Nukleofile280
6.4 Grupy opuszczające282
6.5 Kinetyka reakcji podstawienia nukleofilowego. Reakcja SN2282
6.5A Jak mierzyć szybkość tej reakcji?282
6.6 Mechanizm reakcji SN2283
6.5B Jaki jest rząd tej reakcji?283
6.7 Teoria stanu przejściowego. Diagramy swobodnej energii285
6.7A Temperatura i szybkość reakcji286
6.8 Stereochemia reakcji SN2288
6.9 Reakcja chlorku tert-butylu z wodą. Reakcja SN1290
6.10 Mechanizm reakcji SN1291
6.9A Reakcje wieloetapowe i etap określania szybkości291
6.11 Karbokationy293
6.11A Struktura karbokationów293
6.11B Względna trwałość karbokationów293
6.12 Stereochemia reakcji SN1295
6.12A Reakcje racemiczne295
6.12B Solwoliza297
6.13 Czynniki wpływające na szybkość reakcji SN1 i SN2298
6.13A Wpływ struktury substratu298
6.13B Wpływ stężenia i rodzaju nukleofi la301
6.13C Wpływ rozpuszczalnika w reakcjach SN2 i SN1302
6.13D Charakter grup opuszczających305
6.14 Synteza organiczna. Przemiany grup funkcyjnych z wykorzystaniem reakcji substytucji SN2308
6.14A Niereaktywne halogenki winylowe i fenylowe310
Podsumowanie/Zadania312
7. Alkeny i alkiny I. Właściwości i synteza. Reakcje eliminacji halogenków alkilowych 318
7.1 Wstęp319
7.2 System (E)–(Z) do oznaczania diastereoizomerów alkenowych319
7.1A Właściwości fi zyczne alkenów i alkinów319
7.2A Jak korzystać z systemu (E)–(Z)319
7.3 Względne trwałości alkenów320
7.3A Ciepło reakcji321
7.3B Ogólna względna trwałość alkenów322
7.4 Cykloalkeny323
7.5 Synteza alkenów. Reakcje eliminacji323
7.6 Dehydrohalogenowanie324
7.7 Reakcja E2325
7.6A Zasady wykorzystywane w dehydrohalogenowaniu325
7.6B Mechanizmy dehydrohalogenowania325
7.7A Reguła Zajcewa: w reakcjach eliminacji z wykorzystaniem „małej” objętościowo zasady uprzywilejowane jest powstanie bardziej podstawionych alkenów327
7.7B Powstawanie mniej podstawionego alkenu przy wykorzystaniu objętościowo stłoczonych zasad329
7.7C Stereochemia reakcji E2. Orientacja grup w stanie przejściowym330
7.8 Reakcja E1333
7.8A W jaki sposób faworyzować mechanizm E2334
7.9 Konkurencyjność reakcji eliminacji i substytucji335
7.9A Jak ustalić, co jest procesem faworyzowanym – substytucja, czy eliminacja335
7.10 Reakcje eliminacji alkoholi. Katalizowana kwasem reakcja dehydratacji339
7.10A Mechanizm odwadniania alkoholi drugorzędowych i alkoholi trzeciorzędowych. Reakcja E1340
7.10B Trwałość karbokationów i stan przejściowy341
7.10C Mechanizm dehydratacji alkoholi pierwszorzędowych. Reakcja E2343
7.11 Trwałość karbokationów i występowanie przegrupowań molekularnych344
7.11A Przegrupowania podczas dehydratacji alkoholi drugorzędowych344
7.11B Przegrupowania po dehydratacji alkoholi pierwszorzędowych347
7.12 Kwasowość terminalnych alkinów348
7.13 Synteza alkinów z wykorzystaniem reakcji eliminacji349
7.13A Uwagi praktyczne dotyczące syntezy alkinów w reakcji podwójnej dehydrohalogenacji349
7.14 Terminalne alkiny można przekształcić w nukleofi le w celu utworzenia wiązań węgiel węgiel351
7.14A Struktura–reaktywność na przykładzie alkilowania anionów alkinilowych352
7.15 Uwodornianie alkenów353
7.16 Uwodornianie. Rola katalizatora355
7.17 Uwodornianie alkinów356
7.16A Addycje syn i anti356
7.17A Addycja syn wodoru. Synteza cis-alkenów356
7.17B Addycja anti wodoru. Synteza trans-alkenów357
7.18 Wprowadzenie do syntezy organicznej358
7.18A Dlaczego synteza organiczna?358
7.18B Analiza retrosyntetyczna – planowanie syntezy organicznej359
7.18C Wybór prekursorów360
7.18D Raison d’Etre362
Podsumowanie/Zadania363
8. Alkeny i alkiny II. Reakcje addycji 374
8.1 Reakcje addycji alkenów375
8.1A Dlaczego zachodzą reakcje addycji?375
8.1B Addycja elektrofi lowa do alkenu376
8.2 Elektrofi lowa addycja halogenowodorów do alkenów. Mechanizm i reguła Markownikowa377
8.2A Teoretyczne wyjaśnienie reguły Markownikowa379
8.2B Ogólne wnioski wynikające z reguły Markownikowa381
8.2C Reakcje regioselektywne381
8.3 Stereochemia addycji jonowej do alkenu382
8.2D Addycja HBr w obecności nadtlenków. Addycja antymarkownikowa382
8.4 Addycja wody do alkenów. Hydratacja katalizowana kwasem383
8.4A Mechanizm383
8.4B Przegrupowania385
8.5 Alkohole z alkenów w reakcji oksymerkuracja–demerkuracja. Addycja Markownikowa386
8.5A Regioselektywność oksymerkuracji–demerkuracji386
8.5B Przegrupowania tylko sporadycznie występują w reakcjach oksymerkuracji–demerkulacji387
8.5C Mechanizm oksymerkuracji387
8.6 Alkohole z alkenów w reakcji hydroborowania–utleniania. Hydratacja syn przebiegająca antymarkownikowo389
8.7 Hydroborowanie. Synteza alkiloboranów390
8.7A Mechanizm hydroborowania390
8.8 Utlenianie i hydroliza alkiloboranów392
8.7B Stereochemia hydroborowania392
8.8A Regiochemia i stereochemia utleniania i hydrolizy alkiloboranu393
8.9 Podsumowanie metod hydratacji alkenu395
8.10 Protonoliza alkiloboranów396
8.11 Elektrofilowa addycja bromu i chloru do alkenów396
8.11A Mechanizm addycji halogenu397
8.12 Reakcje stereospecyfi czne400
8.13 Powstawanie halohydryn401
8.14 Dwuwartościowe związki węgla. Karbeny403
8.14A Struktura i reakcje metylenu404
8.14B Reakcje innych karbenów. Dihalokarbeny404
8.15 Utlenianie alkenów. syn-1,2-Dihydroksylowanie405
8.14C Karbenoidy. Synteza cyklopropanu metodą Simmonsa–Smitha405
8.15A Mechanizm syn-dihydroksylowania alkenów405
8.16 Oksydacyjne rozszczepienie alkenów408
8.16A Rozszczepienie za pomocą gorącego zasadowego roztworu nadmanganianu potasu408
8.16B Rozszczepienie ozonem (ozonoliza)409
8.17 Elektrofilowa addycja bromu i chloru do alkinów411
8.18 Addycja halogenowodorów do alkinów411
8.19 Oksydacyjne rozszczepienie alkinów412
8.20 Jak planować syntezę. Kilka przykładów413
8.20A Analiza retrosyntetyczna414
8.20B Rozłączenia, syntony i syntetyczne równoważniki415
8.20C Aspekty stereochemiczne415
Podsumowanie/Zadania420
9. Magnetyczny rezonans jądrowy i spektrometria mas. Narzędzia do ustalania struktury związków428
9.1 Wprowadzenie429
9.2 Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR)429
9.2A Przesunięcie chemiczne430
9.2B Całkowanie (integracja) obszarów pod sygnałami433
9.2C Sprzęganie (rozczepienie sygnału)433
9.3 Jak interpretować widma 1H NMR435
9.4 Przesłanianie (ekranowanie) i odsłanianie protonów. Więcej o przesunięciu chemicznym438
9.5 Przesunięcia chemiczne równoważnych i nierównoważnych protonów440
9.5A Atomy homotopowe i heterotopowe440
9.5B Enancjotopowe i diastereotopowe atomy wodoru442
9.6 Sprzężenie spin–spin. Więcej o rozczepieniu sygnału oraz o nierównoważnych lub równoważnych protonach444
9.6A Sprzężenia wicynalne444
9.6B Stałe sprzężenia – rozpoznawanie wzorców rozczepienia447
9.6C Zależność stałych sprzężenia od kąta dwuściennego447
9.7 Widma protonowego NMR i procesy kinetyczne449
9.8 Spektroskopia NMR węgla-13451
9.8A Interpretacja widm 13C NMR451
9.8B Jeden pik przypisany każdemu magnetycznie wyróżnionemu atomowi węgla451
9.8C Przesunięcia chemiczne 13C NMR452
9.8D Widma DEPT 13C454
9.9 Techniki dwuwymiarowego (2D) NMR457
9.9A 1H–1H COSY. Korelacje między pikami457
9.9B Korelacja heterojądrowa 1H–13C. Korelacje między pikami459
9.10 Wprowadzenie do spektrometrii mas460
9.11 Powstawanie jonów. Jonizacja elektronowa461
9.12 Przedstawianie jonów molekularnych461
9.13 Fragmentacja462
9.13A Fragmentacja w wyniku rozszczepienia pojedynczego wiązania462
9.13B Fragmentacja dłuższego łańcucha i rozgałęzione alkany464
9.13C Fragmentacja ze stabilizacją rezonansową kationu466
9.13D Fragmentacja w wyniku rozszczepienia dwóch wiązań468
9.14 Izotopy w widmach masowych469
9.14A Spektrometria mas wysokiej rozdzielczości471
9.15 Analiza GC/MS472
9.16 Spektrometria mas biomolekuł473
Podsumowanie/Zadania474
Zagadnienie dodatkowe B NMR. Teoria i oprzyrządowanie485
B.1 Spin jądrowy. Pochodzenie sygnału485
B.2 Detekcja sygnału. Spektrometry NMR z transformatą Fouriera487
B.3 Przesunięcie chemiczne489
B.3A Część na milion (ppm) i skala δ490
B.4 Przesłanianie i odsłanianie protonów. Indukowane pola magnetyczne490
B.5 Geneza rozszczepienia sygnału. Schematy rozszczepień491
B.6 Czynniki, które mogą komplikować analizy widm 1H NMR492
10. Reakcje rodnikowe 494
10.1 Wprowadzenie. Jak powstają i jak reagują rodniki495
10.1A Powstawanie rodników495
10.1B Reakcje rodników495
10.2 Energie dysocjacji wiązania homolitycznego (DH°)497
10.2A Jak wykorzystać energie dysocjacji homolitycznej wiązania do określenia względnej trwałości rodników497
10.3 Reakcje alkanów z halogenami500
10.3A Wielokrotna substytucja halogenu500
10.3B Brak selektywności chlorowania501
10.4 Chlorowanie metanu. Mechanizm reakcji502
10.5 Halogenowanie wyższych alkanów505
10.5A Selektywność reakcji bromowania507
10.6 Geometria rodników alkilowych508
10.7 Reakcje, w których powstają tetraedryczne centra chiralności508
10.7A Generowanie drugiego centrum chiralności w reakcji rodnikowego halogenowania509
10.8 Reakcja substytucji allilowej i rodniki allilowe512
10.8A Allilowe chlorowanie (wysoka temperatura)512
10.8B Reakcja allilowego bromowania z N-bromosukcynoimidem (małe stężenie Br2)513
10.8C Stabilizacja rodników allilowych dzięki delokalizacji elektronów514
10.9 Substytucja benzylowa i rodniki benzylowe515
10.10 Rodnikowa addycja do alkenów. Addycja bromowodoru niezgodna z regułą Markownikowa518
10.10A Podsumowanie reakcji addycji HBr do alkenów przebiegających zgodnie i niezgodnie z regułą Markownikowa519
10.11 Rodnikowa polimeryzacja alkenów. Polimery wzrostu łańcucha520
10.12 Inne ważne reakcje rodnikowe524
10.12A Tlen cząsteczkowy i ponadtlenki524
10.12B Tlenek azotu524
10.12C Samoutlenianie525
10.12D Spalanie alkanów525
Podsumowanie/Zadania529
Zagadnienie dodatkowe C Polimery wzrostu łańcucha535
C.1 Stereochemia polimeryzacji wzrostu łańcucha538
11. Alkohole i etery. Synteza i reakcje 540
11.1 Budowa i nazewnictwo541
11.1A Nazewnictwo alkoholi542
11.1B Nazewnictwo eterów542
11.2 Właściwości fizyczne alkoholi i eterów543
11.3 Najważniejsze alkohole i etery545
11.3A Metanol545
11.3B Etanol545
11.3C Glikole etylenowy i propylenowy546
11.3D Eter dietylowy546
11.4 Synteza alkoholi z alkenów547
11.5 Reakcje alkoholi549
11.6 Alkohole jako kwasy551
11.7 Przekształcanie alkoholi w halogenki alkilu552
11.8 Halogenki alkilu z reakcji alkoholi z halogenowodorami552
11.8A Mechanizm reakcji alkoholi z HX553
11.9 Otrzymywanie halogenków alkilu z alkoholi przy użyciu PBr3 i SOCl2555
11.10 Tosylany, mesylany i triflany. Pochodne alkoholu zawierające grupy opuszczające556
11.11 Otrzymywanie eterów558
11.11A Otrzymywanie eterów w wyniku miedzycząsteczkowej dehydratacji alkoholi558
11.11B Synteza eterów Williamsona560
11.11C Fenole w syntezie eterów Williamsona561
11.11D Synteza eterów przez alkoksyrtęciowanie/odrtęciowanie562
11.11E Etery tert-butylowe otrzymywane przez alkilowanie alkoholi. Grupy ochronne562
11.11F Eter sililowy jako grupa zabezpieczająca563
11.12 Reakcje eterów564
11.12A Rozszczepienie eterów564
11.13 Epoksydy565
11.12B Rozszczepienie eterów alkilowo-arylowych565
11.13A Synteza epoksydów. Epoksydowanie565
11.14 Reakcje epoksydów567
11.13B Stereochemia reakcji epoksydowania567
11.15 Anti 1,2-dihydroksylowanie alkenów poprzez epoksydy570
11.14A Polietery z epoksydów570
11.16 Etery koronowe573
11.17 Podsumowanie reakcji alkenów, alkoholi i eterów574
11.17A Zastosowanie alkenów w syntezie575
Podsumowanie/Zadania577
12. Alkohole ze zwiąkarbonylowych. Utlenianie–redukcja i związki magnezoorganiczne 586
12.1 Budowa grupy karbonylowej587
12.2 Reakcje utleniania i redukcji w chemii organicznej588
12.1A Reakcje związków karbonylowych z nukleofilami588
12.3 Alkohole powstające w reakcji redukcji związków kabronylowych589
12.3A Tetrahydrydoglinian litu590
12.3B Tetrahydroboran sodu590
12.3C Podsumowanie reaktywności LiAlH4 i NaBH4591
12.3D Redukcja halogenków alkilu do węglowodorów: RX RH592
12.4 Utlenianie alkoholi594
12.4A Wspólne etapy mechanizmów utleniania594
12.4B Utlenianie Swerna595
12.4C Utlenianie kwasem chromowym (H2CrO4)596
12.4D Chlorochromian pirydyny (PCC)598
12.4E Nadmanganian potasu (KMnO4)598
12.5 Związki metaloorganiczne599
12.4F Spektroskopowe właściwości alkoholi599
12.6 Otrzymywanie związków litoorganicznych i magnezoorganicznych600
12.6A Związki litoorganiczne600
12.6B Związki Grignarda600
12.7 Reakcje związków litoorganicznych i magnezoorganicznych601
12.7A Reakcje ze związkami zawierającymi kwasowy atom wodoru601
12.7B Reakcje związków Grignarda z epoksydami (oksiranami)603
12.7C Reakcja związków Grignarda ze związkami karbonylowymi603
12.8 Alkohole ze związków Grignarda604
12.8A Planowanie syntezy z zastosowaniem związków Grignarda607
12.8B Ograniczenia przy stosowaniu związków Grignarda610
12.8C Zastosowanie związków litoorganicznych611
12.8D Zastosowanie acetylenków sodu611
12.9 Grupy zabezpieczające613
Zadania615
Pierwszy zestaw zadań powtórkowych624
13. Sprzężone układy nienasycone 630
13.1 Wprowadzenie631
13.2 Stabilność rodników allilowych631
13.2A Opis rodnika allilowego za pomocą orbitali molekularnych631
13.2B Opis rodnika allilowego za pomocą rezonansu633
13.3 Kation allilowy635
13.4 Powrót do teorii rezonansu636
13.4A Jak zapisywać poprawne struktury rezonansowe636
13.4B Jak oszacować względną stabilizację, jaką dają struktury rezonansowe638
13.5 Alkadieny i węglowodory wielonienasycone640
13.6 Buta-1,3-dien. Delokalizacja elektronów641
13.6A Długość wiązań w buta-1,3-dienie641
13.6B Konformacje buta-1,3-dienu642
13.6C Orbitale molekularne buta-1,3-dienu642
13.7 Stabilność sprzężonych dienów644
13.8 Spektroskopia w nadfiolecie-świetle widzialnym (UV-Vis)645
13.8A Widmo promieniowania elektromagnetycznego646
13.8B Spektrofotometr UV-Vis647
13.8C Maksima absorpcji sprzężonych i niesprzężonych dienów649
13.8D Zastosowanie spektroskopii UV-Vis w analityce651
13.9 Atak elektrofilowy na sprzężone dieny. Addycja 1,4653
13.9A Kontrola kinetyczna a kontrola termodynamiczna reakcji chemicznej654
13.10 Reakcja Dielsa–Aldera. Reakcja 1,4-cykloaddycji dienów657
13.10A Czynniki ułatwiające reakcję Dielsa–Aldera658
13.10B Stereochemia reakcji Dielsa–Aldera659
13.10C Jak przewidzieć produkt reakcji Dielsa–Aldera663
13.10D Jak użyć reakcji Dielsa–Aldera w analizie retrosyntetycznej664
Podsumowanie/Zadania667

ROZDZIAŁ1

PODSTAWY

.Wiązaniachemiczneibudowacząsteczek

RYS.1.25(a)Wzórprzestrzennywiązań

sigmawetenieischematycznyobraz

nakładaniasięsąsiadującychorbitalip,

któretworząwiązanieπ.(b)Obliczona

strukturaetenu.Koloryniebieskiiczerwony

oznaczająprzeciwneznakifazowe

Wiązanieπ

(a)

(b)

wkażdympłacieorbitalumolekularnegoπ.

Modelpręcikowokulkowywiązańσ

weteniemożnadostrzecprzezsiatkę,

którąpokazanowiązanieπ

π*MO

σ*MO

Orbitale

anty-

wiążące

Energia

πMO

σMO

Orbitale

wiążące

Względneenergie

elektronówzaangażowanych

wwiązaniaσiπ

RYS.1.26Schematwjaki

sposóbdwaizolowane

orbitalewęglowep

oddziałują,tworzącdwa

orbitalemolekularne

π(pi).Orbitalwiążący

MOmaniższąenergię.

Orbitalantywiążący

MOcharakteryzujesię

wyższąenergiąizawiera

dodatkowywęzeł.Oba

orbitalemająwęzeł

wpłaszczyźnie

zawierającejatomyCiH

Wiążącyorbitalmolekularnyπpowstaje,gdypłatyorbitalipotakichsamychznakach

fazowychnakładająsię;odwrotnie:antywiążącyorbitalmolekularnyπpowstaje,gdyod-

działujązesobąpłatyorbitalipoprzeciwnychznakachfazowych(rys.1.26).

Orbitalwiążącyπjestorbitalemoniższejenergiiizawieraobaelektronyπ(oprze-

ciwnychspinach)wstaniepodstawowymcząsteczki.Obszarnajwiększegoprawdopodo-

bieństwaznalezieniaelektronównaorbitaluwiązaniaπjestobszaremogólniepołożonym

powyżejiponiżejpłaszczyznyszkieletuwiązaniaσmiędzydwomaatomamiwęgla.Anty-

wiążącyorbitalπ*charakteryzujesięwyższąenergiąiniejestzajmowanyprzezelektrony,

gdycząsteczkajestwstaniepodstawowym.Możejednakzostaćzajęty,jeślicząsteczka

zaabsorbujeświatłooodpowiedniejczęstotliwościielektronzostaniewzbudzonyzniższego

poziomuenergiinawyższypoziom.Orbitalantywiążącyπ*mapłaszczyznęwęzłowąpo-

międzydwomaatomamiwęgla.

•Podsumowując,podwójnewiązaniewęgiel–węgielskładasięzjednegowiązaniaσ

ijednegowiązaniaπ.

Wiązanieσpowstajezdwóchzachodzącychnasiebieorbitalisp

2ijestsymetrycznedoo-

kołaosiłączącejdwaatomywęgla.Wiązanieπpowstajewwynikubocznegonakładania

siędwóchorbitalipimapłaszczyznęwęzłową,takjakorbitalp.Wstaniepodstawowym

elektronyπwiązaniaznajdująsiępomiędzydwomaatomamiwęgla,alegeneralniepowy-

żejiponiżejpłaszczyznyszkieletuwiązańσ.

Elektronywiązaniaπcharakteryzująsięwyższąenergiąniżelektronywiązaniaσ.

Względneenergieorbitalimolekularnychσiπ(zelektronamiwstaniepodstawowym)

pokazanonaschemacienamarginesie.Orbitalσ*jestorbitalemsigmaantywiążącym.

Dwaizolowaneorbitalep

atomówwęgla

Węzeł

Antywiążący

π*orbital

cząsteczkowy

Energia

Wiążącyπorbital

cząsteczkowy

Brak wyników

Chemia organiczna t. 1

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra