02.03.09כימיה אורגנית גוף האדם ברובו בנוי ממולקולות אורגניות ואטום פחמן הוא המרכזי. בעבר הפרידו בין כימיה

אורגנית, ואי אורגנית וזה התבסס על מקום החומר. אם התרכובות התבססה על דבר חי- אורגניואם לא חי –אי אורגני.

וסליזם- תורת החיים- יש כח עליון כדי לסנטז את התרכובת האורגנית.פרדריק חימם תרכובת אי אורגנית וקיבל תרכובת אורגנית.

NH4+NCO-

heat urea

הפחמן נמצא באמצע הטבלה המחזורית. משמאלו יש חומרים שמוסרים אלקטרונים כדי לקבל קונפיגורציה מלאה. )של גז אציל(. מימינו יש חומרים שמקבלים אלקטרונים לקבלת קונפיגורציה יש גז אצלי. הפחמן בונה כימיה שלא תלוייה במסירה או בנתינה טוטלית. הוא מיוחד בזה שהוא

(. בכימיה אורגנית נוצר קשר חדש, תרכובת חדשה ישshareיכול להתחלק באלקטרונים שלו )שיתוף בין האלקטרונים, ארגון מחדש של הקשרים )בין האלקטרוני(.

שווה לשבור תרכובת כי התרכובת שתתקבל תהיה יציבה יותר.אור של יסודות-

ככל שיש יותר קווים יש לו יותר רמות אנרגה שהאלקטרונים יוכלו לשבת בהם. בור אמר שמערכת האלקטרונים מאוד דומה למערכת השמש, האלקטרונים מסתובבים במקומות שונים במסלולים ידועים. כאשר מחממיים יסוד האלקטרונים בו מקבלים אנרגיה ועולה ברמות. כאשר

מקררים הוא יורד ברמות.- רק ברמות קבועות שהתורה הקוונטית מתירה. הירידה לא רציפה, הואיורד בין רמות אנרגיה קבועים היטב ומזה מתקבל רמות בדידות, שמגדירות בדידות היטב.

Absoptaion.בליעה של אנרגיה -Ground state.הרמה ההתחלתית והיציבה -

מהירידות מקבלים את קווי הפליטה. אין יסודות שיש להם את אותה רמת אנרגיה, אין יסודות עם אותו ספקטרום. הרמות אנרגיה הן בדיד ואופיניות לכל יסוד )רמות שונות ליסודות שונים(.

מהזמן שמודדים נמצא אותו90%לאלקטרון מותר להיות ברמה. הכוונה שגבול שלו הוא כדורי ו מהזמן הוא נמצא שם. ככל שמתרחקים90%שם. אם תוחמים א הגבל הזה אז ניתן להגיד ש

מהגרעין הסבירות למצוא את האלקטרונים קשה יותר.

16.03.09מצגת שנייה הפחמן יכול ליצור הרבה תרכובות היות והוא יכול ליצור קשר עם פחמן נוסף יכול ליצור שני

קשרים עם אותו פחמן. בין פחמן לפחמן יכולים להיות מספר רב3קשרים עם אותו פפחמן ואפילו קשרים.4של קשרים. עם מימן תמיד יהיה לו קשר אחד! סה"כ לכל פחמן יהיו

אלקטרונים2 יש 2S סגורים ואילו ברמה 1S אלקטרוניפ. שניים ברמה 6במצב היסוד לפחמן יש קשרים עלינו לעשות4 שני אלקטרונים נוספים. על מנת שהפחמן יוכל ליצור P2נוספים וברמה

4שינוי, מהמצב הנח בו הוא נמצא שבו רק שני אלקטרונים יכולים לקשור ולגרום לפחמן לקשור ואז האלקטרון מהזיווג2Sקשרים. כלומר עלינו להשקיע אנרגיה כדי לגרום לשבור את הזיווג ב

אלקטרונים בלתי מזווגים אך אנו עדיין4 ואז במצב זה המצב האנרגטי הוא שונה, יש P2עולה אל והם זמינים ומוכנים לזיווגP2 ב3 האלקטרונים הבודדים מחולקים ל4לא מרוצים מהמצב היות וו

.על כןP2 לא יכול ליצור את אותו הקשר כמו ברמת האנרגיהS2ואילו האלקטרון הבודד ברמה נעשה היברידיזציה )הכלאה( ע"י הוספת עוד אנרגיה לוקחים את שני האורביטלים ומערבבים אותם ולאחר הוספת האנרגיה מגיעים לאיזשהו מצב ביניים מעורער שבו האורביטלים משתי

יוצרים רמת ביניים בה יכולים לשבת כל ארבעת האלקטרונים יחד. )כל יוכלו ליצורS2 וP2הרמות אלקטרונים יחד( יכתב בצורה3 יש P ובS של 1. )אלקטרון SP3קשרים זהים(. ומצב זה נקרא

1S22SP3!ההיבריד שנוצר מבחינה מרחבית

משפחת האלקנים-CH4 =והם נקראים פחמימנים רוויםsaturatedמולק' אורגנית פשוטה ביותר. ע"י חיבור/ שיתוף

ואחד SP3 קשרים זהים. בכל קשר יש שני אלקטרונים אחד מ 4האלקטרונים נותר מבנה יציב, מהמימן.

הקשר הוא סימטרי-, SP3( לבין s סיגמה: הסיגמות נוצרים בין אורביטל ים של מימן )קשר פשוט- מעלות.109.5מעגלי. יש להם אותה צורה גודל ואנרגיה! הזווית בינהם היא

פחמן שני.)אחרי SP3 מתחבר ל SP3 בו קיים חיבור בין האורביטלים פחמן לפחמן C2H4אתן- כבר תפוסים ע"י מימנים וכל פחמן שומר על הצורה הטטרהדרלית שלו(. SP3ששלושה

משפחה זו מאופיינת: שכל קבוצה משתנה בch2 .שנקראת מתיל .התכונות ההומו לוגיות שלה משותפות.בעלי תכונות כימית ופיזיקליות דומות כי יש להם אותם קשרים

נוקליאוטורה-)נתינת שמות(שרשראות אלקנים ישרות- אלקנים ישרים:

ch4מתאן .1

c2h6אתאן .2

פרופן .3בוטאן .4פנטן.5הקסן .6הפטאן.7אוקטן.8נונאן.9C10H22דקאן .10

איך אפשר לשבור קשרים בין אלקטרונים?! )רה ארגון של האלקטרונים בין המולקולות( דרך הומוליטית- לכל חלקיק של המולק' נשאר עם אלקטרון אחד לא מזווג והמימן נפרד.1

רדיקלים חופשיים(.מהפחמן, ההתפרקות סימטרית וישנם שני רדיקלים ) דרך הטרוליטית- הפחמן לוקח את שני האלקטרונים ומשאיר את המימן כפרוטון בודד.2

והפחמן נשאר טעון שלילית. נדירה יותר( פחמן נשאר ללא מימן נשאר טעון חיובית)יוני(.והמימן עוזב כ-יון טעון שלילי

ישנה סימטרייה כדורית בכל אתאן וניתן לסובב אטומי מימן סביב הפחמן כמעט ללא השקעת . המבנה שבו תעדיף המולקולהconformerאנרגיה. שינוי סיבוב בין פחמן פחמן נקרא קונפורמר

להסתדר היא כזו שבה המימנים יותר רחוקים אחד מהשני. היות וענני האלקטרונים יוצרים סטייה.ולכן ניתן למצוא אותם במספר מבנים והפרזנטציות ע"י הן ניתן להציג:

Perspective formulasSawhorde projectionsפרזנטציה של ניומן

23.03.09 -3הרצאה יישנו סיבוב חופשי סביב קשר פחמן פחמן ויש אין סוף קונפיגורציות, אבל ישנם שני מצבי

אקסטרים בהם הוא מסתדר)שני מצבים קיצוניים יציב- לא יציב(:Staggerd מעלות. על מנת60- בהם בין כל מימן יש מימן של האטום שמאחוריו, והזווית בדיוק

מעלות.180שהדחייה ההידרוסטטית בין במימנים תהיה מינימלית המרחק בין כל זוג מימנים יוצר קונפומר היציב ביותר.

Eclipsed.במבנה זה כל המימנים של פחמן ראשון יושבים בדיוק על אותו מקום של הפחמן השני - . יש חפיפה גדולה מאוד של0)בצורה מקבילה( הם מקורבים הכי הרבה שניתן והזווית בינהם

האורביטלים והמבנה הנ"ל הוא הכי פחות יציב.

Conformational analysis.אנליזה קונפורמי ציונית במקרה זה אנו נראה כמה השקעת אנרגיה נצטרך על מנת לראות את המעבר בין בין קונפיגורציה

את הזווית שהזזנו ממצב קונפורמציוני אחד לשניXאחת ולשנייה. את התלות נציג ע"י גרף בציר נצטרךEclipsed למצב Staggerd את האנרגיה שצריך להשקיע. ועל מנת לעבור ממצב Yובציר

12 kj mol-1 אותה האנרגיה שדרושה למעבר למצב אחר נקראתtarsional stainאנרגיה זו נורא קילו קלוריות( מסתובב ועובר צורה מקונפיגורציה אחת קיצונית3 מעלות )דורש 60נמוכה. כל

לשנייה. היות וזוהי אנרגיה מאוד נמוכה בטמ"פ החדר כל הזמן יהיה שינוי בין קונפיגורציה אחתלשנייה וזה קורה כמיליון פעמים לשנייה.

בוטאן- יש לנו שלושה קשרי סיגמה פשוטים בין פחמן לפחמן. תיאורטית כל קשה יכול להסתובב סביב כל

קשר פחמן פחמן לאן שהוא רוצה בסיבוב חופשי. 1-2 )נסתכל כאילו אין תזוזה בין פחמן C2-C3( 3 ופחמן 2נתרכז בשני הפחמנים המרכזיים )פחמן

להבדיל מאתן בו יש שני ch3( יש שני מימנים וקבוצה מתילית של 2,3( על כל פחמן )3-4ופחמן מצבי אקסטרים במקרה זה יש לנו שישה:

1.Anti 180- )מזכיר את הסטגרט( במצב זה קבוצה מתילית אחת נמצאת במרחק של מעלות מקבוצה מתילית שנייה. המצב היציב יותר בצורה אנרגטית, מינימום דחייה

אלקטרוסטטית.2.Gauche בשקף מצב( יש שני מצבים נוספים -a ו e כלומר זווית של ) מעלות בין קבוצה60

מתילית אחת לשנייה )לשמאל או לימין(.kj/mole 3.8*כדי לעבור ממצב אנטי לגוש שמאלי או ימני נצטרך להשקיע בערך

3.Eclipsedבמבנה זה כל המימנים של פחמן ראשון יושבים בדיוק על אותו מקום של - . יש חפיפה0הפחמן השני. )בצורה מקבילה( הם מקורבים הכי הרבה שניתן והזווית בינהם

גדולה מאוד של האורביטלים והמבנה הנ"ל הוא הכי פחות יציב. 16המעבר בין אנטי לאקליפס דורשת kj/mole

– הלחץ שנוצר כתוצאה שקבוצות אטומים מתקרבות יותר מידיsteric- strainלחץ סטרי- ויש דחיה בין ענני האלקטרונים המביא לדחייה מאוד גדולה.

כאשר יהיו לנו מספר גדול של פחמנים, חלקי המולקולה יפריעו אחד לשני והיות שהמערכת רוצה להיות במצב היציב ביותר, ועל כן המערכת תב רוב הזמן בקונפורמר היציב ביותר בו הדחייה היא

מינימלית. שהמערכת מסתדרת במינימום אנרגיה ונראה כי כל זוג היושב בקונפיגורציה יהיה במצב של אנטי לזה שלפני ואחריו, והוא יהיה במבנה של זיגזג.) המולקולה איננה סטטית!!! אך מצב

הזיגזג בסבירות הכי גדולה להמצא!(

branched alkansאלקנים מסועפים-

הפחמן שהתחבר קודם למימן מתחבר במקום לפחמן נוסף. והוא נקרא פחמן מסועף. כלומר פחמנים בקו ישר ללא הסתעפות תהיה שונה ממולקולה עם פחמנים5מולקולה שבנוייה מ

מסועפים.

נוקליאוטורה)נתינת שמות של מולקולות(

כללים חשובים: למצוא שרשרת לינארית- רציפה הארוכה ביותר )פחמן אחד אחרי השני( במולקולה.1

הנתונה- השם של המולקולה ינתן לפי השרשרת שנמצאה, זה יהיה שם הבסיס של כלהמולקולה. מתמיר- כל דבר דבר שנוסף למולקולה הארוכה )כל קבוצה שנוספת(.

יש צורך להגדיר מספרית על איזה פחמן יושב המתמיר- מתחילים מספור של השרשרת.2 הארוכה מהמקום שיש בו מתמיר הכי קרוב לקצה השרשרת הבסיסית. )השרשרת שתתן

מספור הנמוך ביותר לפחמן שיש עליו מתמיר(.מיהו המתמיר- צריך לתת שם מדוייק לקבוצה של המתמיר. הסיומת של האלקנים היא ".3

ane" וכאשר תהיה מסועפת תקבל את הסיומת "yl " הוא מתאן במקור ועל כן כאשר יהיה קבוצת מתמיר הוא יקרא מתילCH3דוגמא:

C2H4 .הוא אתאן במקור ועל כן כאשר יהיה קבוצת מתמיר הוא יקרא אתיל אם המתמיר עצמו הוא שרשת בפני עצמה )מסועף( נקרא לומתמיר יכול להיות לינארי –

מתיל פרופן יקרא איזו בוטיל במידה ויתחבר לקבוצת2" לדוגמא lyבשם של של אלקיל "מתאן אם החיבור יהיה דרך המימן יקרא סקנדריבוטיל וכו...

אם קיימים למולקולה אחת יותר ממתמיר אחד מאותו סוג- כדי לאפיין את המצב הנ"ל.4נוסיף רק מספר לפני סוג המתמיר )המספר הוא המספר של הפחמן עליו יש מתיל(.

וכו...(. כלומר אםdi, treבמתמירים שונים אנחנו נפריד בפריפקסים )המספר לפני השם .5 יש קבוצות מותמרות שונות אנחנו נקבע את מי נרשום ראשון ע"פ צורה אלפבתית לפי

השם של המתיל עצמו )מתיל , אתיל וכו...( כשעל אותו פחמן יש שתי קבוצות מתיליות חייבים לציין עובדה זו ועל כן נחזור על.6

מתיל האקסן(.4,4המספור של אותו הפחמן פעמיים )לדוגמא כאשר יש לנו שתי שרשראות שניתן להסתכל עליהן כשרשרת ראשית, הראשית תהיה זו.7

שמכילה הכי הרבה מתמירים עלייה. )לעבור על דוגמא במצגת לסעיף זה(

איזומרים איזומרים מבניים- יחסי גומלין לשני הכיוונים למולקולות שבנויות מאותן מריכיבים אך החיבור

הפיזי שלהן הוא שונה. הדבר היחיד המשותף הוא הנוסחא המולקולקית פחמנים.4 מימנים ו10 מתיל פרופן לשניהם 2 לדוגמא בוטאן ו

כדי לבדוק כמה איזומרים יש למולקולה:.תחילה נציב את המולק' במלואה.לאחר מכן נוסיף הסתעפות אחת ושנייה וככה לפי הסדר.כשנראה מצבים שחוזרים על עצמם נדע לעצורSP3 מאפשר בנייה של מבנים ציקליים כלומר יציאה של מולק H2'ויצירת מבנה של טבעת במולק

הפחמן.

חוק הציקלואלקן:

אם מספר הפחמנים בטבעת הוא יותר גדול ממספר הפחמנים שיושבים על השרשרת.1 הטבעת תהיה השם הראשי. ואם זה ההפך אז השרשרת האלקנית תהיה הראשית

והטבעת תהיה המתמיר. אפ על העטבעת יש את המתמיר אז לא צריך לכתוב מספרפחמן כי כל המקומות שווים בטבעת.

הסידור יעשה בסדר אלפביתי לפי השם של המתמיר, המתמיר הראשון האלפביתי יקבל.2את העמדה הראשונה!

אם יש על הטבעת יותר משני מתמירים, נסדר אותם אלפביתית ובצורה שהמתמיר השני.3 )אלפביתית( מקבל המספור הנמוך האפשרי ביותר. הרישום ימשיך להיעשות בצורה

אלפביתית אך מספר הפחמן ישתנה!!!

קשרים כפולים: אטומי פחמן מתחלקים בין שני אלקטרונים- כאשר יש קשר כפול.2

לא מתאימה להם ליצירת הקשר.SP3הקונפורמציה )מעורער( ע"י היברידיזציהSP2על מנת לאפשר את הקשר הכפול ניצור מצב ביניים שנקרא

שני אלקטרונים. במצב זה המבנהP רק אלקטרון אחד ומSרק שבמקרה זה ניקח מרמה אחד לשני ישנה זווית של SP2בין SP3הגיאומטרי משתנה והופך להיות מבנה מישורי לעומת

מעלות.120

alkeneאלקנים.כל האטומים שקשורים ישירות לפחמנים שקושרים קשר כפול במישורהם מישוריים

מעלות.120הזווית בין הקשרים היא לערך - אטום או קבוצת אטומים שיש להם תכונות שונות או יכולת קשירה שונה מכלקבוצה פונקציונליתשאר המולקולה.

לדוגמא אתר הקשר הכפול הקבוצה הפונקציונלית היא הקשר הכפול!06.04.09 4הרצאה

cis- trans isomersאיזומרים גאומטרים בעלי אותה נוסחא מולקולאריתאותו חיבור פיזי של כל האטומים במולקולה!השוני היחידי יהיה הסידור המרחבי של הקבוצות שיושבות על הקשר כפול- שוני מרחביציס- כאשר שתי הקבוצות המתיליות בצד אחד באותו צד.טראנס- כאשר שתי הקבוצות המתיליות יושבות בצדדים אלכסוניים אחד לשני

איזומר ציס לא אפשרי כאשר פחמן אחד יהיה ללא שתי קבוצות זהות, כי אין שום אפשרות לדמיין מע"צ(180ציס וטראנס) יחסי גומלין( לשם כך צריך להשקיע אנרגיה רבה מאוד )כ

כאשר יש שני מתמירים על פחמן אחד העדיפות תקבע ע"י:ככל שמסה אטומית גבוה יותר – עדיפות גבוה יותר..1

-לפי השכנים מהדרגה הראשונה כלומר האטום הראשון שמתחבר מכל צד אל פחמןהבסיס עם הקשר הכפול

-במידה והקבוצות על הפחמן הבסיסי זהות נעבור אל השכנים מהדרגה השנייה, נרשום את כל האטומים בדרגה השנייה )לא קבוצות, אטומים בודדים( ואז נשווה באיזה צד ישנו

האטום הגדול ביותר! )לא להסתכל על הסך(.קבוצות אלקליות- ככל שהקבוצה גדולה יותר אז היא תקבל עדיפות גדולה יותר. .2 , זה שיש לו באלכסון קבוצות מועדפות נקראEזה שיש לו אותו צד קבוצות מועדפות נקרא .3

Z.

הערה: במידה ויש שתי קבוצות זהות ושתי קבוצות שונות ניתן יהיה להשתמש בציס וטראנס.Z וב-Eבנוקליאוטורה, כאשר לא יהיו שתי קבוצות זהות לפחות, נשתמש ב-

פחמימנים בלתי רווים אלקטרונים לא מזווגים ניתן לומר שיש פחמן בעל דרגת אי רוויון2כאשר יש אלקן עם

אחד.

אלקינים (X,Y,Z )לא חשוב P2 ואורביטלה אחת מS2ההיבריד שנבנה באלקינים , נקח אורביטלה אחת מ

שבה התרומה שלש כלSPבהשקעת אנרגיה נקבל שתי אורביטלות חדשות. נקבל אורביטלת אורביטלות שמחולקות לשתי רמות.4 אורבטלות ישנות הגענו ל4. מ50%אורביטלה היא של מעלות מנוגדות בבכיוון180 נקבל שהזווית בין אורביטלה אחת לשנייה יש לנו מבחינה גאומטרית:

אחד לשני מדובר במצב לינארי, מולק' מישורית )יוצרת קשר משולש( ואיננה מרחבית!

(ethyne, ethene ,ethaneלסיכום: )השוואת שלושת המשפחות הכי פעיל- הכי אנרגטי הוא זה שיגיב עם מולק נוספת הכי מהר כלומר הקשר המשולש

ימהר ליצור את הקשר, לאחר מכן הקשר השני ורק בסוף הקשר הבודד.)הקשר הפשוט הוא הכי אינרטי! )לא ממהר ליצור קשרים .1.20 בכפול 1.34 ביחיד 1.54ככל שהזווית גדולה יותר האורך של הקשר מתקצר

במשולש )ביחידות אמסטרנג(.ככל שSגדול )השימוש ברמה שלו בקשר יחיד הוא כרבע בקשר כפול הוא שליש ובקשר

משולש הוא חצי( אז האורך של הקשר מתקצר.

)להסתכל על הסיכום במצגת השלישית!!!! )חשוב מאוד

2A 20.04.09 5הרצאה תגובות שקורות ומשפיעות על אלקנים:

כוחות בין מולקולאריים:.נקודות היתוך ורתיחה עולות בטמ"פ החדר ככל שהכוחות הבין מולקולאריים חזקים יותר

נקודות רתיחה של אלקנים ישרים לינאריים:4המולק' הראשונות הן גזים בטמפ החדר הם כבר מוצקים בטמפ החדר.9 או ה8החל מה

באלקנים אין הבדל רציני בין הכוחות הדיפוליים אם נסתכל על הממוצע הכללי של המולק' נראה האלק' כל הזמן בתנועה. כלומר אם נסתכל על צפיפות רגעית ניתן להגיד0שהמטען הכללי הוא

שצד אחד של המולק' מעט יותר מקוטב מהצד השני. נציין שכל מולק' מושפעת משכנתה ומהקוטביות שלה, וככה נוצר קיטוב זמני, דיפול זמני, מטען

מושרה אחד על השני, האדם הראשון שמצא את הכוחות האלו הוא וונדר וואלס.ל ככל שישנו יותר שטח מגע כך כוחות הוונד וואלס יהיו יותר חזקים. ונקודת הרתיחה הולכת וגדלה.

)העוצמה של כוחות הוונדר וואלס תלויה בשטח הפנים של המולקולות.מולקולות בעלות מספר זוגי של פחמנים- הייתה עלייה לינארית

מלוקולות בעלות מספר איי זוגי של םפחמנים גם תהיה עלייה לינארית

ansתגובת שריפה: )חמצן( של אלקנים

בתהליך שריפה נפלט הרבה חום )תהליך זה פולט המון אנרגיה(, תגובה אקותרמית מתרחשתבנוכחות חמצן.

חום השריפה של איזומרים שונים יהיה שונה.תגובת שריפה מוגבלת/חלקית: )חמצן חלקי(

בכמות רבה ואנרגיה. בתהליך זה פלחות אנרגיה מהקודם היותCOהתוצרים הם מים חמצן פד"ח ו.COוחלק מהאנרגיה הולך ליצירת ה

,C, CO: )כמעט ואין חמצן( תגובת שריפה שהתוצרים שלה הם deficientתגובת שריפה גרועה מים ואנרגיה.

הלוגניציה פוטו כימית: אלקנים בעקרון אינם יותרים תגובה, הם יצרו תגובה רק במקרה שבו מושקעת הרבה אנרגיה הם

יצרו תגובה..אלקנים הם מאוד אינרטיים בגלל קשרי הסיגמה החזקים שלהם אלקנים מגיבים עםCl2 או Br2:ע"פ המנגנון הבא

תהליך זה מתרחש בטמ"פ גבוהה )הסימון בדלתא- משלוש( או ע"י אנרגיה קרינתית )אור ( hvלדוגמא והסימון יהיה

הערה: האנרגיות מסומנות על החץ של התגובה!! )התוצר יקבל את השם ע"פ מולק' הבסיס( ethyle bromide וברום: methyl chlorideובמקום הבסיס שהוחלף אם מדובר בכלור יקרא:

- מדובר בהחלפה של יחידה של מתאן בכלור או ברום אחד.מונוברומינציה/ מונוכלורילציה - בו אנו עושים פירוק הומוליטי של מולק' הברום/ הכלור. פירוקinitiationשלב ראשון: .1

קשר אטומי בין שני האטומים ומתקבל לנו רדיקל )תהליך שדורש המון אנרגיה היות ומדובר בקשר חזק מאוד(. הכמות שאנו יוצרים בשלב הראשון היא קטנה מאוד

מהרדיקלים שפירקנו. - )תגובת שרשרת רדיקלית( היות והרדיקל פעיל מאוד הוא מיידpropagationשלב שני: .2

HCl ויפרק את הקשר בין המימן ללפחמן ויתחבר אל המימן ויווצר לנו ch4יתקוף את ה ועל כן כל הזמן יווצרו לנוCl2 ואז הרדיקל הזה יתקןף לנו את הCH3ויוצר לנו רדיקל חדש

רדיקלים מכל הסוגים וכך תהליך זה מתקדם

המשך מצגת27.04 6הרצאה - השלב בו שני הרדיקלים נפגשים אחד בשני ויוצרים זיווג, ותגובה זוtermination: 3שלב .3

מביאה לסיום תגובת ההלוגניציה. )מצב שבו אנו נבזבז אנרגיה הוא כאשר יהיה לנו תוצרCH, - תוצר לא רצויCl2 תוצרים שונים(: 3 אפשרויות לסיום התגובה )3לא רצוי( ישנן

3CH3 ,תוצר לא רצוי- CH3Cl.תוצר רצוי - ישנה אפשרות שבו הרדיקל יתקוף את המולק הרצוייה שלו, התוצר הרצוי ונקבל הלוגנציה

כפולה. במצב שבו נרצה הלוגנציה בודדת במקום מימן אחד, אם ניקח עודף גדול של אלקן מקורי ואז

סטטיסטית תמיד יהיה לננו עודף של אלקן מקורי ועל כן יווצר לנו על העודף של האלקניםבסבירות גבוה יותר מאשר על אלקן שכבר עבר הלוגניציה.

ההתמרה תוכל להתרחשCH3 וCH2במידה ונקח אלקן שיש לו שני סוגים של מתילים, במקומות שונים, בתגובה זו נרצה לדעת כמה מכל סוג קיבלנו )אם הכלור על פחמן קיצוני,

מתיל או מרכזי( מבחינת הבחנה כימית אין העדפה לסוג מסויים ולא ניתן להבחין בכך, ואם 6 )ע"פ כמות המימנים כלומר 60% כלורו בוטאן נוכל לקבל ב1עורכים שיקול סטטסטי אז

מימן בסוג שני(.4מימן בסוג אחד ו

לאחר בדיקה זיהינו כי סטטיסטית חישוב זה אינו נכון ואנו מקבלים תוצאות הפוכות כלומרCH2 כלומר עלינו לראות מדוע אנו רואים את40% במקום האחוז הסטטסטי של 71% קיבלנו .

השוני הזה.

השלב השני- השלב האיטי ביותר בתגובה זו הוא השלב שבו מפרקים מפחמן את המימן שלו. בשלב זה מתרחשת דיפרנציאציה בין השלבים זאת אומרת שלפי התוצאות יותר קל להוציא

( CH3 מפחמן ראשוני CH2מימן מפחמן שניוני ) מולק עם המון אנרגיה( וזהו שלב מאוד2השלב השלישי- הוא החיבור של שני הרדיקלים )

מהיר, אין העדפה של מימן אחד על אחר .

ריאקטיביות- מהירות יציאת התגובה לפועל

קצב היווצרות רדיקל יציב יותר הוא מהיר יותר מקצב היווצרות של רדיקל פחות יציב. רדיקל שלישוני )שיש לו שלוש קבוצות מתיליות יהיה היציב ביותר( אחריו יבוא השניוני ורק לאחר מכן הראשוני. וכך גם אורך החיים שלהם. עודף המטען שיש על הפחמן מקשה עליו

וגורם לו להיות לא יציב, אם יש על הפחמן עוד פחמנים אז הם מתחלקים במטען וככל שיש יותר מתמירים המולק' תהיה יותר יציבה. כלומר ככל שיש לנו יותר רדיקלים הם ישמרו את

המטען קרוב אליהם ועל כן יהיה יציב יותר.

את החשבון המדוייק ניתן לעשות בדרך הבאה:5.0> שלישוני-3.8> שניוני- 1.0המהירויות היחסיות של ההווצרות הן: ראשוני-

ניקח את מספר המימנים הרלוונטים לאותו סוג של רדיקל )ראשוני שניוני וכו( נכפיל אותו בריאקטיביות) המהירות היחסית שמתאימה( וכדי לבטא את זה באחוזים נקח את התוצאה הזו

נחבר אותהCH2ונחלק אותה בסך של כל אחד מהסוגים )כלומר נקח את התוצאה של וע"י חילוק בתוצאה של החיבור הזה נקבל את האחוז(.CH3לתוצאה של

סלקטיביות- העדפה גדולה יותר למצב מסויים. נקבל רק100%ברום מגיב הרבה יותר סלקטיביות מאשר כלור כלומר ברום נותן כמעט ב

איזומרים. כלומר לכל חומר יש סלקטיביות משלו. ברום פחות2איזומר אחד ומכלור נקבל ריאקטיבי אבל הרבה יותר סלקטיבי מאשר כלור.

מעלות, ובכלורינציה התגובה תתרחש כבר120בברומינציה נקח קרינה וגם נחם את המולק לבטמ"פ החדר )ברום מולק הרבה יותר גדולה מאשר מה שיוצר הכלור(

. 1600> שלישוני 82> שניוני 1קצב הווצרות בנוכות הברום: ראשוני

3מצגת

דיפול מולקולרי- כאשר יש הבדל באלקטרו שליליות יווצר לנו דיפול. במולק' דו אטומית היא מולק מאוד מקוטבת ומאוד ריאקטיבית. כדי לסמןHFאיננה מקוטבת אך אם ניקח מולק כמו

זאת ישנה סקאלה של אלקטרו שליליות שניתן להבדיל ביננה כלומר צבע כחול יהיה החיוביביותר ואילו אדום יהיה הכי שלילי.

סה"כ דיפול של המולקולה יהיה סכום וקטורי, כלומר יהיה תלוי בגודל ובכיוון של הקשריםהבודדים שמרכיבים את אותה המולקולה.

'נסתכל על המולקClCH3הכלור הרבה יותר אלקטרו שלילי וממולו המימנים בעלי מטען חיובי כרגע ועל כן שלושת הקשרים התחתונים אינם בעלי קיטוב ולכן הם לא

)דיבאיDינטרלו את המטען של הקשר עם הכלור. אלקטרו שליליות נמדדת בDEBAY.)

התורם לממונט דיפול של המולק' הוא זוגות אלק' הבלתי קושרים! העיקריים הם חנקן והגורם העיקרי לדיפול של מולק' זו זהו זוגNH3וחמצן. אם נסתכל על המולק אמוניה

האלקטרונים הבלתי קושרים.ניתן לחלק את מכלול המולק' עפ קבוצה מסויימת של אטום או מספר אטומיט קטן

בתוך אותה מולק'. כלומר אטומי בעלי מבנה מסודר ומוגדר מרחבי שנותן להם תוכונותפיזקליות וכימיות ספציפיות וקבוצה זו נקראת קבוצה פונקציונלית לדוגמא:

alkeneקשר כפול- קבוצה פונציונלית של אלקנים alkyneקשר משולש- קבוצה פונקציונלית של אלקינים

.F Cl Br Iאלקיל הליד- כל אלקן שבמקום מימנים יש קבוצה של הלוגן

6הרצאה מספר כהלים:

כל התכונות של משפחת הכהלים ע"י הקבוצה ההידרוקסילית. הכהל יכול להווצר בשתי דרכים:באלקנים-ישנה התמרה של המימן בקבוצה הידרוקסילית. .1במים- ישנה התמרה של המימן בקבוצה של אלקן כלשהו..2

הכהלים מתחלקים למשפחות: הן הקבוצה של הקהלים הראשוניים.methyl ethyl propyl alcoholכהל ראשוני .1כהל שניוני.2כהל שלישוני.3

)Ethers )Oאתרים- יצירת אתר מתבצעת תוך התמרה של המימן ההידרוקסילי ולא ע"י התמרה נוספת של השרשרת

האלקנית. הזוגות של האלק' הבלתי קושרים אנם משתתפים בקשר. שתי קבוצות אלקניםשנקשרות משני צדי החמצן.

אתר סימטרי- כאשר ששתי ההתמרות הן זהותאתר אסימטרי- כששתי ההתמרות שונות.

לאתר נקרא בשם ע"פ שתי קבוצות האלקנים שמחוברות לחמצן, ובסוף מוסיפים את המילה אתר(ETHER.אם שתי הקבוצות זהות נקרא לו די והמשך השם ע"פ הקבוצות .)

לעיתים האתר יכול להיות להיות ציקלו, כלומר שקבוצות האלקן שמחוברות לחמצן יוצרות קשרבינהן וסוגרות מעגל.

המבנה האלקטרוסטטי של כהלים ואתרים המולק' של כוהל בד"כ יותר מקוטבת ממולקולה של אתר, וכמו כן נקודות הרתיחה יהיו גבוהות

יותר )בבעלי משקל מולק' דומה(

)Amines )Nאמינים- אם בצורה שיתתית נתמיר את המימנים שנמצאים על אמוניה, נוכל ליצור תרכובות אורגניות

כאשר כל התמרה יוצר משפחה שונה של אמינים.אמינים הם מולק' שמתקבלות ע"י החלפה של מימן אחד שניים או שלושה במולק' של אמוניה

אם נחליף מימן אחד נקבל אמין ראשוני.אם נחליף שני מימנים נקבל אמין שניוני. יכולים להתחבר אלקילים שונים או זהים.

אם נחליף שלושה מימנים נקבל אמין שלישוני.מי שקובע את התכונות הוא הזוג אלקטרונים הבלתי קושרים

ישנם שני זוגות אלק' בלתיOHגם כאן הכהל הוא בעל נקודת רתיחה גבוה יותר היות ולקבוצת הקושרים ואילו בחנקן ישנו רק זוג אחד של אלק בלתי קושר.

הוא במבנה של פירמידה כל הקבוצות האליליות אינן פולריות.SP3מבנה האמין- נמצא גם הוא באמין שלישוני הוא הכי יציב אך איננו ריאקטיבי.

.sp3כל ארבעת המשפחות אלקיל הלידים אתרים כהלים ואמינים יוצרים היברידיזציה של קשר

אלדהידים וקטונים: בעלות אותה קבוצה פונקציונלית שנקראת קרבוני לית שבה יש לנו חמצן עם קשר כפול לפחמן

ושתי האלק' הבלתי קושרים אינם משתתפים בקשר!חמצן, יכול לוותר על כל המימנים שלו וליצור קשר כפול לפחמן!

נכתב אחרון אחרון על מנת שנוכל להבדילOאלדהיד- הפחמן הקרבונילי תמיד נושא עליו מימן , בינהם. פורמאלדהיד הוא כאשר הפחמן נושא שני מימנים.

נרשם בצמוד לפחמןO. הRקטון- הפחמן הקרבונילי אין אף קבוצת מימן אלא שתי קבוצות הקרבונילי בין שתי קבוצות השייאר. הקטון הפשוט ביותר בטבע הוא אציטון עם שתי קבוצות מתיל

על הפחמן.

חומצה קרבוקסיליות בנויות מקבוצה קרבונילית וקבוצה הידרופילית. כאשר הפחמן המדובר הוא זה שמצד אחד מחובר בקשר כפול לחמצן הקשל השלישי של הפחמן מחובר לקבוצה הידרקסילית והקשר הרביעי קבוצה

אלקילית מסויימת שמתנה, יכול להיות גם מימן.

Estersאסתר - חומצה קרבוקסילית שהמימן ההידרוקסילי שלה מותמר בקבוצה אלקילית. אסתרים קל לקבל

בתגובת דחיסה בין כהל או לחומצה קרבוקסילית.

Amidesאמידים- חיבור של קבוצה קרבוני לית וקבוצה אמינית.

Nitrilesניטרילים- RCNקשר משולש של האמין לפחמן, כאשר החנקן קושר עם הפחמן קשר משולש. נכתב בצורת

כך שנדע בוודאות שקיים קשר משולש.

כוחות דיפול- הקיטוב יהיה תמיד במולק' אלו בין הקבוצות הפונקציונליות, מדובר בדיפול קבוע מהקיטוב של

המולק', כלומר את כל המולק' הנ"ל ניתן לצייר בתבנית קבועה, האינטראקציה העיקרית תהיה ביןקיטוב חיובי לקיטוב שלילי של המולק'.

המשך...7 הרצאה

( חמצן מימן ופלואור, לעיתים נדירות יהיהN,F,Oכשמדובר על קשרי מימן אמיתיים מדובר על )Clהדלתא – יהיה תמיד על האטום המשתנה ואילו המימן תמיד יהיה הדלתא+ וזאת היות .

שהקבוצה הפונקציונלית מושכת האלקטרון שלו והמימן נשאר טעון חיובית. הקשר שיצור את 0.96 כאשר חמצן עם מימן האורך של הקשר בינהםם הוא OHקשרי המימן החזקים ביותר הוא

אמסטרנג וזהו קשר נורא נורא קצר. המימן מחפש לייצב את המטען החיובי שלו )וגם החמצן( אמסטרנג.1.69-1.70ונוצר קשר בין מולקולרי למולקולה נוספת, אורך הקשר הבין מולקולרי יהיה כ

ככל שיש יותר חמצנים בכוהל יהיו יותר קשרי מימן ודבר זה יעלה את טמ"פ רתיחה מאוד ההבדל הוא שלמימן יש אלקטרו שליליות גבוהה יותר! כמו כן ניתןO לבין עם Nבין קשרי מימן עם

לראות כי ככל שעולים באורך השרשרת ההבדל בין טמ"פ הרתיחה קטן וזה עקב ההשפעה שלהזנב )שרשרת הפחמימנים( שהולכת וגדלה!

יהיה לנו הבדל גדול בינהם היות ולקבוצהOHאם ניקח את אותה כמות אמינים ואותה כמות של הקרבוקסילית יהיו לנו שני קשרי מימן פר מולק' ואילו לאמין יהיה לנו קשר אחד בלבד לאמין אחד.

קשרים יוניים- - המים עוטפים את הגביש מתגברים על הקשרים היוניים ואז כל אטום מאותוsolubilitiesמסיסות

חומר יוני נעטף ע"פ המטען שלו בתוך מולק המים.

תאורית הרזוננס: )צורות המבנים(איך יכול להיות שמטען מתחלק בין שני חמצנים?!

חמצנים3הקשר הכפול מתחלק באופן שרירותי אבל ניתן לראות כי ישנו פחמן באמצע וסביבו ואורכי הקשר בינהם שווים, מדובר בגופי ביניים זהו אינו מצב הקבוע ולמבנים אלו נקראה מבנים רזונטיבים וקומבינציה בין מבנים אלו תתן את המבנה האמיתי. כלומר המבנה הסופי הוא כאשר

המטען מתחלק עובר דקליזציה ומתקבלים מטענים לכל אטום שנראה לא הגיוני אך סכומם נותןלנו סכום אמיתי.

תרכובות ארומטיות זהו מבנה ציקלי בלתי רווי. ומדובר במבנה מאודC6H6האיבר הראשון במשפחה זו היא מולק' הבנזן

יציב. קשרי6 נראה כי מדובר בשישה פחמנים במעגל שיש להם קשרים כפולים לסרוגין אבל, מדובר ב

אמסטרנג, מכאן ניתן להבין כי ישנה חלוקה שווה של1.38פחמן פחמן עם אורך קבוע וזהה המטען על כל אטום פחמן. היות וישנו אותו אורך של הקשרים ניתן להניח כי ישנה חלוקה שווה

של המטען. C6H14איך נדע כמה אלק' צריך לסדר, מחשבים דרגת אי רוויון נקח אלקן רווי עם כל הקשרים

זוגות אלק' אבל היות ומדובר במעגל כדי לסגור אותו יורד לנו4 אלק' כלומר 8מדובר ב C6H6לעומת אלק' אלו מתחלקים באופן אחיד על6 אלק'. יש להניח ש6 זוגות כלומר 3עוד זוג אלק' וישארו לנו

כל מישור הטבעת! קישור בבנזן-

מעלות כלומר קשר אחד בין פחמן לפחמן ועוד קשר120 בזווית SP2כל האלקטרונים יושבים ב SP2 שלא משתתף ב1נוסף בין פחמן לפחמן וקשר שלישי מחובר אל המימן נותר לנו עוד קשר פאי

נוצרת חפיפה באורביטלת פאי ואז נוצרת מעין טבעת שלמה מאורביטלה זו מעל ומתחת לטבעת הבנזן וששת האלק' נעים באופן חופשי בתוך טבעות אלו אך במרחב זה שמחלק את המטען שווה

על הטבעת וברציפות. מקרה זה נקרא אל איתור של ענן האלק'! מדובר בדוקוליזציה של ששתהפחמנים )בעלי אותו קישור(.

במקרה בו יש לנו מערכת ארומטית שבה יש אלק' בלתי קושרים, הם אינם משתתפים באל איתורשל ענן האלקטרונים ואלו למעשה שיגרמו להבלים בין מולק למולק'.

8הרצאה סטראוכימיה - נקרא לשתי מולק' שונות כאשר יש בינהם את היחסיםdiasteroemersדיאסטראואיזומרים-

הבאים:בעלות אותה נוסחא מולק' ורצף הקשרים השוני היחיד בינהן הוא סידור האטומים במרחב.

מולק' קריאלית- אין אפשרות לעשות סופר פוזיציה. שלא כמו כפות הידיים מדובר במולק שדומותבדיוק )לא דמות מראה(

קבוצות שונות שיושבות עליו.4פחמן א-סימטרי- פחמן קיראלי, מרכז סטרי, נקרא לפחמן שיש לו sp2 ו sp קבוצות שונות ב4 יכול להיות פחמן א- סימטרי כי רק לו יש את האופציה לsp3רק פחמן ב

לא יהיה היות וישנו קשר משולש או כפול.מולק' שיש לה פחמן קיראלי אחד היא כולה קיראלית:

כאשר יש יותר מפחמן קראלי אחד לאו דווקא מדובר במולק' קראלית היות ויכול להיות מישורפנימי כלשהו שיוצר ניגוד בין פחמן קיראלי אחד לשני והם מבטלים זה את זה.

אם נקח פחמן קראלי ונערוך החלפה בין שתי הקבוצות מקום- תהליך זה יביא אותנו בדיוק אלדמות הראי.

נוקליאוטורה של אננטיומרים: סיסטם ועובדת עבור מולק' קיראלייות:RSשיטה שנקראת

אטומים שונים.4יש לבדוק שלפחמן יש השוואה בין האטומים ובדיקת עדיפות ע"פ המספר האטומי, מספר אטומי גבוה יותר הוא

כאשר העדיפות4 לנמוך ביותר נקרא 1בעדיפות גבוהה יותר. לגבוה ביותר נקרא מספר .S וכאשר נגד הכיוון יקרא Rעם כיוון השעון המולק תקרא

נסתכל על המולק' דרך הפחמן המרכזי אל המתמיר הקטן ביותר ואז נסדר ע"פ השעון כאשר האטום בעל העדיפות הגבוהה יהיה עליון .ההבדל בין אננטיומר אחד לשני הוא התגובה שלהם

באור מקוטב) כמו לייזר( כלומר אם נאיר עם לייזר על אנטטיומר אחד האור יגיב ליסתובבלכיוון אחד ובאננטיומר אחר יסתובב לכיוון אחר.

במקרה שבו לא ניתן להבדיל בינהם ע"פ מספר אטומי כי מדובר במולק מתמירות

חלוקת אור:נקח אור רגיל ונשים מקטב שסותם את התקדמות האור בכל מיני כיוונים וממקד אותו בכיוון אחד.

ובוארך גלT הוא אלפא הוא נמדד בטמ"פ קבוע specific rotationהכיוון אליו נשבר האור נקרא קבוע )למדא(

סוגי תגובות:4את תגובות אלקיל הליד ניתן לחלק ל התמרה- מולק' טעונה שלילית בעלת אופי שלילי, תוקפת את הפחמן עליו יושב ההלוגן.1

ונכנסת במקומו. הלימינציה- כאשר התפקיד של הקבוצה התוקפת עורך תגובת הוצאה כאשר ההלוגן הוא.2

טעון שלילית ומוציא אותו החוצה ומימן. מאותם שני מגיבים מקבלים תוצרים שונים תלוי בסוג התגובה.

תכונות של אלקילהלידיםאלקטרו שליליות יורדת אורך הקשר מתארך וחוזק הקשר נחלש.

הרדיוס של אלקיל הליד מתארך הקשר נחלש .

תגובת התמרה נוקליאופילית:- Y -מהמולק' הכללית במצגת

הוא חלקיק שיש לו אלקטרון בלתי קושר או טעון שלילי ויחפש פחמן שיש עליו חוסרNuנקרא במטען שלילי כדי להתחבר אליו!נוקליאופיל תוקף פחמן טעון חיובי הקשר של הפחמן וההלוגן נשבר )סוג שבירת הקשר הולך לפי מנגנון הטרוליטי נקשר בינהם נשבר וזוג האלק' של הקשר

להלוגן( והנוליאופיל נקשר אל המולק. ?מתי נשבר הקשר פחמן הלוגן

לכך קיימים שני תהליכים אפשריים-

תהליך השברה והווצרות קשר חדש מתקיים בו זמנית קיים מצב ביניים רגעי לתהליך קשרים( זהו מנגנון מצומק, חד שלבי.5)לפחמן

תהליך הדו שלבי, ההלוכן עושב את הקשר נוצר אטום פחמן טעון חיובי ובשלב השני הNu.תוקף את הפחמן ונוצר בינהם קשר

התגובה מאוד מושפעת מהמבנה המרחבי של אלקילהליד )ראשוני, שניוני, שלישוני( גורם שני ,Nu ככל שיותר שלילי יותר פעיל אקטיבית וגורם שלישי הוא ריכוז הNuשמשפיע הוא פעילות ה

מתקבלת מולקולה של-OHגורפ רביעי הוא הסביבה החומצית ובסיסית נוקליאופיל יכול להיות - אוהב, כלומר אוהבPhile- גרעין, )אזור חיובי( Nucleu ויתקבל אתר CH3Oכהל, נגזרת של כוהל

. ברגע שההלוגןNuאזור חיובי. ניתן לסנתז מולקולות כהל מאלקיל הליד, גם מים יכולים להיות עושב בתור יון טעון שלילית הוא יציב לו אוקטט מלא )כמו קונפיגורציה של גז אצלי(.

גורם קנטי- הגורמים המשפיעים על מהירות התגובה. ברגע שנדע מה גורמים אלו נדע מהיהתגובה.

אם נכפיל את ריכוז של אלקיל הליד, מהירות תגובת ההתמרה תוכפל.אם נכפיל את ההדרוקסיל )נוקליאופיל( מהירות ההתמרה תוכפל

חוק המהירות- מוצא קשר בין מהירות התגובה לריכוז המגיבים.

קבוע מהירות- כמה אנרגיה צריך להשקיע כדי להגיע אל שלב המעבר. שני המגיביםSN2בשלב קובע מהירות משתתפות שתי מולק' )לפי ההכפלת ריכוזים מקודם(

משתתפים בשלב זה.

מתמירים שונים על הפחמן שיוכלף( אז התוצר שיתקבל יהיה גם4אם נקח אלקיל הליד קיראלי ) לא תהיה תערובת של התוצרS או Rגן קיראלי התוצר יהיה גם כן קיראלי אבל רק מסוג אחד או

)אננטיומר אחד( הקונפיגורציה האבסולוטית של הפחמן הקיראלי באלקיל הליד תהיה הפוכה לזו ולהפך( מכאן הגיעו למסקנהS אז התוצר בהכרח יהיה Rשתתקבל בתוצר )אם באלקיל הליד היה

שתגובה זו מתרחשת בשלב בודד קשר אחד נשבר וקשר אחד מתחבר בלי שלבי ביניים. )קיטוב ושבירה של הקשר בו זמנית ויציאה של מולק ההלוגן( הצורה היא הפוכה כי ההולגן יוצא מצד אחד

וההידרוקסיד בא מהצד השני שבו מחובר הכלור ועל כן הצורה מתהפכת. )לשנייה קלה כל המימנים מתייצרים יחד עם הפחמן זה מפנה מאוחורה מרחב שאליו יכול להכנס ההידרוקסיל ואז המימנים מתהפכים לצד השני איפה שהיה ההלוגן ובצד אליו היו נוטים בגלל ההלוגן הקוטבי נכנס

ההידרוקסיל(

הנגישות של הנקליאופיל מושפעת מהמבנה המרחבי של אלקילהליד )ראשוני שניוני שלישוני(

אם נקח מתמיר נפחי שישב על הפחמן, הוא יקשה על הנוקליאופיל להתקרב מאוחורה!אם נעשה מחסום מאחורה ונראה שמהירות התגובה יורדת.

יכול להתחברOHנתחיל מהוספת מתיל במקום אחד המימנים באלקיל הליד ועדיין ה מאחורה לאחר מכן נעשה אותו הדבר עם שתי קבוצות מתיליות וממש קשה לו להכנס

להתקרב כי פיזית איןOH קבוצות מתיליות ואז כבר לא יכול ה3לאחר מכן נעשה זאת עם לו איך להתקרב וזאת נראה ע"פ מהירות התגובה. האפקט ההדרגתי הזה מראה שככל

הולכת וקטנה בהתאם.SN2שהנגישות שלו הולכת וקטנה אז תגובת ה

מסקנות:אלקיל הליד ללא מתילים מגיב הכי מהיר

אלקיל הליד עם מתיל אחד מגיב טוב גם כן )קצת יותר לאט(אלקיל הליד עם שני מתילים לעיתים מגיב ולעיתים לא )תלוי בחוזק הנוקליאופיל(

אלקיל הליד שלישוני לא מגיב בכלל

(לעבור על חומצה ובסיס(

הרצאה

שלה יהיו שליליים וגבוהים יותר והבסיס המוצמד שלה הואPkaככל שהחומצה חזקה יותר ערכי ההחלש ביותר.

החומציות הולכת ועולה ככל שעולים בשורה של הטבלה המחזורית משמאל לימין מלמעלהHIלמטה.

חומצה הכי חזקה.

אופי של קבוצה עוזבת באופן איכותיכימות האפקט- על מנת שנוכל לדעת איזה הלוגן יכול להחליף את השני.

אלקיל הלידים זהים ככל שהקבוצה היא בסיס יותר חזק קצב התגובה4 נוקליאופילים ו4לוקחים יורד.ככל שהבסיסיות של הקבוצה העוזב נמוכה יותר )בסיס חלש( כך היא קבוצה עוזבת טובה

ועל כןHI הכי קל לעזוב כי הוא הבסיס החלש ביותר והוא המוצמד של החומצה -Iיותר. לדוגמא מהירות העזיבה שלו יהיה המהיר ביותר.

התכונה של בסיסיות היא תכונה של קבוע שיווי משקל ע"י בסיסיות ניתן לדעת כמה הבסיס מוכן לחלק את זוג האלק הבתלי קושרים שלו או את המטען השלילי שלו עם מימן. ככל שהנכונות

למסור אלק' נמוכה יותר ככה החומצה חזקה יותר!Pkaגבוה יותר כך החומצה חלשה יותר הבסיס הצמוד לה חזק ויתר והנכונות של החומצה

להתפרק ליונים היא נמוכה יותר ומוכנה פחות לוותר על הפרוטון. הנוקליאופיליות של התרכובת היא גודל קינטי שמודד כמה מהר תוקף הנוקליאופיל הטעון שלילי

את הפחמן הטעון חיובי.ככל שהבסיס חזק יותר כך הנוקליאופיל יהיה טוב יותר.

עם מים )מאוד מותמר שלישוני( )מים נוקקליאופיל חלש מאוד( ובכל זאת3-Br(ch3כאשר נגיב ) אך כאן ניתן לראות כי ככל שהוא יותר מסועף המהירות עולהHBrמקבלים כהל שלישוני וחומצה

מכאן ניתן לראות שהמנגנון שלהם שונה לגמרי. קינטיקה של התגובה- אם נעלה את ריכוז של אלקיל הליד מהירות התגובה תגדל . אם נשנה את

הריכוז אין שום אפקט על מהירות התגובה- סה"כ מהירות התגובה פרופוציונלית אלקיל הליד הוא המשפיע על מהירות התגובה. תגובה זו מסדר ראשון . כלומר מכאן נסיק שהתגובה מכילה לפחות

שני שלבים )או יותר( שלב הקובע מהירות מערב רק את האלקיל הליד והשלב השני בנוי עלההידרוקסיל.

SN1 תלוי רק באלקיל הליד- מגיב אחד SN2תלוי גם בנוקליאופיל וגם באלקיל הליד כלומר אם נשנה את שניהם קצב התגובה ישתנה!

.שלב קובע מהירות-קצב התגובה הרב שלבי יקבע על פי הקצב של השלב האיטי ביותר ככל שאלקיל הליד מכיל קבוצות נפחיות גדולות יותר )תופסות מרחב סטרי גדול יותר( כך מהירות

התגובה הולכת ועולה. מתקבלת תרכובת רצמית תוצר שהוא לא שומר על קונפיגורציה סטרית אלאSN1במקרה של

50% R50% ו Sתגובה זו מסתיימת כך.שני אננטיומרים אחד בעל קונפיגורציה מקורית ואחד בעל קונפיגורציה הפוכה.- סה"כ תערובת רצמית.

SN1המכניקה של

והפיכתו לקרבו קטיון בשלב3-Br(ch3שלב הראשון הוא פירוק אלקטרוליטי של הפחמן המרכזי ) השני שהוא המהיר הנוקליאופיל תוקף את הפחמן של קרבו קטיון שלב זה מהיר כי הוא זקוק

לאלק' .

אנרגיית אקטיבציה- אנרגיית שפעול קרבוקטיון- הגורמים שמייצבים אותו הוא בצורת משולש מישורי ובאורביטלה הרביעית שלו אין

אלק' בכלל בגלל התגובה בה הוא מסר את האלקטרון.ככל שיש יותר קבוצות אלקיליות קשורות לאותו פחמן יהיה יציב יותר

hypercnjugatainהיפרקונגאשין- ככל שיש לנו קרבו קטיון עם אורטבילה ריק הקבוצה האלקילית הגדולה היא מתקרבת אל הקרבו

קטיון ומתחלקת עם המטען בינהם.. כלומר ככל שיש יותר קבוצות אלקיליות גדולות הן מפזרות אתהמטען החיובי על התורמים מסביב של האלק'.

איך המנגנון הדו שלבי עובד: קרבו קטיון שנוצר המבה שלו פלאנרי הוא מאבד את הפרוטון שלו בברום אז המולק נשארת

שטוחה מגיעה הידרוקסיד או מולק מיפ והתקפה מכל צד תהיה זהה היות והמולק שטוחה, וכך כאשר יתקוף מצד אחד מקבל את הצורה המקורית שבה היה הברום ועשוי לתקוף מצד שני בו

.50-50תצא הצורה השנייה ועל כן יהיה

רצמיזיה – איבוד תכונות הסטריוספציפיות.

הרצאה אחרונה!

תגובת הלימינציה- הנוקליאופיל גורם להוציא את הקבוצה של ההלוגן עם אחד אטומי המימן של המולקולה החוצה מהמולקולה ויצירת אלקן וסגירת קשר כפול. ההלוגן יוצא מפחמן אלפא והמימן

)פרוטון( יוצר מפחמן בטא. שממנו יוצא ההלוגן.SN2ו ב SN1פחמן אלפא-הפחמן המקוטב שנמצא ב

פחמן בטא- פחמן הצמוד אל פחמן אלפא וממנו יוצא המימן. הנוקליאופיל תוקפף את ההלוגן מוצי אותו בתור יון טעון שלילי החוצה והמימן יוצא מהפחמן

הצמוד בטור פרוטון ונסגר קשר כפול.התוצר העיקרי והרצוי של תגובת אלימינציה הוא האלקן!)קשר כפול(

E 2 אלימינציה לפי המנגנון

Eמסמן תהליך אלימינציה מסמן תהליך בימו לקולרי היות ומשתתף בו גם אלקיל הליד וגם הבסיס התוקף ושניהם מעורבים2

ואחראיים למיהרות בו נוצר הקשר הכפול. מוציאים גם את ההלוגן וגם מימן ועל כן תהליך זה יכול להקרא דה-הידרואלגונציה.

הדרישות של התגובה הן חום, השקעת אנרגיה ונוקליאופיל חזק. מהירות התגובה תלויה גם בריכוז אלקיל הליד וגם בריכוז הנוקליאופיל ועל כן נניח כי תגובה זו

.SN2מתרחשת יחד בפעם אחת והיא תהיה

על מטען האלפא מתפתח מטען חיובי פחמן אלפא מושך קצת אלק' מהסביבה ואז פחמן בטא מתחיל להיות חיובי הקיטוב הולך לכיוון ההלוגן במולק'. היות ופחמן בטא מקוטב חיובי הוא מושך

את האלק' מהמימן ויוצר את הקשר הכפול, בו זמנית המימן מתנתק כפרוטון וההלוגן מתפרקכטעון שלילית ומתחבר למימן.

איפה תוקף הנוקליאופיל:)העדפה איזורית( ch2 מרבית הסיכויים שהנוקליאופיל יתקוף מהאיזור של CH3CHBrCH2CH3לדוגמא במולק'

ישנה העדפה מרחבית לתקוף פחמן זה. העדפה. ch3באחוזים יותר גבוהים מאשר מאיזור האיזורית.

הגורמים לספיציפיות המקום: 1היות ומדובר בשני תוצרים שונים השקעת האנרגיה תהיה שונה ומכאן שהמצב שיביא אותנו ל

butene 2 ידרוש מאיתנו יותר אנרגיה לעומת buteneיותר קל להוציא מימן מפחמן שניוני מאשר הוא יותר יציב והוא דורש פחות אנרגיה )מה שנוצרbutene 2פחמן ראשוני והתוצר הסופני של

במצב מעבר בפחות אנרגיה יהיה יציב יותר, ייותר אנרגיה יהיה פחות יציב(מה השוני מבחינת הקשרים שנשברים ונוצרים:

מצב המעבר הוא מצב שמוביל ליצירת קשר כפול, העברת זוג אלק מהנוקליאופיל ליצירת הקשר הכפול. מצב המעבר הוא דמוי המצב הסופי כלומר המעבר של זוג האלק' מוביל אותנו ליצירת

הקשר הכפול, מתאר לי את המצב. פחמן אלפא המקורי יש לו קבוצה מטילית וגם לפחמן בטא יש כלומרbutene 2מצב המעבר של

(ככל שיש יותרbutene 1קבוצות אלו עוזרות לייצב את מצב המעבר. מצב זה מיוצב יותר טוב מקבוצות אלקליות ושהן נפחיות יותר הן מייצבות יותר את המולק'(

יש קבוצה מטילית על פחמן בטא אבל על פחמן אלפא אין וכאשרbutene 1במצב המעבר של .2buteneמתבצע התקיפה שבה יוצא המימן הפחמן אלפא פחות יציב מהמצב של

ישנן יותר2buteneוככל שניתן לראות ב SP2 לקונפיגורציה של SP3ישנו מעבר מקונפיגורציה של ועל כן יהיה יותר יציב, וחוק זה יקרא חוק זייצב! SP3מולק ב

הפחמן המועדף לתהליך אלימינציה הוא הפחמן כאשר יש לו התמרה גבוה יותר כלומר שיש לו פחות מימנים שמותמרים עליו- מצב המעבר יהיה פשוט יותר- ויציב יותר. צריך הרבה קבוצות

אלקליות שייצבו אותו.

אלקיל הליד השלישוני הוא הכי מותמר והוא בעל הרי אקטיביות הכי גדולה ואילו אלקיל הלידהראשוני הוא אינו מותמר על כן הוא לא יהיה ריאקטיבי.

האלקיל הליד היציב ביותר הוא כאשר הפחמן יהיה פחמןSN2 זה שב E2 ל SN2ההבדל בין ראשוני. וה

E2 .)כאשר הוא יציב ביותר זה שהפחמן באלקיל הליד הוא שלישוני )ליצירת קשר כפול

כיצד משפיעה הנפחיות של הנוקליאופיל )תכונות הסטריות( משפיעות על התפלגות התוצריםE2בתגובת

)המקרים בהם אלקן פחות יציב מהווה תוצר עיקרי ונובע בגלל הנפחיות של הנוקליאופיל( בניגוד לזייצב אנו רואים פחמנים שהם פחות מותמרים והם עדיין יציבים כתוצאה מנפחיות

הנוקליאופיל. פחמן ראשוני יהיה קל יותר לתקוף כי הוא מאוד גדול, יש הפרעה סטרית ולכן לפחמןהשניוני קשה להגיע ולכן יהיה פחות יציב.

ככל שקבוצות הבסיס יותר גדולות ומותמרות זה נוגד את החוק של זייצב.

E 1 תגובת

E אלמינציה - – יון מולקולרי, קבוע המיהרות נקבע ע"י אלקיל הליד.1

אם שלב קובע מהירות נקבע ע"י אלקיל הליד ישנם שני שלבים לפחות. ריכוז אלקיל הליד קובע את המהירות, הנוקליאופיל לא קבוע את המהירות. אין דרישה לבסיס חדש. בתגובות אלימינציה

אין קשר לסטריאו איזומרים בגלל הקשר הכפול.שלב הראשון: פירוק אלקטרוליטי ליצירת קרבו קטיון ,שלב קובע מהירות

שלב שני: מגיע לפחמן בטא של הקרב וקטיון לוקח את אחד הממנים של פחמן בטא ויוצר סגירהלקשר כפול.

מהיכן יצא אטום המימן? הוא יציב יותר. בהעדפה מקבלים תוצר שהוא מותמר יותר מאשר פחמן פחותPאיזה מימן בפחמן

מותמר, מתקבל אותו קרבקטיון ובשני המקרים אין הבדל באנרגיית האקטיבציה. אחרי קבלת הקרב וקטיון ניתן לדעת מי מהמימנים שיצא יהיה היציב ביותר. הפרוטון שיצא מפחמן בטא- ככל

. ככל שישE2שהוא יהיה מותמר יותר הוא יציב יותר ופחות אנרגייה ע"פ זייצב אותו השיקול כמו ב יותר התמרה זה יהיה התוצר העיקרי. החישוב לנפח של המותמר הרבה פחות גדולה! הקרב וקטיון

חשוף לנוקליאופיל וכך יהיה קל יותר לתקוף אותו.E1תלוייה בכמה קל ליצור קרבוקטיון וכמה קל לקבוצה ההלוגנית לצאת – לעזוב. מולק' יציבה

היא בעלת אוקטט מלא, בסיס חלש!אלקיל הליד שלישוני יגיב מהר יותר משניוני ואח"כ ראשוני.

אין אפשרות ליצור קרבוקטיון יציבE2 ל E1סיכום בין E1אלקיל הליד ראשוני לפי E2 או E1אלקיל הליד שניוני לפי

ע"י ריכוז גבוה של נוקליאופיל חזק וגםE2. תהיה עדיפות לE1 או E2אלקיל הליד שלישוני לפי חום.

E1.כאשר יש בסיס חלש הוא המועדף