Post on 02-May-2015
Reazioni degli Idrocarburi
CH3CH2CH3 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2Opropano
H
H
H
H
H
H
H
HH
H H
H
9 O2 6 CO2 6 H2O
cicloesano
Combustione degli alcani
propene2 CH2 CHCH3 + 9 O2 6 CO2 + 6 H2O=
propinoCH CCH3 + 4 O2 3 CO2 + 2 H2O
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O
CH4 + O2 CO + 2 H2O32
CH4 + O2 + H2OH CH
Ometanale
Ossigeno in difetto:
Ossigeno in eccesso:
Combustione degli alcani
La combustione degli alcani è una rezione RedOx
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O-4 0 +4 -2 -2
Il Carbonio è il riducente che si ossida
L’Ossigeno è l’ossidante che si riduce
CH4 + O2 CO + 2 H2O32
-4 0 +2 -2 -2
La combustione degli alcani è una rezione RedOx
CH4 + O2 + H2O
metanale
H CH
O
-4 0 0
-2
-2+1
+1
Scissione dei Legami
Omolitica
X● ●X X● + ●Xdue radicali
elettrone spaiato
Eterolitica
X● ●Y X + Y
lone pair
●●
+ -
cationeelettrofiloacido di Lewis
anionenucleofilobase di Lewis
orbitale vuoto
atomopiù
elettronegativo
Tipi di reazione
C C A-B C C+
A B
C C A-B+C C
A B
Sostituzione
Addizione
Eliminazione
X
Y+ YC
Y
C
X
C
H
R R'R'' C
X
R R'R''
X
H
Gli alcani danno reazione di Sostituzione Radicalica
H è sostituito da X
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
Alogenazione del metano
Reattività H : 3° > 2° > 1° > CH3-H
Sostituzione radicalica
+ Cl2 +HCl
H
H
H
H
H
H
HH
H
H
H H
H
Cl
H
H
H
H
HH
H
H
H H
H
C H
H
H Cl
H
C
H
H.. .. H Cl+
Nella seconda fase un atomo (radicale) di cloro induce la scissione omolitica di un legame C-H del metano
Cl Cl Cl2 ..
Nella prima fase della reazione si scinde il legame Cl - Cl
1.Inizio
2.Propagazione
hcalore
Sostituzione radicalica
H
C
H
H .. Cl Cl+
H
C
H
H Cl ..Cl+
Nella terza fase il radicale metile induce la scissione omolitica di una seconda molecola di cloro.
Iniziatore della reazioneReazione a catena
3.Propagazione
H
C
H
H .. +
H
C
H
H
La reazione a catena si interrompe quando due radicali si combinano per formare una molecola stabile
Termine
H
C
H
H..H
C
H
H
Cl
H
C
H
H .. + ..H
C
H
H Cl
Cl+ ..Cl .. Cl2
H
C H
H
H Cl
H
C
H
H.. .. H Cl+
Cl Cl Cl2 ..
H
C
H
H .. Cl Cl+ Cl ..
H
C
H
H Cl +
1°
2°
3°
Sostituzione Radicalica
Gli alcheni danno reazioni di addizione
C C A-B C C+
A B
sp2 sp3
C CH
HH
HH2 C C
H
H
H
H
H
H+
etene etano
addizione di idrogeno
H
H
H
H
HH
H
H
H
HH2
H
H
H
HH
H
H
H
H
H
H H+
cicloesene cicloesano
C CH
HH
HBr2
C C
H
H
Br
H
Br
H+
etene dibromoetano
addizione di alogeni
C C
H
H H
H
H2O C C
H
H
OH
H
H
H+
etene etanoloH H
H
H
H
H
H
H + H2O
H
H
H
H
H
HH
OH H
H
ciclopentene ciclopentanolo
addizione di H2O
C CH
H
H
HHCl+ H C
H
H
C
H
Cl
H
etene cloroetano
addizione di HCl
H
H H
H
H
H
H
HH
+
H
HH
HH
H H
Cl
H+
Cl-
orbitale pz vuoto
carbocatione
Il Meccanismo della Addizione Elettrofila
C C C C C C
H+
+
H
H+ Cl-
ClHCl-
lenta veloce
H
H
H
HH
H
H
H
H
HH
H
Meccanismo della reazione di Addizione ElettrofilaAddizione di H2O catalizzata da acidi
C C
H+
H
H
H
H
O
HH
H+ +
H
C Clenta H
HH
H+
C CH
veloceH
H
H
H
OHH +O
HH
H2O è un nucleofiloe non può interagire
con l’orbitale H+ viene recuperato al termine
della reazione e può essere considerato un catalizzatore
C CH
H
H
H
H
OH
C CH
CH3
H
HBr
catione bromonio
Addizione elettrofila del Br2 al propene
1)
C C
Br
CH3Br
HH
H
Br
+
Br
C CH CH3
HH
+
Br
C CH CH3
HH
Br
2)
-
-
+
C CH
CH3
H
HHCl+
Addizione di HCl a un alchene asimmetrico
propene H C
H
H
C
H
CH3
Cl1-cloropropano
H C
H
H
C
H
CH3
Cl2-cloropropano
C CH
CH3
H
HH++
H C
H
H
C
H
CH3+
carbocatione secondario
H
H C
H
C
H
CH3+
carbocatione primario
A)
Regiospecificitàdell’addizione elettrofila
carbocatione secondario
B)+
H C
H
H
C
H
CH3 + Cl-
2-cloropropano
H C
H
H
C
H
CH3
Cl
primario secondario terziario
Stabilità dei carbocationi
C
H
H
H
C
R
H
H
C
CH3
H3C
H
C
CH3
CH3
H3C
metilico
C C
C
H
CH
H
H
H
H
HCl
C
C CH
HH
CH
H H
H Cl
C
H
H
C C
C
H
Cl
H
HHH
Addizione elettrofila ai dieni coniugati
Addizione 1,2
Addizione 1,4
CH
C CH
HH
C
H
HH
+C
HC
H
HH
HC
H
HC+
carbocatione allilico
C CH
C
H
H CH
HH
H+
CH
C CH
HH
C
H
HH
+C
HC
H
HH
HC
H
HC+
carbocatione allilico
C l- C l-
C CH
H
C
H
H
HH
CH
Cl
Addizione 1,2
CH
CH
HH
HC C
HCl
H
Addizione 1,4
Polimerizzazione radicalica dei dieni coniugati
C CCC
H
HH H
HCH3
R
C CCC
H
HH H
HCH3
R CH2 C CH
CH3
CH2 CH2C CH
CH3
CH2
Ozonuri
O
O OHH
R R
CC
molozonuro ozonuro
2H2O
H2O2
RC
OH
OH2
H H2O
gem-diolo aldeide
Reazione di formazione
Reazione di idrolisi
C CR
HH
R O3C C
RR
HHO O
O
O
O OHH
R R
CC
O
O OHH
R R
CC R CH
O
Anche gli Alchini danno reazioni di Addizione Elettrofila
C C CH3H Br Br C CBrH
Br CH3
C CBrH
Br CH3
C CBr
Br
H
Br
BrBr BrCH3
Addizione di bromo al propino
C C CH3H + H20H+
propanone
Addizione di H2O
CCH3
O
H3C
CCH
H
CH3
+
O H
H
CCH
H
CH3
OH2+
enolo protonato
+
CCH
H
CH3
OH2
CCH
H
CH3
O H
+ H+
enolo
propanonepropanone
C C CH3HH+
CCH
H
CH3
+
CCH
H
CH3
O H
CCH3
O
H3C