Organische Chemie (Fach) / OC Prüfungsvorbereitung (Lektion)

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• Wann ist ein SN1 Mechanismus bevorzugt?  Substrate: mit tertiären Substraten fast exklusiv Lösungsmittel: Polar-protisch, acide: typisch! Lösungsmittel: (di)polar-aprotisch: langsam! Lösungsmittel: apolar: unmöglich Abgangsgruppe: sehr gute erforderlich! mäßige Abgangsgruppe: nur bei Aktivierung durch (Lewis)säuren kein gutes Nukleophil nötig! Niedrige Konzentrationen fördern im Grenzfall Reaktion Hohe Temperaturen kann Ionisierung fördern Stereochemie: Inversion und Retension der Konfiguration >> Racemisierung Reaktion 1. Ordnung
• Wann ist ein SN2 Mechanismus bevorzugt?  Substrate: mit primären Substraten fast exklusiv in allen Lösungmittel möglich! Lösungsmittel: (di)polar-aprotisch: besonders schnell Lösungsmittel: apolar: langsam, exklusiv gute Abgangsgruppe: schnell mäßige Abgangsgruppe: eher möglich als bei SN1 gutes Nukleophil: schnell je höhere Konzentration desto schnellet Temperatur: alles mögl.,im Grenzfall tiefe Temp. SN2 bevorzugt Reaktion 2. Ordnung Inversion der Konfiguration (Walden'sche Umkehr)
• Polar Protisches Lösungsmittel 1) Beispiele MeOH, EtOh, iPrOH 2) Eigenschaften Protonierung von Nucleophilen>>Abschwächung Verteilung der Ladung>>Stabilisierung des Carbenium-Ions Solvatation durch H-Brücken Nucleophiler Angriff wird erschwert fördern SN1 (Herabsenken der Aktivierungsenergie,Ladungstrennung)
• Unpolare, Aprotische Lösungsmittel 1) Beispiele c-Hex, Me-C6H5 2) Eigenschaften bedingte Löslichkeit keine Nukleophil-WW >> kaum Behinderung werden kaum bei SN-Reaktionen eingesetzt
• Polar Aprotische Lösungsmittel 1) Beispiele MeCN, DMF, DMSO (polar), DCM, THF (leicht polar) 1) Eigenschaften Komplexierung der Ionen = Trennen der Ladung >>Verstärkung, Ion liegt "nackt" vor begünstigt beide SN-Reaktionen werden vorallem bei SN2-Reationen eingesetzt
• Gutes-schlechtes Nukleophil? 1) Basizität Nukleophilie steigt mit Basizität korrespondierende Säure muss schwach sein 2) Sterik Sterisch gehinderte Moleküle sind schlechte Nukleophile 3) Solvatation starke Solvatation führt zum geschwächtem Nukleophil protische LöMi: stärkere Solvatation durch höhere Ladungsdichte und H-Brücken 3) Lösungsmittel weiche Base (große Ionenradien, geringe Ladung, hohe Polarisierbarkeit) >>besseres Nukleophil (bessere Orbitalüberlappung) Nukleophilie nimmt von links nach rechts ab Nukleophilie nimmt von oben nach unten zu durch Carbanion (Mesomerie) steigt Nukleophilie
• Kriterien für Eliminierung statt Substitution geringe Nukleophilie der Base starker sterischer Anspruch der Base (geringere ster. Hinderung mehr Nukleophilie) hohe Temperaturen (ΔG°=ΔH°-ΔS°T) , Energiezufuhr begünstigt die endotherme Eliminierung
• Konkurrenz der Eliminierungsmechanismen E1 und E2 1) Faktoren die E1 begünstigen: die Bildung eines stabilen Carbokattions schwache Base gute nucleophile Austrittsgruppe gute Austrittsgruppe, die das bindende e-Paar mitnimmt (nukleofuge Abgangsgruppe) polar protisches LöMi 2) Faktoren die E2 begünstigen starke Base angemessen gutes Nukleofug polar aprotisches LöMi
• 1) Wie verhält sich das Austrittsvermögen zur Basizität 2) Wie verlaufen bei beteiligten O-Atomen die Nucleophilie und die Basizität 1) umgekehrt 2) parallel
• 1. wie nennt man Verbindungen mit 2 hydroxylgruppen an einem c-Atom 2.warum sind diese nicht stabil? 3. nach welcher Regel geschieht die Abspaltung von Wasser Wenn sich 2 Hydroxylgruppen an einem Kohlenstoffatom befinden, spricht man von Hydratenoder geminale Diole Diese Verbindungen eliminieren häufig Wasser, wofür es 2 Hauptgründe gibt:  Zum  einen  ist  Wasser eine  sehr  stabile  Verbindung,  enthalpisch  ist  die  Abspaltung  von Wasser  günstig  (thermodynamische  Senke) Zum  anderen  wird  die  Eliminierung  entropisch begünstigt,  da  2  Teilchen  aus  Einem  entstehen. ErlenmeyerRegel es enstehen Aldeyde und Ketone  
• Wie kann man Nukleophile verbessern? Durch Kronenethern. Sie dienen der Solvatisierung von Kationen (ähnlich einer Komplexierung).  Dadurch  werden  wiederum  Ladungen  getrennt  und  die  Nucleophilie verstärkt.
• Wann ensteht das Produkt nach der Saytzev‐ oder der Hofmannregel? 1) nach Saytzev: bei hohen Temperaturen und bei weiniger sterisch gehinderten Basen wird das höher substituierte C-Atom zur DB 2) das Hofmann Produkt (DB bei weniger subst. C-Atom z.b CH3) stellt sich bei sterisch gehinderten Basen ein
• Wann ist Keto- wann Enolform bevorzugt? Merke: Ketoform ist immer bevorzugt, außer es treten stabilisierende WW auf: z.b. Mesomeriestabiliesierung, H-BB oder konj. Doppelbindungssystem
• Was ist eine Grignard-Verbindung? Eine Grignard-Verbindung ist ein metallorganisches Reagenz, welches nach Victor Grignard benannt wurde. Grignard-Verbindungen entstehen, wenn ein Alkylhalogenid (z. B. Brommethan, BrCH3) oder ein Arylhalogenid (z. B. Chlorbenzol C6H5Cl) in Anwesenheit von Lösungsmitteln mit metallischem Magnesium reagiert. Die Grignard-Reaktion, die mit Hilfe dieser Reagenzien durchgeführt wird, ist eine wichtige Namensreaktion in der Organischen Chemie. R-Br + Mg >> R-Mg-Br (GrignardVerbindung) Die GrignardVerbindung ist sehr reaktiv und kann z.b. mit CO2 zu Carbonsäuren weiterreagieren
• Prioritätenliste für Nomenklatur Carbonsäure Anhydrid Ester Alkanoylhalogenid Amid Nitril Aldehyd Keton Alkohol Thiol Amin
• Wann ist eine Verbindung ein Aromat? Hückel-­Theorie: planare cyclische konjugierte Kohlenwasserstoffe mit (4n+2) π‐Elektronen sind aromatisch (4n)π-­‐Elektronen sind antiaromatisch Struktur: planare cyclische konjugierte Kohlenwasserstoffe mit annähernd gleichen Bindungsabständen.Resonanzenergie: Bestimmungen der Verbrennungs-­‐ oder Hydrierungsenthalpien zeigen eine energetische Stabilisierung an.NMR-­‐Kriterium: ein äußeres Magnetfeld induziert in den cyclisch-­ konjugierten π-­Elektronenwolken einen diamagnetischenRingstrom
• Relative Reaktivität von Carbonsäuren bei nucleophilen Eliminierungs-Reaktionen Alkanoylhalogenid Anhydrid Thioester Ester Nitril Amid Säure
• Was ist ein Hemiacetal? R3-O-CR2-OH
• Welche Reaktionen rufen ein Carbokation als Intermediat hervor? SN1-Reaktion Die elektrophile Addition von Säuren an Alkenen/Alkinen E1-Eliminierungen elektrophile aromatische Substitution
• Welche Effekte stabilisieren ein Carbokation? Hyperkonjugation: +I-Effekt, σ-Donor Mesomeriestabilisierung: +M-Effekt, π-Donor benachbarte Heteroatome (Atome mit freiem Elektronenpaar
• Welche Effekte stabilisieren das Carbanion? Hyperkonjugation: -I-Effekt,σ-Akzeptor Mesomeriestabilisierung: -M-Effekt, π-Akzeptor
• Welche Produkte entstehen bei der Reaktion von Cyclohexanon mit 1. Hg(II)/(H2O) und 2. Raney Nickel? Entschützung des Edukts Cyclohexan
• Wie kann man eine OH-Gruppe bei der SN-Reaktion zur guten Abgangsgruppe machen? Protonierung durch protisches Lösungsmittel Tosylierung durch TsCl
• Wie würde man aus einem Alkin 1.) ein (E)-Alken und 2.) (Z)-Alken herstellen? aus Na, fl NH3; H2O vergifteter H2-Lindlar Katalysator (Bleiacetat, Chinolin)
• Vermögen der Abgangsgruppe Die Abgangsgruppe ist je besser, desto stabiler das austretende Teilchen ist. Z.B. Solvatation oder H2O gut!
• Was ist die Jones Reaktion Eine Oxidation eines Hydroxid´s mit Hilfe CrO3. Es entsteht ein Keton bzw. Aldehyd.
• Was ist 1) Aceton 2)Formaldeyd 3) Benzaldeyd (CH3)2-C=O H2-C=O Benzylring-HC=O
• Hyperkonjugation beschreibt die Besetzung welcher Orbitale? Besetztes, bindendes Orbital der Sigma-C-H-Bindung und ein leeres pz-Orbital
• Was ist eine Meso-Verbindung? Bezeichnet den Sonderfall eines Moleküls, das Stereozentren besitzt, aber dennoch achiral ist.
• Was sind die Kriterien für Winkelspannung? je kleiner desto mehr weicht das Molekül vom Idealwinkel von 109,5° ab ideale Cyclen sind 5er oder 6er Ringe bei mittleren Ringen von 8-12 C-Atomen kommt es aufgrund von Abstoßung zw. den H-Atomen wieder zu Ringspannung Bei großen Ringen sinkt die Spannung wieder Außerdem kommt es zu der sog. Newman Spannung, die maßgeblich bei der aquatorialen bzw. axialen Stellung ist
• Wie reagieren Epoxide? Anlagerung des NU- Spaltung des Rings Stereochemische Information beachten
• Was muss man mit Thionchlorid umsetzen sodass R-CO-Cl ensteht?
• Welcher Erstsubstituent dirigiert wohin? Erstsubstituent: -O- dirigiert: ortho/para Erstsubstituent: -OH, -OR, -NH2, -NR2 dirigiert: ortho/para Erstsubstituent: Alkyl dirigiert: ortho/para Erstsubstituent: -F, -Cl, -Br, -I dirigiert: ortho/para Erstsubstituent: -COOH, -CN, -CONH2, -NO2 dirigiert:meta Erstsubstituent: -NR3+ dirigiert: meta

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