Lösung zur Übung Nr. 2

Vorlesung Allgemeine Chemie II
Teil Organische Chemie
Frühjahrssemester 2012
Lösung zur Übung Nr. 2
1. Um welchen Reaktionstyp handelt es sich? Charakterisiere außerdem ob es
sich bei dem angreifenden Reagenz um ein Nucleophil oder Elektrophil
handelt.
a)
Eliminierung, (durch die Säure wir die OH-Gruppe protoniert und zu einer guten
Abgangsgruppe)
b)
Elektrophile aromatische Substitution, (NO 2
+
, Nitroniumion ist das angegriffene
Elektrophil)
c)
Nucleophile Addition an ein Keton (CN - ist das angreifende Nucleophil)
d)
Elektrophile Addition, (formell H + und Br - ; H + ist elektrophil und bildet durch Addition
an die Doppelbindung ein Carbeniumion, welches anschliessend vom Bromid
nucleophil angegriffen wird)
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Teil Organische Chemie
Frühjahrssemester 2012
e)
Umlagerung, (Methyl-shift, da tertiäre Kationen stabiler sind als sekundäre siehe
Vorlesungsteil Kationen)
2) Teilen sie folgende Verbindungen in Nucleophile und Elektrophile auf. und
markieren sie die nucleophilen und elektrophilen Zentren.
Elektrophile: H + , AlCl 3 , BF 3
Nucleophile: MeO - , H 2 O, RSH, PH 3 , CN - , NH 3
Ambiphile: elektrophil und nucleophil
3) Welche Art der Selektivität liegt bei folgenden Reaktionen vor?
a)
Diastereoselektivität
b)
Chemoselektivität (Nucleophile Substitution vs Eliminierung)
c)
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Teil Organische Chemie
Frühjahrssemester 2012
Regioselektivität
4) Viele Ether können mit der Zeit an Luft Peroxide bilden. Beschreibe den
allgemeinen Mechanismus der Peroxidbildung am Beispiel eines der unten
abgebildeten Ether. Ordne nun die folgenden Ether entsprechend ihrer
Gefährlichkeit, d.h. wie schnell sie Peroxide bilden (siehe Radikalstabilitäten,
Vorlesung Fr. 5.3.10). Beginne mit dem gefährlichsten Ether!
1. Dibenzylether (sehr gut Resonanzstabilisiert)
2. Disopropyl ether (tertiäres Radikal)
3. Diethyleter (sekundäres Radikal)
4. Methyl-t-butylether (primäres Radikal)
5. Divinylether (siehe 6)
6. Diphenylether (instabilste Radikal, das einzelne Elektron befindet sich in
einem Orbital senkrecht zum -System und kann somit nicht delokalisiert
werden)
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Teil Organische Chemie
Frühjahrssemester 2012
5 Vergleiche die beiden Radikalstarter Dibenzoylperoxid (DBPO) und
Azobisisobutyronitril (AIBN). Zeichne die Mechanismen der Radikalentstehung!
Was ist die Triebkraft der Reaktionen?
In beiden Fällen entstehen die Radikale durch homolytische Bindungsspaltung
aufgrund von Thermolyse.
Dibenzoylperoxid (DBPO):
Die sehr schwache O-O-Bindung (35 kcal/mol) wir schon bei geringer Energiezufuhr
homolytisch gespalten. Durch die Abspaltung von Kohlenstoffdioxid, welches als Gas
entweicht, entsteht das hoch reaktive Phenyl-Radikal.
Azobisisobutyronitril (AIBN):
Durch die Abspaltung von N 2 , ein sehr stabiles und energetisch günstiges Molekül
welches als Gas entweicht, wird in einem irreversiblen Prozess das
korrespondierende Nitril-Radikal gebildet. Die homolytische Bindungsspaltung wird
zudem durch die relativ schwache C-N Bindung (78 kcal/mol) vereinfacht.
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