Proprietati chimice alcani1. Reactia de halogenare

R-H + X2 → R-X + HX (X= Cl, Br)

CH4 + Cl2lumina CH3Cl + HCl

H3C CH3 + Cl2lumina-HCl H3C CH2Cl

Proprietati chimice alcani2. Nitrarea alcanilor

CH4 + HONO2 → CH 3–NO 2+ H2O nitrometan

3. Reactia de izomerizare a alcanilor

H3C CH2 CH2 CH3 H3C CH CH3

CH3

50-1000C/ AlCl3

izo-butann-butan

Proprietati chimice alcani4. Reactii descompunere:- reactii de cracare:

-reactii de dehidrogenare

H3C CH2 CH2 CH3

CH4 + H2C CH CH3

CH3-CH3 + CH2=CH2etan etena

propenametan

H3C CH2 CH2 CH3

CH2=CH-CH2-CH3 + H2

CH3-CH=CH-CH3 + H2

1-butena

2-butena

Proprietati chimice alchene1. Reactiile de aditie -- au loc cu ruperea legaturii

π, cand rezulta compusi saturati• Aditia hidrogenului (hidrogenarea) CH2=CH2 + H2 CH3-CH3

• Aditia halogenilor (halogenarea) conduce la derivati dihalogenati vicinali

Ni

CH2=CH-CH2-CH3 + Cl2CCl4

H2C CH CH2 CH3

Cl Cl

1,2- diclorobutan

Proprietati chimice alchene

• Aditia hidracizilor (hidrohalogenarea) decuge cu formarea compusilor monohalogenati

-alchene simetrice: nu este orientata

R-CH=CH-R + HX R CH2 CH R

X

compus monohalogenat

CH2=CH2 + HCl CH3-CH2-Cl monocloroetan (kelen)

Proprietati chimice alchene-alchene nesimetrice: orientata conform

regulii MarkovnikovCH2=CH-CH2-CH3 + HCl H3C CH CH2 CH3

Cl

2-clorobutan (clorura de sec-butil)

CH3-CH=CH2 + HBr

fara peroxizi

cu peroxizi

H3C CH CH3

Br

H3C CH2 CH2Br

2-bromopropan

1-bromopropan

Proprietati chimice alchene

• Aditia apei-(H2SO4)- conduce la alcooli

CH2=CH2 + HOHH3PO4, 3000C

70-80 atmCH3-CH2-OH

CH3 CH2 CH CH2 + HOH H+

t0CH3C CH2 CH CH3

OH2-butanol

Proprietati chimice alchene2. Reactii de polimerizare - macromolecula

numita polimer

nApolimerizare

-(A)n-monomer polimer

n= grad de polimerizare

H2C CH

Z

npolimerizare

CH2 CH

Z

n

Z poate fi H (etena), CH3 (propena), Cl (clorura de vinil), CN (acrilonitril), OCOCH3 (acetat de vinil), C6H5 (stiren).

Proprietati chimice alchene3. Reactii de oxidare

- Oxidarea blanda cu solutie apoasa neutra sau slab bazica conduce la formarea de dioli vicinali

R CH CH2 + [O] + HOHKMnO4

Na2CO3R CH CH2

OHOH1,2-diol

3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O H2C CH2

OH OH

3 + 2MnO2 + 2KOH

1,2-etandiol

Proprietati chimice alchene• Oxidarea energica (distructiva) cu KMnO4

R-CH=CH2 + 5[O] KMnO4/H+R-COOH + CO2 + H2O

R-CH=CH-R' + 4[O] KMnO4/H+R-COOH + HOOC-R'

R C CH2

R

+ 4[O] KMnO4/H+R C O

R

+ CO2 + H2O

R' CH C R

R

+ 3[O] KMnO4/H+R'-COOH + O C R

Rcetonaacid carboxilic

R C C R'

R R'

+ 2[O]KMnO4/H+

R C O

R

+ O C R'

R'

Proprietatile chimice ale alchinelor1. Reactii de aditie

• Aditia hidrogenului : cis-alchene(hidrogenare partiala) sau la alcani(hidrogenare totala),in functie de catalizatorul folosit

R C C H + H2

Pd/Pb2+

R CH CH2

alchenaalchina

R C C H + 2H2

Ni

(sau Pd, Pt)R CH2 CH3

alcani

Proprietatile chimice ale alchinelor• Aditia halogenilor (brom sau clor) la alchine conduce la

derivati dihalogenati nesaturati de tip trans sau la derivati tetrahalogenati

R C C R C CR

X

X

R

+ X2R C C R

X

X X

X

tetrahalogenoalcandihalogenoalchena (trans)

+ X2

Proprietatile chimice ale alchinelor• Aditia hidracizilor (HCl, HBr) la alchine este catalizata

de HgCl2 si decurge in doua etape. Aditia la alchinele nesimetrice decurge conform regulii lui Markovnikov.

H3C C CH + HClHgCl22000C

H2C C CH3

Cl

+ HClH3C C CH3

Cl

Cl

2-cloropropena 2,2-dicloropropan

Proprietatile chimice ale alchinelor• Aditia apei la alchine (hidratarea) sau reactia Kucerov

duce la compusi carbonilici: acetilena formeaza acetaldehida, iar omologii acetilenei formeaza cetone

HC C CH3 +HOHH2SO4

HgSO4

H2C C CH3

OH

tautomerieH3C C CH3

O

2-propenol (enol instabil) propanona

Proprietati chimice arene

• Reactiile chimice ale arenelor pot fi clasificate astfel:

- reactii la nucleu: - reactii de substitutie; - reactii de aditie;

- reactii de oxidare;- reactii la catena laterala: - reactii de substitutie

- reactii de dehidrogenare - reactii de oxidare

Reactii la nucleu 1. Substitutia

Reactii la nucleu2. Reactii de aditie la nucleu

- Aditia hidrogenului

+

benzen

3H2Ni/ 1800C

ciclohexan

+ 2H2Ni +3H2

Ni tetrahidronaftalina decahidronaftalina

sau tetralina sau decalina

Reactii la nucleu

• Aditia halogenilor- reactie fotochimica

CHHC

HCCH

CH

CH+3Cl2 lumina

H ClClH

ClHCl H

HCl

HCl

hexaclorociclohexanC6H6Cl6

Reactii la nucleu3. Reactii de oxidare catalitica la nucleu

+9/2O2V2O5, 5000C-2CO2, -H2O

COOH

H

H

COOH-H2O

H

H CO

COO

acid maleic anhidrida maleica

+9/2O2V2O5, 3500C

-2CO2, -H2O

COOH

COOH-H2O

CO

COO

acid ftalic anhidrida ftalica

Reactii la catena laterala1. Substitutia in pozitie benzilica

halogenarea

CH3

+Cl2, lumina

-HCl

CH2Cl

+Cl2, lumina

-HCl

CHCl2

+Cl2, lumina

-HCl

CCl3

toluen clorura de benzil clorura de benziliden triclorofenilmetan

Reactii la catena laterala2. Oxidarea catenelor laterale alifatice

CH3

+ 3[O]KMnO4H2SO4

COOH

+ H2OCH3

CH3

+6[O]-H2O

COOH

COOHorto-xilen acid ftalic

CH2 CH3

CH2 CH2 CH3

+11[O]

COOH

COOH

+ CH3-COOH + CO2 + 3 H2O

Reactii la catena laterala

3. Dehidrogenarea catenei laterale – Din etilbenzen rezulta stiren (feniletena)

C6H5-CH2-CH3 C6H5-CH=CH2 + H2

Derivati halogenati- Reactivitate marita - halogenul in pozitia alilica sau benzilica

Cl CH CH2 Cl

Cl

H2C C CH CH2 Br

Br Br

reactivitate redusa

reactivitate maritareactivitate normala

- Reactivitate scazuta - halogenul la carbonul hibridizat sp2 sau sp - Reactivitate chimica normala - halogenul la un carbon saturat

Derivati halogenati

- halogenul vinilic şi arilic au reactivitate scăzută (se realizează o legătură cu un parţial caracter de legătură dublă)

H2C CHCl

-CH2–CH+Cl

Cl +Cl

-

Derivati halogenati

• halogenul alilic şi cel benzilic au reactivitate mărită (se realizează intermediari stabilizaţi prin conjugare)

CH2=CH–CH2 CH2–CH=CH2+ +

CH2 CH2

+

+

Reactii de substitutie • Sinteza aminelor primare: RX + NH3 → R-NH2 + HX• Sinteza aminelor secundare: RX + R-NH2 → R-NH-R + HX• Sinteza aminelor tertiare: RX + R-NH-R → R3N + HX• Sinteza nitrililor: RX + KCN → RCN + KX• Sinteza omologilor acetilenei: RX + CH≡CNa → CH≡C-R + NaX• Sinteza Würtz a hidrocarburilor simetrice: RX + 2Na + RX → R-R + 2NaX

• Sinteza alchilarenelor:

• Sinteza eterilor micsti: R’X + RONa → ROR’ + NaX;

RX + ArONa → ArOR + NaX• Sinteza alcoolilor:

R-CH2-X + HOHNaOH

R-CH2-OH + HX

C6H5Cl + NaOH3800C, 50 atm

C6H5-OH + NaCl

RX + C6H6

AlX3C6H5-R + HX

Reactii substitutie

• Sinteza esterilor: R’X + R-COONa → R-COOR’ + NaX• Sinteza alcoolilor

R-CH2-X + HOHNaOH

R-CH2-OH + HX

C6H5Cl + NaOH3800C, 50 atm

C6H5-OH + NaCl

Reactii substitutie

• Sinteza compusilor carbonilici

C6H5-CHBr2 + 2HOHHO-

C6H5 CH OH

OH

-H2OC6H5 C H

O

bromura de benziliden compus instabil aldehida benzoica

H3C C CH3

Br Br

+ 2HOHHO-

-2HBrH3C C CH3

HO OH-H2O

H3C C CH3

O

2,2-dibromopropan acetona

Reactii substitutie

Sinteza acizilor carboxilici

C6H5 C Br

Br

Br

+ 3HOH- 3HBr

C6H5 C OH

OH

OH-H2O

C6H5 C O

OH

tribromofenilmetan acid benzoic

Reactii eliminare

• Dehidrohalogenarea

H3C CH2

Br

KOH

alcoolH2C CH2 + HBr

H3C CH2 CH2 CH CH3

Cl

-HBrCH3-CH2-CH=CH-CH3

-HBrCH3-CH2-CH2-CH=CH2

2-bromopentan

2-pentena (80%)

1-pentena (20%)

Regula Zaitev: -se elimina preferential hidrogenul de la atomul de carbon dinpozitia β cel mai sarac in hidrogen