แอลคีน (Alkene) - addition -...

13
1 เคมีอินทรีย 01403221 แอลคีน (Alkene) 1 โครงการจัดตั้งสายวิชาเคมี คณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตร . เกษตรศาสตร กําแพงแสน หัวขอ บทนําและสูตรทั่วไป แหลงกําเนิด สมบัติทางกายภาพ การเรียกชื่อ Geometrical isomer ปฏิกิริยา - addition - hydroxylation - ozonoysis 2 Geometrical isomer การเตรียม - dehydrohalogenation of alkyl halide - dehydration of alcohol - dehalogenation of vicinal dihalides - reduction of alkyne - polymerization ALKENES : สารอินทรียที่มีพันธะคูในโมเลกุล : “ Olefins” : Hydrocarbon ที่ไมอิ่มตัว สตรทวไป C H 2 n 2 CC 3 ตรทวไป C n H 2n n 2 แหลงกําเนิด Alkene พบในสิ่งมีชีวิต เชน ในพืชมีสารประกอบ terpene เชน isoprene 2-methyl-1,3-butadiene CH 2 = C - CH = CH 2 CH 3 Alkene ที่มีพันธะคู 1 พันธะ 1. C = C ethylene C 2 H 4 H H H H H H 4 2. C = C-CH 3 propylene C 3 H 6 3. CH 2 = CHCH 2 CH 3 butylene C 4 H 8 H H 3 ละลายในตวทาละลายทไม 1. alkene ที่มีคารบอน 2-4 อะตอม -------- Gas 2. ถามีคารบอน 5 อะตอม ----------- Liquid สมบัติทางกายภาพ 5 3. ละลายในตวทาละลายทไมมขว 4. มีความหนาแนนนอยกวาน้ํา 5. มีจุดเดือดสูงขึ้นตามจํานวนคารบอนที่เพิ่มขึ้น พวกที่มีกิ่งจะมีจุดเดือดต่ํากวาพวกสายโซตรง การเรียกชื่อ Alkene 1. ชื่อสามัญ ( Common name) “ ____ ylene ” เปนคําลงทาย 6 CH 2 = CH 2 ethylene CH 2 = CHCH 3 propylene ใช α β บอกตําแหนงของพันธะคู

Transcript of แอลคีน (Alkene) - addition -...

  • 1

    เคมีอินทรีย 01403221

    แอลคีน (Alkene)

    11

    โครงการจัดตั้งสายวิชาเคมีคณะศิลปศาสตรและวิทยาศาสตรม. เกษตรศาสตร กาํแพงแสน

    หัวขอ บทนําและสูตรท่ัวไป แหลงกําเนิด สมบัติทางกายภาพ การเรียกชื่อ Geometrical isomer

    ปฏิกิริยา- addition- hydroxylation- ozonoysis

    22

    Geometrical isomer การเตรียม

    - dehydrohalogenation of alkyl halide- dehydration of alcohol- dehalogenation of vicinal

    dihalides- reduction of alkyne

    - polymerization

    ALKENES: สารอินทรียท่ีมีพันธะคูในโมเลกุล

    : “ Olefins”: Hydrocarbon ท่ีไมอิ่มตัว

    สตรท่ัวไป C H2 n 2

    CC

    33

    สูตรทวไป CnH2n n 2แหลงกําเนิด Alkene

    พบในส่ิงมีชีวิต เชน ในพืชมีสารประกอบ terpene เชน isoprene

    2-methyl-1,3-butadiene CH2= C - CH = CH2CH3

    Alkene ที่มีพันธะคู 1 พันธะ

    1. C = C ethylene C2H4HH

    HH

    HH

    44

    2. C = C-CH3 propylene C3H6

    3. CH2= CHCH2CH3 butylene C4H8

    HH

    3 ละลายในตัวทําละลายท่ีไมมีขั้ว

    1. alkene ท่ีมีคารบอน 2-4 อะตอม -------- Gas

    2. ถามีคารบอน ≥ 5 อะตอม ----------- Liquid

    สมบัติทางกายภาพ

    55

    3. ละลายในตวทาละลายทไมมขว

    4. มีความหนาแนนนอยกวานํ้า

    5. มีจุดเดือดสูงขึ้นตามจํานวนคารบอนท่ีเพ่ิมขึ้น

    พวกท่ีมีก่ิงจะมีจุดเดือดตํ่ากวาพวกสายโซตรง

    การเรียกช่ือ Alkene

    1.ชื่อสามัญ ( Common name)

    “ ____ ylene ” เปนคําลงทาย

    66

    CH2 = CH2 ethylene

    CH2 = CHCH3 propylene

    ใช “ α ” “ β ” บอกตําแหนงของพันธะคู

  • 2

    CH2 = CHCH2CH3 ---------- α-butylene

    CH3CH = CHCH3 ----------- β-butyleneCH3 – C = CH2 ----------- isobutylene

    βα

    α β

    77

    3 2

    CH2 = CHCH2CH2CH3 -------------- α-amyleneCH3

    2. ช่ือแบบ IUPAC (IUPAC name)

    คําลงทาย “ ______ene” บอกตําแหนงพันธะคูเปนตัวเลข

    88

    CH2 = CHCH3 ----------- propene

    CH2 = CHCH2CH3 ----------- 1- butene

    CH3CH = CHCH3 ----------- 2- butene

    หลักการพิจารณา

    1. หา chain ท่ียาวท่ีสุดท่ีมีพันธะคูในโมเลกุล

    นับจํานวนคารบอน ลงทายดวย __ene7 8

    99

    CH3 – C – CH2 – CH – CH = CH – CH3

    CH2CH3

    CH2CH3H

    12345

    7 8

    6

    CH2CH37 8

    2. เร่ิมนับตําแหนงจากปลายที่มีพันธะคูอยูใกลท่ีสุด

    ------ใสเลขตําแหนงของพันธะคู

    1010

    2 3

    CH2CH3HCH3 – C – CH2 – CH – CH = CH – CH3

    1234567

    3. กลุมท่ีมาเกาะอยูตําแหนงใดบาง

    4. เรียกชื่อกลุมท่ีมาเกาะเรียงตามตัวอักษรภาษาอังกฤษ

    CH2CH3 123457 8

    1111

    4-ethyl-6-methyl-2-octene

    CH2CH3HCH3 – C – CH2 – CH – CH = CH – CH3

    23456

    methyl

    ethyl

    ถาพันธะคูอยูตรงกลาง

    1. ถามีกลุมท่ีมาเกาะ 1 กลุม ใหเร่ิมตนนับตําแหนง จากปลายท่ีใกลกลุมท่ีมาเกาะน้ัน

    1 2 3 4 5 6

    1212

    CH3CHCH = CHCH2CH3CH3

    4 5 6

    2-methyl-3-hexene

  • 3

    2. ถามีกลุม 2 กลุมมาเกาะ ใหนับจากปลายท่ีใกลกลุมท่ีมาเกาะมากท่ีสุด และอานเรียงตามอักษรของกลุม

    CH3CH2CHCH = CCH2CH2CH312345678

    1 2 3 4 5 6 7 8

    1313

    CH3 CH2CH31 2 3 4 5 6 7 8

    5-ethyl-3-methyl-4-octene

    3.ถามี 2 กลุมท่ีตางกันมาเกาะในตําแหนง symmetry ใหเร่ิมตนนับจากปลายท่ีอยูใกลกลุมท่ีมีตัวอักษรมากอน

    CH3CH2CHCH = CHCHCH2CH312345678

    87654321

    1414

    3-ethyl-6-methyl-4-octene

    CH3 CH2CH387654321

    methyl ethyl

    1.ถามีกลุม 1 กลุมมาเกาะท่ีพันธะคูใหเริ่มนับเปนตําแหนงท่ี 1 และตําแหนงท่ี 2 คือคารบอนท่ีรวมเกิด

    การเรียกชื่อ

    CYCLOALKENE

    1515

    ตาแหนงท 1 และตาแหนงท 2 คอคารบอนทรวมเกดพันธะ

    CH312

    6

    1-methylcyclohexene

    2.ถามีกลุมมาเกาะ 2 กลุมโดยกลุม 1 เกาะท่ีพันธะคู อีกกลุมเกาะท่ีคารบอนท่ีไมมีพันธะคู ใหเริ่มนับจากคารบอนท่ีมีกลุมมาเกาะท่ีพันธะ คูเปน 1

    6-ethyl-1-methylcyclohexene

    CH CHCH31

    23

    45

    6

    1616

    3.ถากลุมเกาะ 2 กลุมน้ันเกาะในตําแหนง symmetry กับพันธะคู ใหเรียงลําดับตําแหนงตามตัวอักษร โดยตําแหนง 1,2 คือ –C = C-

    3-ethyl-6-methylcyclohexene

    CH2CH3

    CH3

    CH2CH321

    3

    ไอโซเมอรเรขาคณิต (Geometrical isomer)1. Monosubstituted alkene

    C = C A = -CH3, -CH2CH3, -Cl….HHH

    A

    1717

    2. Disubstituted alkene

    2.1

    C = C C = CH A

    BH H

    CH3H

    CH3

    2.2

    C = C C = CB

    HHA CH3

    H HH3C

    2.3 C = C H

    H A

    B

    1818

    3. Trisubstituted alkene

    C = CCH3H

    CH2CH3H3C4. Tetrasubstituted alkene

    C = C CH3H3C

    CH2CH3H3C

  • 4

    Example :

    1. 1-butene

    C = C = C = CH3C-H2C H

    H H

    2 2-butene - C C = C C

    HH CH2CH3H

    1919เรียกวามี “ Geometrical isomer”

    2. 2-butene - C – C = C – C

    C = C C = C

    cis-2-butene trans-2-buteneH3C CH3

    H HH3C H

    H CH3=

    4 2-pentene CH CH CH = CHCH

    3. isobutene CH3– C = CH2

    C = C C = C

    CH3CH3

    H CH3HH3C

    HH

    H3C=

    2020

    4. 2 pentene CH3CH2CH CHCH3

    C = C ≠ C = CH3CCH2 CH3

    H HH CH3

    H3CCH2 H

    5. Cycloalkene

    CH3H3C CH3H3C

    2121

    Geometrical isomer

    : สารท่ีมีสูตรโมเลกุลและสูตรโครงสรางเหมือนกัน แตรูปรางทางเรขาคณิตตางกัน

    หลักการพิจารณา geometrical isomer

    Geometrical isomers ของ Alkene มี 2 แบบ- cis-, trans- isomers- E, Z configuration

    2222

    ดังน้ัน1. Alkene ไมทุกตัวท่ีจะมี geometrical isomer2. monosub-alkene ไมมี geometrical isomer3. disub-alkene บางชนิดมี geometrical isomer

    disubstituted alkenes มี geometrical isomer แบบcis- , trans- หรือ E, Z

    ถา carbon ตัวใดตัวหน่ึงของ C = C มีกลุมท่ีมา เกาะ 2 กลุมท่ีเหมือนกัน จะไมมี geo-

    C C

    H CH3 H3C H

    2323

    4. Trisub- และ Tetrasub- alkene- มี geometrical isomer แตไมใช cis, trans

    ใชระบบ E, Z

    C C

    H CH2CH3

    C C

    H3C H

    แบบ cis, trans isomers : ใหดูท่ี CC เปนหลัก พิจารณากลุมท่ีมาเกาะท่ีcarbon แตละตัว

    cis : อะตอมท่ีเหมือนกันอยูขางเดียวกันtrans : อะตอมท่ีเหมือนกันอยูตรงขามกัน

    2424

    C C

    H

    H3C

    H

    CH2CH3

    cis-isomer

    C C

    H

    H3C

    CH3

    H

    trans-isomer

  • 5

    ระบบ E และ Z

    ใช ‘ Sequence rule ’ กฏการจัดลําดับ E = Opposite Z = Together

    หลักการ : พิจารณากลุมท่ีเกาะบน C = C

    2525

    : ถาหมูท่ีมีอันดับสูงกวาอยูขางเดียวกัน : Z

    : ถาหมูท่ีมีอันดับสูงกวาอยูคนละขางกัน : E

    C = C C = CHL

    HL

    HHL

    LZ E

    NOTE : H = high order L = low order

    การดูอันดับ1. พิจารณาเลขอะตอมของอะตอมท่ียึดเกาะท่ี C = C เลขอะตอมสูงสุดเปนอันดับ 1 Br > Cl > O > N > C > H 35 17 8 7 6 1

    E l

    2626

    Example C > H C = C Cl > C

    H ClCH3H3C

    (E)-2-chloro-2-butene

    C > H C = C Cl > C CH3ClH3CH

    (Z)-2-chloro-2-butene

    2. ถาธาตุตัวแรกมีเลขอะตอมเทากัน ใหดูตัวถัดไป

    C = C (Z)- configuration CH(CH3)2CH2OHH3CH

    Example :

    2727

    C = C CH3HH3CH3CCH2

    (Z)-3-methyl-2-pentene

    3. ถาเปนพหุพันธะ ใหพิจารณาดังน้ี

    - C = C - C – C - C = O - C - OC O

    C

    2828

    - C N -C - NN

    N

    - C C -C - CC

    สารตอไปน้ีมี E- หรือ Z- configuration

    1. C = C HCH2CH3H3COH

    CH CHCl

    2929

    2. C = C CH2CH3CH2CH2CH3H3COCl

    3. C = C CH2OHClH3CH2CH3C

    การเตรียม ALKENE

    ใชปฏิกิริยาการขจัดออก (Elimination reaction)

    เปนการขจัดอะตอมหรือหมูอะตอมท่ีเกาะบนคารบอนท่ีสรางพันธะคูกัน

    3030

    - C - C - - C = C -Y

    -YZZ

    - C - C - - C = C - + H2H H

  • 6

    วิธีเตรียม ALKENE

    1. Dehydrohalogenation of alkyl halide

    2. Dehydration of alcohol

    3131

    3. Dehalogenation of vicinal dihalide

    4. Reduction of Alkyne

    1.Dehydrohalogenation of alkyl halide

    alkyl halide : กลุม alkane ท่ีมีหมู halogen เกาะอยู

    R - C - X or RX ; X = halogen

    3232

    Dehydrohalogenation : ปฏิกิริยาท่ีมีการขจัดอะตอมของ H และ X ออก ปฏิกิริยาเกิดในสารละลายท่ีเปนเบสแกใน alcohol

    -C - C - + :B- - C = C- + H:B + :X-EtOH

    H X base halide ionalkyl halide

    3333

    Base ท่ีใชในปฏิกิริยา dehydrohalogenation

    C2H5OH + KOH H2O + C2H5O-Alkoxide ion (active ion)

    Mechanism1.แบบ Synchronized mechanism ( E2 ) base ( B:) attack กับ β-hydrogen กอน

    สรางพันธะคู ( double bond ), halogen (X) หลุด

    3434

    - C - C - C = C + B:H + X-H X

    :B- = C2H5O-B-

    2.แบบ Stepwise mechanism ( E1 )

    halogen หลุด เกิด carbonium ion β-hydrogen หลุด สราง double bond

    - C - C - - C - C C = C + B:H + X-

    3535

    H X H +:B-

    product เปน alkene 1 ชนิด หรือมากกวา 1 ชนิดขึ้นอยูกับ β-hydrogen ตัวท่ีถูกขจัด

    Example :

    1. n-butyl bromide

    CH3CH2 C CH

    HH

    Br

    H KOHC2H5OH

    CH3CH2CH = CH2+ KBr + H2O

    3636

    2. sec-butyl bromide

    H3C CH

    HCH

    BrCH

    HH KOHC2H5OH

    CH3CH = CH CH3(81%)

    +CH3CH2CH = CH2

    (19%)

  • 7

    การพิจารณาอัตราสวนของผลิตภัณฑ

    - ใช Saytzeff rule (by Alexander Saytzeff 1875)

    ผลผลิตท่ีเกิดจาก dehydrohalogenation จะเกิด เปน alkene ท่ีมีหมู alkyl หลายหมูมาเกาะท่ี

    3737

    อะตอมของคารบอนท่ีสรางพันธะคูtrisub- > disub- > monosub- > alkene

    HCH

    H3CH2C C CH

    Br

    H

    HH KOH

    C2H5OHCH3CH2CH2 CH = CH2 + CH3CH2 CH = CH CH3

    Problems :

    จงทํานายปฏิกิริยาของสารตอไปน้ีกับ KOH/alcohol วาจะเกิด alkene ก่ีชนิด อะไรบาง และ product ใดจะมี % มากกวา

    1. 1-chloropentane

    3838

    2. 2-chloropentane

    3. 2-chloro-2-methylbutane

    4. 3-chloro-2-methylbutane

    2.Dehydration of alcohol: การขจัด H2O ออกจาก alcohol

    R - OH alkene + H2O, acid

    3939

    CH3CH2OH CH2 = CH2 + H2O

    กรด (acid) : H2SO4 , H3PO4

    , acid

    ความสามารถในการเกิดปฏิกิริยา

    1alcohol < 2alcohol < 3alcohol

    H H R

    4040

    H - C - OH R - C - OH R - C - OHR R R

    primary alc. secondary alc. tertiary alc.

    กลไกการเกิดปฏิกิริยาของ 2และ 3ขั้นท่ี 1 : เกิด protonated alcohol

    - C - C - + H : B - C - C - + B:-H OH H OH2+

    4141

    ขั้นท่ี 2 : เกิดการหลุดของ H2O ได carbonium ion

    - C - C - - C - C - + H2OH HOH2+

    +

    ขั้นท่ี 3 : carbonium ion ให H+ แกเบส B:-

    B:-

    - C - C - C = C + HBH +

    4242

  • 8

    การเกิดผลผลิต alkene

    trisub- > disub- > monosub- > alkene

    H H HH H H H - C - C - C - CH3 H - C - C = C - CH3

    (80%)Example

    4343

    H HOH H3 3H2SO4

    H - C = C - C - CH3H H H

    H(20%)

    +

    Mechanism- C - C - C - CH3 + H+SO4H- - C - C - C - CH3H OH

    - C = C - C - CH3 - C - C - C - CH3 + HSO4-+

    OH2+H H

    4444

    H

    CC = C - CH3H

    + HH

    CH3- C - CH3

    H2SO4CH3OH

    3. Dehalogenation of vicinal dihalide

    - C - C - + Zn C = C + ZnX2XXExamples :

    4545

    1. CH3 - CH - CH2 CH3CH = CH2 + ZnBr2ZnBr Br

    2. BrBr

    Zn + ZnBr2

    4. Reduction of alkynesAlkynes : - C C -

    Reduction of alkyne (ท่ีไมมีพันธะสามท่ีปลาย)

    R - C C - R + H2 RCH = CHRmetal

    4646

    R C C R H2 RCH CHRExample :

    1. CH3CH2CH2CH2C CCH2CH2CH2CH3

    product เปน cis or trans

    H2Ni

    C4H9C = CC4H9H H

    พบวา :

    1. Alkyne ท่ีไมมีพันธะสามท่ีปลายเม่ือทําปฏิกิริยากับ NH3 (aq) โดยมี Na หรือ Li เปนตัวเรง จะใหผลผลิตเปน trans-alkene

    ํ ป ิ ิ ิ ั โ ี ป ั

    4747

    2. ถาทําปฏิกิริยากับ H2 (g) โดยมี Pd or Ni เปนตัวเรงจะเกิด cis-alkene

    1. CH3C CCH3 C = CNaNH3(sol-)

    2. CH3C CCH3 C = CH2(g)Pd/ Ni

    H CH3CH3 HH H

    CH3CH3

    ปฏิกิรยิาของ Alkene

    1. Addition

    2. Hydroxylation

    4848

    3. Ozonolysis

    4. Polymerization

  • 9

    1. Addition

    - C = C - + YZ - C - C -Y Z

    Alkene เปนแหลงให ē แกสารที่ตองการ ē (electrophile) คือ เปน ‘nucleophile’

    4949

    ปฏิกิริยาของ alkene + electrophile‘ Electrophilic addition’

    ปฏิกิริยาของ alkene + free radical‘ Free radical addition’

    Addition

    addition of halogen (X2)

    addition of hydrogen (H2)

    dditi f t i l

    5050

    reaction of alkene

    addition of unsymmetricalreagent HBr, HI, HCl, H2SO4

    addition of hydrogen halide, HX

    1.1 Addition of halogen ‘ Halogenation’

    - C = C - + X2 - C - C -X

    XX2 = Cl2, Br2

    5151

    Example :

    1. CH3CH = CH2 + Br2 CH3 - CH – CH2Br

    BrCCl4

    2. CH3 - C = CH2 + Br2CH3 CCl4

    Mechanism :ของ Electrophilic addition มี 2 ขั้น

    1. X-X + C = C X + - C - C -X

    5252

    ‘ Anti-addition’ ‘ trans-product’

    2.1- C - C - + X - C - C -X

    X

    X

    มักเกิดกับ X2 moleclue เล็ก ; F2

    2.2 - C - C - + X - C - C -

    ‘syn-addition’ ‘cis-product’

    X X X

    5353

    ‘ stereo selective reaction ’

    เชน

    + Br2Br

    Brcyclohexene trans-1,2-dibromocyclohexane

    ‘stereoselective reaction’

    5454

    Note : ในขั้นท่ีสอง cyclic carbonium ion สามารถทํา

    ปฏิกิรยิากับ ion ชนิดตางๆ ดังน้ี

    stereoselective reaction

  • 10

    CH2 = CH2 + Br2

    CH CHBr+

    Br- CH2Br - CH2BrCl- CH2Br - CH2Cl

    I- CH2Br - CH2INO3- CH2Br - CH2NO3

    +

    5555

    CH2 - CH2 H2O- CH2Br - CH2OH2+

    CH2Br - CH2OH

    1.2 Catalytic hydrogenation, Hydrogenation (H2) Catalyst : Pd, Pt or Ni

    H 2 อะตอม จะเขาสรางพันธะกับ C-C ทางดานเดียวกัน (syn-addition)

    5656

    - C = C - + H2 - C - C - + HH H

    Pt / Pd / Ni

    H = heat of hydrogenation ปริมาณความรอนท่ีคาย ออกมา เม่ือสาร 1 โมล ทําปฏิกิริยากับ H2

    1. CH3 – CH = CH2 + H2 CH3CH2CH3 + HPt

    2. CH3+ H2

    CH3H

    H+ HPt

    Examples

    5757

    Problems :

    1. ? 2-methylhexaneH2 / Pd

    2. ? 2,3-dibromo-5-methylhexaneBr2 / CCl4

    H

    1.3 addition of unsymmetrical reagent (HZ)HZ : HBr, HI, HCl, H2SO4, H2O, HClO

    การรวมตัวมี 2 ขั้นตอนStep 1: ‘ionic addition’

    C C H Z C C Z-

    5858

    Step 2:- C - C - + Z- - C - C -H + H Z

    - C = C - + H:Z - C - C - + :Z-H +

    1. CH2 = CH2 + HCl CH2 – CH2H Cl

    2 CH - CH = CH + HCl CH CHCH

    Examples

    5959

    2. CH3 CH = CH2 + HCl CH3CHCH2HCl

    orCH3CHCH2

    ClH

    พิจารณา mechanism ดู carbonium ion

    CH3 - CH = CH2 + H:Cl

    CH3 - CH - CH2 CH3 - CH - CH2++ H H2 carbonium ion 1 carbonium ion

    6060

    CH3 - CH CH2Cl H

    CH3 - CH CH2ClH

    สารใดเสถียรกวา

  • 11

    product ท่ีเสถียร CH3 - CH - CH2Cl H

    ลําดับความเสถียรของ carbonium ion

    6161

    R H H

    R R R+ + +

    23 1

    RC RC HC

    Markovnikov’s rule (Vladimar Vassilyevich Markovnikov)

    “การรวมตัวของ alkene กับ HZ ประจุบวก (H+) จะเขาเกาะกับ carbon ท่ีมีพันธะคู ( C=C ) ตัวท่ีมี Hมากท่ีสุด เพ่ือเกิด carbonium ion ท่ีเสถียร”

    6262

    1. propene + HCl

    Step 2:CH3CH - CH2 + Cl- CH3CH - CH2+ H Cl H

    Step 1:CH3CH = CH2 + HCl CH3 - CH - CH2 + Cl-

    H+

    2. propene + H2SO4

    step 1: CH3CH = CH2 + H+HSO4-

    step 2: CH3CH - CH2 + HSO4-H +

    6363

    H

    3. propene + H2Ostep 1: CH3CH = CH2 + H+:OH2 CH3CH - CH2+

    + H2OH

    step 2: CH3CH - CH2 + :OH2 CH3 - CH – CH2+

    6464

    H+ HOH2+

    CH3CH - CH2 + :OH2 CH3- CH - CH2 + H:OH2

    step 3:

    HOH2+ HOH+

    [ = H3O+]

    1.4 ปฏิกิริยาการรวมตัวของ HBr / ROOR“Anti-Markovnikov”

    alkene + HBr alkyl halidesperoxide compound

    peroxide compound : -O-O-, R-O-O-R’

    6565

    กลไกไมเปนไปตาม Markovnikov’s rule

    CH3CH = CH2 + HBr CH3CH2CH2BrROOR’

    CH3CH = CH2

    no peroxideHBr

    ROOR’ CH3CH CH2H Br

    CH3CH CH2HBr

    CH

    Examples

    6666

    CH3 - C = CH2CH3 HBr

    no peroxide

    ROOR’

    CH3 - C CH2CH3

    Br H

    CH3 - C CH2CH3

    BrH

  • 12

    2. CH3 + HBr ether

    Problem :

    C = CH2 + HCl H3CH3C

    ether1.

    6767

    3. CH3CH2CH2CH = CH2H3PO4KI (HI)

    4. ? 2-bromo-3-methylheptaneHBrperoxide

    2. Hydroxylation: เปนปฏิกิริยาการรวมตัวของ alkene กับ -OH โดยใช KMnO4 หรือ OsO4

    C = C + KMnO4 - C - C -OHOHor OsO

    6868

    OHOHor OsO41,2-diol

    3CH2 = CH2 + 2KMnO4 + 4H2O

    + MnO2 + KOH

    1,2-ethanediolOH OH

    3 CH2 - CH2

    ปฏิกิริยาน้ีเปน “ stereoselective reaction ”

    Examples

    CH3CHCH2 + KMnO4 CH3CHCH2 OH OH

    coldOH- , H2O

    CH3CHCH2 + OsO4 CH3CHCH2 1) pyridine2) NaHSO3

    6969

    3OH OH

    H3C CH CH2 + OsO4pyridine

    H3C HC CH2

    O OOs

    O O

    NaHSO3

    H2OH3C HC

    OH

    CH2

    OH

    3. Ozonolysis

    ozonide

    - C = C - O3CCl4H2OZn 1 2

    OC CO O

    C = O + O = C

    7070

    2 Ketone R - C - RO

    1 Aldehyde R - C - HO

    CH3CH = CH2 CH3 - CH CH2O3

    CCl4

    O

    O O

    H2OZn

    CH3 - C - H + H - C - H + H2O2O O

    7171

    3 2 2

    Zn เปน reducing agent นอกจากน้ีอาจใช dimethyl sulfide, (CH3)2S เพื่อปองกันการเกิด H2O2

    Problems :

    3. 2-hexene + O3/CCl4

    1. CH3CH2CH = CCH3 CH3 O3

    CCl42. CH3CH2CH = CHCH2CH3

    O3CCl4

    4. จงหาสตรโครงสรางของ alkene ท่ีมีสตรท่ัวไปC6H12ท่ี

    H2OZn

    H2OZn

    7272

    ู ู 6 12ทําปฏิกิริยากับ O3/CCl4 เกิด product ดังน้ี

    4.1 CH3CH2CH 4.2 CH3CCH34.3 CH3CH + CH3CCH2CH3

    O

    O

    O

    O

  • 13

    4. Polymerizationหนวยโมเลกุลเล็กๆ (monomer) หลายหนวย

    รวมตัว กันเปนสารโมเลกุลใหญ (polymer)

    PE = polyethylene

    nCH2 = CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2( CH2 - CH2 )

    O2, pressure, catalyst

    7373

    PE polyethylene( 2 2 )n

    nCH2 = CH - CH2 - CH - CH2 - CH - CH2 - CHCl Cl Cl Cl

    (CH2 - CH)nCl

    PVC : polyvinyl chloride

    peroxide

    CH2 = CHX

    vinyl group

    การทดสอบ alkene

    1. ไมละลายนํ้าและตัวทําละลายท่ีมีขั้ว 2. ทําปฏิกิริยาในนํ้าไดดีถามีกรด3. ทําปฏิกิริยากับ H2SO4 เขมขน เกิดความรอน

    7474

    4. C = C + Br2/CCl4 - C - C -Br

    Br

    (red)(colorless)

    ฟอกสีสารละลายโบรมีนใน CCl4

    เปล่ียนจากแดงเปนไมมีสี ท้ังในท่ีมืดและสวางและไมเกิด HBr (g) ขึ้น

    5. Baeyer testฟอกสีสารละลายดางทับทิม ไ ี ี ้ํ

    7575

    (มวง ไมมีสี + ตะกอนนําตาล)

    - C = C - + MnO4- MnO2 + - C - C -HO OH(- diol)

    ประโยชนของ alkene

    Ethylene : เปนสารตั้งตนสังเคราะห PE, PVC

    (CH2 - CH2)n ผลิตถุงพลาสติกEthylene oxide H C - CH polyester

    7676

    Ethylene oxide H2C CH2 polyesterO

    Ethylene glycol CH2 - CH2 textile fiber solventOH OH ทางยา

    Vinyl chloride CH2 = CH ผลิตทอ PVCCl