Zkouska z organy

Izomerie= l.stejného sumar.vzorce, lisici se navzajem svoji strukturou
Izomery = sloučeniny o stejném sumárním vzorci lišící se strukturou
struktura konstituce (dána řazením atomů a vazeb za sebou) +
konfigurace (dána prostorovým uspořádáním atomů a vazeb)
*známe-li konstituci a konfiguraci sloučeniny, známe její strukturu
konstituční izomerie…izomery se liší v konstituci (tvarem řetězce)
řetězová…izomery se liší uspořádáním C-řetězce
-Polohová =.rozdílné umístění substituentu tehož charakt.,či nenasyc.vazby na zákl.systemu
skupinová…izomery se liší funkční skupinou
tautomerie=přesmyk…izomery se liší polohou dvojné vazby a vodíku (tj. funkční skupinou)
konfigurační (prostorová) izomerie = stereoizomerie
Geometrická(konfigurační)izom. mají stejnou konstituci liší se v konfiguraci
- liší se prostorovým uspořádáním substituentů vůči rovině (rovině kruhu, rovině dvojné vazby)
vznik-v důsledku zamezení volné otáčivosti kolem vazeb mezi atomy C
- u necyklických uhlovodiku je pričinou zamezení otáčivosti 2ná vazba
- u cykl.stavba sama o sobě- dříve označení cis, trans

Nyní univerz. Ozn. Z, E
Z- na atomech C dvojné vazby rozdílné substit. S nižší stupněm priority umístěné ve stejném prostoru vyznačeném rovinou.
E- jsou li na atomech C rozdílné zábst. S nižším stupněm priority umístěné na opačné straně poloprostoru vyznačeném rovinou.
e.g. kaučuk (cis izomer) x gutaperča (trans izomer); kys. maleinová x kys. fumarová
Optická-chirální - asimetrie molekul -chirální molekuly (prava a levá ruka) dvojice nazývány jako antipody-prostředek polarizované světlo(Nikolův hranol-islandský vápenec)-optický aktivní sl.
izomery se liší svým prostorovým uspořádáním vůči rovině zrcadla (tak, že jsou si svými zrcadlovými obrazy) uspořádáním skupin na tzv. chirálním atomu
pravotočivý vzorek stáčí rovinu ve směru hodnin.ručiček,levotoč.:naopak
-pokud chceme kreslit vzorce=Fišerovy projekční vzorce
!!!V případě že posuzujem uspořádání kolem jednoho asym.C.(sacharidy, hydroxok.,AMK):
D-konfigurace - těžší substituent vpravo
L-konf. - těž.sub.vlevo
Nyní : (R)- vpravo + (pravotočivá)
(S) vlevo -
pokud je zastoupení enantomeru totožné, nevykazuje směs optickou aktivitu - recemát
Mezomerie=teorie resonance
-metoda ke zkvalit.znáronění systému s delokalizovanámi elektrony
- symbol oboustr.šipka = mezomer vzorec
Substituce
na témže atomu dochází k přerušení vazby a vytvoření jiné vazby (atom nebo atomová skupina je nahrazena jiným atomem nebo skupinou).
-odtržení sk.vázané na C substrátu a její nahrazení jinou sk.,nedochází ke změně nasyc.
substituenty 1. třídy• -OH, -OR, -NH2,halogeny, -CH3
substituenty 2. třídy • -NO2, -SO3H,-COOH, -COR, -CN
1.Nukleofilní subst Sn = alifatická-
nukleofilní činidlo reaguje s uhlíkovým atomem s částečně kladným nábojem. (typické pro alkylhalogenidy)
- v průběhu reakce dochazí k - zániku staré vazby a vzniku nové
Probíhá na a) nasyc. uhlovodíku -solvolýza,hydrolýza,výsledek alkohol
=alifatická -mnoho reakcí na nasyc. uhlovodíku
Takto lze připravit , alkoholy,ethery,thioly,estery.aminy a nitrily
b) nenasyc. uhlovodíku-substituce C
A- monomolekulární Sn1 -dvoustupnový mechanismus
jen tam, kde je vznikající karbokation relativně stabilní (terc. halogenidy)
(CH3)3 C-Br ( (CH3)3 C+ + Br-
(CH3)3 C+ + Nu- ( (CH3)3 C-Nu
B -bimolekulární - Sn2 - jednostupnovy mechanismus
2.Elektrofilní subst Se
typická pro aromatické uhlovodíky, které při ní reagují s elektrofilním činidlem (to vzniká během reakce). př.: nitrace, sulfonace)

-na nasyc. C je dekarboxylace substitučních derivátů karbox.kys., kdy substituentem je skup. odčerpávající elektrony (např. nitro sk. - No2, halové prvky)
na nenasyceném . nitrace aromat. substratu.
- dochází k napadení substrátu kationtem No2+
- využití při přípravě derivátu bifenylu
Substituenty - 1.třídy - OH,OR,NH2
2.třídy-No2,SO3H,-COOH,CN
KONFORMACE (KONFORMAČNÍ VZORCE)
-představuje různá prostorová usp. molekul téže slouč., která je umožněna vnitřní rotací částí molekul kolem jednotlivých vazeb
zákrytová-nejméně stabilní, nejvyšší obsah energie
inverzní-nejnižší obsah energie,nejstabilnější, velké substituenty jsou c nejvíce vzdáleny
vaničková-4dvojice vazeb C-H v zákrytovém uspořádání a 2 z H vázaných na vrcholech vaničky..?
židličková-nejstabilnější, rozdílné atomy na C, zaujímají různé polohy
Homologické štěpení- činidlo atakující substrát štěpí tuto vazbu symetricky, činidlem je volný radikál, poskytující k vytvoření vazby nepárový elektron
Heterolitické štěpení-nesymetrické š. vazby mezi C substrátu a odstupující skupinou, působení činidel typu elektofyl či nukleofil
3.Radikálové subst. - Sr
Dochází k homolytickému štěpení vazeb a vznikají radikály reagující s radikálem substituovaného atomu (např.: chlorace)
Příklad - halogenace, hoření(Př. halog. na aromat.uhlovod.= chlorcace methylbenzenu
Probíhá za podmínek, kdy dochází ke štěpení molekul reagujících sloučenin na radikály.a to
1- na principu tepelného rozkladu
2- na zákl. fotochem. reakcí (UV nebo absorpčně viditelné světlo)
Probíhá na a) nasyc. uhlovodíku - halogenace iniciováná světlem
vzácná- základem fotosyntetických pochodů
b) nenasyc. uhlovodíku- využití při přípravě derivátu bifenylu
Využití - přípravastabilních radikálů-Gombergova metoda (halogenderiváty+kovy)
Stupně (halogenace:) - halogenace-radikál halogenu z UV nahrazuje vodík v nas.uhlov
Iniciace (zahájení, vznik radikálů)
Cl2 ( 2 Cl*
Propagace (šíření reakce)
Cl* + CH4 ( HCl + H3C*
H3C* + Cl2 ( CH3Cl + Cl*
Terminace (ukončení)
2 Cl* ( Cl2
Cl* + H3C* ( CH3Cl
H3C* + H3C* ( CH3CH3
Nitrace nasyc.uhlovod. - reake probíhá v plynné fázi(za Vys.teplot)
-vyznačuje se rozpadem původních substrátů ve smyslu vzniku směsi malých malekul nitroderivátů
Př.=Nitrace Ethanu
Využití-nitrované alkány jsou surovinou pro organické syntézy
2)Adice
spojováním dvou nebo více molekul vzniká jediná molekula.
-změny kterým podlehají vazby k atomům uhlíku,pokud je v substrátu 2 či 3ná vazba
-přeměna násobné vazby na vazbu s nižším stupněm nasycenosti tedy dvojná na jednoduchou,3ná na 2nou
-adice nukleofilní - jeli součástí reakce silně bazická slouč..AN – nukleofilní činidlo se aduje na uhlík ve vazbě
nesoucí částečný kladný náboj. (Typické pro karbonylové sloučeniny).
-adice elektrofilní - kyselém prostř. AE – elektrofilní činidlo reaguje s ( elektrony násobných vazeb
(př.: adice halogenvodíků a halogenů na alkeny nebo alkiny).
-Adice radikálová - Markovnikovovo - u radikál. adicích na alkeny!
Aniont činidla se připojuje tam,kde je H míň
3)Polymerace
-pokud se při adiční reakci vytvoří ve druhém stupni vazba mezi uhlíky a účastníkem procesu je substrát typu alken
-pravidelné opakování struktur v makromolekule.
kopolymer(postupná adice velkého počtu malých molekul(polymerů)
makromolekuly tehož polymeru se liší rel. mol.hmotností-polymerační stupěn
Význam- vznik plastů
1)radikálové-klíčovou roli v vzniku makromolekul hrají různá činidla,vznikají meziprodukty-typu radikálů
např.tepelný rozklad-peroxidy
2)nukleofilní-v bazickém prostředí vzniká meziprodukt-aniont
Stupně : Inicace, Propagace,Terminace
4)Eliminace
reakce opačná k adici, nejčastěji se od dvou sousedních uhlíků odštěpí molekula H2O nebo HCl a mezi
sousedními uhlíky vzniká násobná vazba., vy kys. i baz.prostř, pravidlo Zaitzetovovo
-snížení počtu skupin vázaných na substrát,zvýšení nasycenosti
-opak adičních reakcí
-z reagující molekuly dojde k odštěpení 2 sk.(1 neutrální molek. nebo anion a 2.proton)
-1,2eliminace-pokud jsou odstupující skup umístěny na soused.atomech výsledkem je vznik dvojné či trojné vazby
-vznik cyklických systému-odštěpení sk. na nesousedících atomech
Využití- k přípravě nenasyc.uhlovod.typů alkenů popř.alkynů
Přesmyk=tautomerie
reakce při které dochází k přeskupení atomů a dvoj.vazeb v molekule, tak že souhrnný vzorec dané sloučeniny zůstává stejný.
-přesun,migrace,přemísťování=chování protonu a dvojné vazby v jedné molek.org.slouč.=tautomerie -vznik strukt.izomerů-tautomerů
-u ketonů,aldehydů,esterů,karbox.kys.,heterocykly aromat.charakteru, s dusíkem jako heteroatomem
-tautomery:oxoforma -dvoj.vazba C=O
enolforma - =OH
.............
UHLOVODÍKY
-sloučeniny obsahující pouze H,C (desítek tisíc sloučenin)
1)dle tvaru:acyklické a cyklické
2)dle vazeb:-nasycené (sp3 s jednod. vazbami)-alkany (parafiny)
- nenasyc