Meccanismo di reazione di eliminazione E1 ed E2 a ... di reazione di... · Mauro Sabella...
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Mauro Sabella www.smauro.it [email protected] MECCANISMO DI REAZIONE DI ELIMINAZIONE E1 ED E2 A CONFRONTO. Gli alcoli subiscono reazioni di eliminazione di acqua di ordine E1 e di ordine E2 ad opera di acidi forti, come ad esempio l'acido solforico. Questa reazione è conosciuta come disidratazione. Come prodotto si ottiene un alchene. Gli alcoli primari reagiscono con meccanismo E2. Come è già stato visto nelle reazioni di sostituzione nucleofila degli alcoli la differenza di scelta tra E1 ed E2 sta nella stabilità dell'eventuale carbocatione che si forma nel primo stadio. Un carbocatione primario, che deriva da un alcol primario, è estremamente poco stabile e quindi non si formerebbe a differenza di un carbocatione secondario o terziario. A proposito di alcoli secondari e relativi carbocationi c'è da dire che la cinetica dell'eliminazione varia a secondo del tipo di alcol e, in gran parte, varia secondo il suo ingombro sterico, quindi possono avvenire entrambi i passaggi E1 e E2. Se l’alcol è terziario , l’eliminazione avviene generalmente in due passaggi attraverso un meccanismo E1, mentre un alcol primario , sia l’acqua che lo ione H + , vengono persi in un unico passaggio attraverso un meccanismo E2. Meccanismi di eliminazione Tipo di alcol Tipo eliminazione Alcol primario E2 Alcol secondario E1, E2 Alcol terziario E1 SINTESI DEL CICLOESENE DAL CICLOESANOLO. Per la sintesi di un alchene da un alcol, si sfrutta il fatto che gli alcheni bollono a temperature molto più basse rispetto agli alcoli di partenza. L’alcol viene riscaldato in presenza di un acido minerale ad una temperatura superiore a quella di ebollizione dell’alchene, ma inferiore a quella dell’alcol. L’alchene e l’acqua, non appena si formano, distillano dal pallone di reazione, mentre l ’alcol che non ha reagito rimane nel pallone e può continuare a subire la disidratazione dell’acido solforico. Nel caso della reazione tra cicloesanolo (p.e. 161° C) e cicloesene (p.e. 83° C) la temperatura è di 130-140° C. Reazione chimica: OH H ac solforico cyclohexanol - cyclohexene (1:1) + O H 2
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Mauro Sabella www.smauro.it [email protected]
MECCANISMO DI REAZIONE DI ELIMINAZIONE E1 ED E2 A CONFRONTO.
Gli alcoli subiscono reazioni di eliminazione di acqua di ordine E1 e di ordine E2 ad opera di acidi
forti, come ad esempio l'acido solforico. Questa reazione è conosciuta come disidratazione. Come prodotto
si ottiene un alchene.
Gli alcoli primari reagiscono con meccanismo E2. Come è già stato visto nelle reazioni di
sostituzione nucleofila degli alcoli la differenza di scelta tra E1 ed E2 sta nella stabilità dell'eventuale
carbocatione che si forma nel primo stadio. Un carbocatione primario, che deriva da un alcol primario, è
estremamente poco stabile e quindi non si formerebbe a differenza di un carbocatione secondario o
terziario.
A proposito di alcoli secondari e relativi carbocationi c'è da dire che la cinetica dell'eliminazione
varia a secondo del tipo di alcol e, in gran parte, varia secondo il suo ingombro sterico, quindi possono
avvenire entrambi i passaggi E1 e E2.
Se l’alcol è terziario, l’eliminazione avviene generalmente in due passaggi attraverso un
meccanismo E1, mentre un alcol primario, sia l’acqua che lo ione H+, vengono persi in un unico passaggio
attraverso un meccanismo E2.
Meccanismi di eliminazione
Tipo di alcol Tipo eliminazione
Alcol primario E2
Alcol secondario E1, E2
Alcol terziario E1
SINTESI DEL CICLOESENE DAL CICLOESANOLO.
Per la sintesi di un alchene da un alcol, si sfrutta il fatto che gli alcheni bollono a temperature molto più
basse rispetto agli alcoli di partenza. L’alcol viene riscaldato in presenza di un acido minerale ad una
temperatura superiore a quella di ebollizione dell’alchene, ma inferiore a quella dell’alcol.
L’alchene e l’acqua, non appena si formano, distillano dal pallone di reazione, mentre l’alcol che non ha
reagito rimane nel pallone e può continuare a subire la disidratazione dell’acido solforico. Nel caso della
reazione tra cicloesanolo (p.e. 161° C) e cicloesene (p.e. 83° C) la temperatura è di 130-140° C.
Reazione chimica:
OHH
ac solforico
cyclohexanol - cyclohexene (1:1)
+ OH2
Mauro Sabella www.smauro.it [email protected]
PROCEDIMENTO
Montare un distillatore semplice come in figura, inserire nel palloncino da 50 mL 17 mL di
cicloesanolo e 4 mL di acido solforico concentrato.
Aggiungere degli bollitori e mescolare.
Collegare il palloncino al distillatore.
Scaldare e raccogliere il distillato controllando che la temperatura dei vapori non superi i
100 ° C. continuare a distillare fin quando nel palloncino non rimarranno solo pochi mL
oppure interrompere il processo se dovessero comparire alcuni fumi bianchi di ossido di
zolfo.
Lasciare raffreddare ridi stillare il tutto per separare il cicloesene dall’acqua, lavorando a
temperature di circa 83° C.
Fare lo spettro IR del distillato che dovrebbe contenere solo del cicloesene e confrontarlo con quello del
cicloesanolo.
Spettro IR del cicloesanolo
(reagente)
Spettro IR del cicloesene
(prodotto)
