1. Cykloheptatrien reaguje z Br dając produkt addycji

Egzamin z chemii organicznej - termin 0 - pytania przygotowane na kartce:
1. Cykloheptatrien reaguje z Br dając produkt addycji elektrofilowej. W wyniku ogrzewania tego produktu
2
tworzy się bardzo trwały związek o charakterze soli. Jaki to związek i na czym polega jego trwałość.
ROZWIĄZANIE:
Br
Br
Br
Br
Br
2
+
+
Br
1
Br
3
2
Powstaje mieszanina produktów addycji do sprzężonych wiązań podwójnych. Od pani prof. dowiedziałem
się, że głównym produktem jest związek 2, więc wykorzystałem go do dalszych przemian:
H
H
Br
+
H
∆T
H
H
CH
Br
-
H
Br
+
HBr
H
W wyniku ogrzewania utworzył się bromek kationu cykloheptatrienylowego. Produkt jest trwały, gdyż jest
aromatyczny. Następnie zostałem zapytany o kryteria aromatyczności i miałem podać przykłady innych jonów
aromatycznych. Podałem takie:
-
CH
+
CH
- najmniejszy jon aromatyczny
2. Na czym polega trwałość poniższego związku:
O
OH
ROZWIĄZANIE:
Zadanie jest analogią poprzedniego. Powyższy związek jest "prawie" aromatyczny, gdyż cały pierścień jest
płaski i zawiera 6 elektronów π. Nie jest jednak "w pełni" aromatyczny, gdyż zawiera w pierścieniu tylko
cząstkowy ładunek dodatni δ+, wynikający z polaryzacji wiązań C-O:
δ−
δ+ O
δ+ OH
δ−
Ponadto zachodzi tu
zjawisko tautomeryzacji
keton-enol (nie są to
struktury rezonansowe):
O
OH
OH
O
3. UWAGA! Pytanie hardcore, układane specjalnie pode mnie:P
Czy porfiryna jest aromatyczna? Jeżeli tak, to ile zawiera aromatycznych elektronówπ? Zaznacz obszar
aromatyczności w cząsteczce.
N
HN
NH
N
ROZWIĄZANIE:
W wyniku naprowadzenia wywnioskowałem w końcu, że cała porfiryna nie jest aromatyczna (nie spełnia
reguły Hueckela - zawiera 26 elektronów π), lecz tylko zaznaczony obszar wiązań sprzężonych:
N
HN
NH
N
Zaznaczony obszar zawiera 18 elektronów π = 4 * 4 + 2 (n = 4). Jest więc aromatyczny.
I na koniec pytanie extra spoza kartki:
Uszereguj różne pierścienie aromatyczne hetero- i policykliczne według wzrastającej reaktywności na
aromatyczną substytucję elektrofilową.
Ułożyłem więc następujące szeregi:
<
<
S
<
<
O
<
<
H
N
N
Przyczyny takiej kolejności są dobrze opisane w naszym skrypcie.
Pani prof. powiedziała, że nie może mi dać kartki z pytaniami, gdyż może się przydać na następny rok;)
Hmm, macie tu jej wierną kopię z rozwiązaniem. Powodzenia młodszym rocznikom na przyszłej zerówce!