16

Organische Chemie (Fach) / Radikalische Polymerisationen (Lektion)

Diese Lektion wurde von Selma_Amles erstellt.

Lektion lernen

Diese Lektion ist leider nicht zum lernen freigegeben.

zurück  |  weiter 1 / 1

• Auf was basiert sie? - Mechanismus der radikalischen Addition also Mehrfachbindungen (zB. Doppelbindungen) nötig, die im Verlauf der Reaktion gebrochen werden können um neue Bindungspartner einzuführen
• Wie noch genannt und warum so? Kettenpolymerisation – nicht etwa, weil damit lange kettenartige Moleküle erzeugt werden, sondern weil es sich hier um eine Kettenreaktion handelt – einmal in Gang gesetzt, erhält sie sich bis zum Abbruch bzw. dem Verbrauch der Ausgangstoffe selbst am Leben indem ständig neue reaktive Zentren (=neue Radikale) 
• Ausgangsstoffe & Produkte wie genannt?  Ausgangsstoffe einer Polymerisationsreaktion=  Monomere Reaktionsprodukte= Polymere 
• Genau Menge an Polymeren (Produkten) vorhersehbar? -in der Regel nicht exakt angegeben werden, da hier Produktgemische gebildet werden – Polymere sind in der Regel technische Produkte, da ist es unerheblich, ob nun ein Monomer mehr oder weniger verbaut wurde ->  deswegen nur Molgewichtsverteilung/Polymerisationsgrad   
• Welche Produkte entstehen durch radikalischer Polymerisation von bestimmten Edukten? 1. Styrol (Radikalstarter) -> POLYSTYROL (=Styropor); keine Doppelbindungen 2. Vinylchlorid (Radikalstarter; Chlorethen) -> Polyvinylchlorid (=PVC) 3. Ethen/ Ethylen (Radikalstarter; oder O2) -> Polyethylen (Verfahren meist unter hohem Druck)
• Halogenalkane sind wichtige...? welcher Mechanismus möglich? Erkläre! wichtige Grundstoffe für chemische Snythesen C-X stark polarisiert, daher C (elektrophiles Zentrum "Kern")= Angriffpunkt für Nukleophile Mechanismus: X durch Nu (Nukleophil; freies Elektronenpaar) ersetzt! (nukleophile Substitution) X nimmt sich Elektronenpaar mit -> I X-  (Abgangsgruppe; Nukleofug) steht dann rechts; I Nu ist dort wo X war  Nu.. muss nicht negativ geladen sein, Neutralität reicht auch; muss nur elektronegativer sein als Zentrum
• Unterschied nukleophile Substitutionen und Radikalreaktionen? ganze Elektronenpaare, nicht nur ein einzelner Außenelektron übertragen 
• SN - was ist das? - SN2? - Unterschied zu SN1? - Reaktionsgeschwindigkeit von was abhängig? somit ist Reaktion ...? SN... nukleophile Subtitution; zwei Reaktionsmechanismen möglich (SN1/ SN2) SN2: Nu (Nukleophil): greift C-X Bindung von Rückseite an! "Regenschirm im Sturm" Übergangszustad (ÜZ; energetisches Maximum): trigonal-bipyramidal Zustand 5 Substituenten am C; Winkel INu-X 180 Grad  X flieht vor Nu (Nu ersetzt X): niedrigster Punkt in Kurve  SN2 einstufig, nur ein energetisches Maximum  Reaktionsgeschwindigkeit abhängig von Edukt als auch INu-  v= k x (Edukt) x (Nu) Klammern= Konzentration je höher Konzentration, desto höher höher Reaktionsgeschwindigkeit, gleiche Mischung von beiden in 1:1 -> bimolekulare Reaktion( zwei Dinge für Reaktion gebraucht)
• SN1 - nucleophile Substitution welcher Ordnung? - warum Reaktion mit einem monomolekularen Mechanismus? - Prinzip? - Aktivierungsenergie? - unimolekular? - erster Ordnung - d.h. ihre Reaktionsgeschwindigkeit ist nur von der Konzentration eines Reaktionspartners(Edukt) abhängig - Reaktion zweistufig; zwei Maxima  Prinzip: Abspaltung eines Substituenten X ein Carbokation (Carbenium-Ion) gebildet reagiert mit Nucleophil (Nu) unter Bildung des SN1-Produkts  (Der erste Schritt erfolgt langsam und ist geschwindigkeitsbestimmend, der zweite Schritt dagegen verläut sehr schnell)  Aktivierungsenergie Ea1 größer als Ea2 (deswegen erster Teilschrit Geschw. bestimmend; Unimolekular) = mehr Energie für Maximum 1 (länger und steiler bergauf) als für Maximum 2 (dazwischen Zwischenstufe, kein Üz -> sondern Minimum trigonal-planar = v= k x (Edukt)
• SN2/ SN1 und Stereospezifität? SN2: erfolgt unter Inversion d. Stereochemie, Stereochemie bleibt erhalten, wird aber umgekehrt ( nicht immer aber wird R->S und S->R; meist schon) Inversion... ursprüngliche Anordnung umgekehrt  Retention... bleibt erhalten Racemisierung... beides   SN1: Stereoinfo partiell/ ganz weg; da Nu in trigonal-planarer Stellung (Zwischenstufe) aus allen Richtungen kommen kann!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
• Anzeige
• Stereospezifität? = ein stereochemisches Merkmal solcher Reaktionen, bei denen aus stereochemisch differenzierten Ausgangsstoffen stereochemisch differenzierte Endprodukte nach einem definiertem Mechanismus entstehen
• Inversion/Retention/Racemisierung? SN-Reaktionen Inversion: Anordnung Molekül umgekehrt  Retention: bleibt gleich Racemisierung: beides 
• Je besser ein intermediäres trigonal-planares Carbokation durch Substititionseffekte (+I,+M) stabilisiert werden kann, desto eher sollte eine SN-Reaktion nach _____ Mechanismus ablaufen. SN1-Mechanismus 
• SN-Reaktion abhängig von ... (4) ? wie stark nukleophil des Nu  Art Abgangsgruppe (X)  Lösungsmittel Sterische Effekte im Substrat bzw. reagierenden Molekül 1.) Größe Nu abschätzen -> Nu: Bereitschaft  Elektronendichte in Form Elektronenpaares abzugeben (Lewis-Base=Elektronenpaardonator); je basicher unsere Spezies, desto höher Nu  je elektronegativer angreifendes Atom von Nu, desto geringer (gute E-Paar Donatoren nicht sehr elektronegativ) -> Nu durch benachbartes Atom mit freiem Elektronenpaar vergrößert (Alpha-Effekt)  2.) Qualität Abgangsgruppe bestimmen  je schwächer basisch abgehendes Anion/die abgehende Spezies, desto besser Abgangsgruppe! z.b Sulfonat-Anionen (konjugierte Basen der Sulfon-Säuren); schwach basisch weil Säure stark z.b Triflat (Ester der Triflourmethansulfonsäure) z.b Tosylat (Ester der para-Toluol-sulfonsäure) z.b Mesylat (Ester Methansulfonsäure z.b Phoshate und Diphosphate (wichtige Abgangsgruppen der Natur)  z.b Halogenide (außer F, da C-F sehr stabil) z.b Epoxide/ Oxirane  mäßige Abgangsgruppen: Essigäsureester/ Acetat;  schlechte Abgangsgruppen (durch Lewis-Säuren/ Protonierung aktivierbar): Alkoxoniumion, Abgangsgruppe H2O!!!!!  3) Wie beeinflusst Lösungsmittel SN_Reaktionen?  polar-protische L.: z.b ALkohol, Säuren -> in anderen Verbindungen mit aciden Protonen Polar protische Lösungsmittel lösen Salze und polare Verbindungen, dagegen ist die Löslichkeit unpolarer Verbindungen gering. Protische Lösungsmittel sind: Wasser, das wichtigste Lösungsmittel überhaupt, insbesondere in der belebten Natur. Ionen besonders gut solvatisiert-> SN1-Mechnanismus begünstigt  polar-aprotische L.: z.b Aceton, Dimethylformamid, Acetonid, Ester, Ether, Carbonate, etc. -> alle Verbindungen mit relativ großem permanentem Dipolmoment  Verfügt ein Molekül nicht über eine funktionelle Gruppe, aus der Wasserstoffatome im Molekül als Protonen abgespalten werden können (Dissoziation), spricht man von einem aprotischen Lösungsmittel Ein Alkan ist unpolar. Die Wasserstoffatome sind alle gleich fest an die Kohlenstoffkette gebunden und können daher als Protonen nur sehr schwer abdisoziierbar. Reaktionen viel schneller! Ionen -> nicht opt. stabilisierbar, dafür polare Übergangszustände: Begünstigung SN2-Mechanismus  4) Beeinflussung sterischer Effekte SN-Reaktionen im Substrat -> sterischer Effekte: Einfluss räumlicher Ausdehnung im Verlauf der Reaktion Der Angriff eines Reagenz auf ein Molekül kann durch die Anwesenheit anderer Atome in Nachbarschaft zum Reaktionszentrum erschwert werden. Je größer und je zahlreicher diese Atome sind, desto größer ist die geometrische Einschränkung, die sterische Behinderung der Reaktion. SN2-Reaktionen: kompakter Übergangszustand mit hohen sterischen WW; insgesamt 6x90 Grad zwischen Subtituenten in äquatorialen Ebene und Nu/Abgangsgruppe durch Verzweigungen in Beta-Position wid "Einflugschneise" für INu- im SN2-Fall (180 Grad) blockiert je sperriger Reste R (bzw auch INu- und X), desto energetisch ungünstiger wird ÜZ SN1-Mechanismus: Zwischenstufe (Carbokation) hingegen mit zunehmender Anzahl & Sperrigkeit der Reste R stabilisiert; 
• Welche Substanzklassen reagieren im Allgemeinen nicht in SN-Reaktionen und warum? Nutrile Nitroalkane Phosphonsäureester/ Phosphonate  Amine Ammoniumsalze Flouralkane  weil Abgangsgruppen zu schlecht (oder andere Reaktivität)
• Reaktivität in SN-Reaktionen generell: ? wie geordnet? CH3-X > Rprim-X > Rsek-X >>> Rtert-X ->nach Sperrigkeit geordnet 

zurück  |  weiter 1 / 1