Chemia organiczna. Tom 1

Chemia organiczna. Tom 1

rok wydania: 2022
ISBN: 978-83-01-22095-2
ilość stron: 650
format: 21x29,7
oprawa: miękka

Opis

Jest to tłumaczenie dwunastego wydania bardzo popularnego w świecie podręcznika chemii organicznej, który w niezwykle przystępny sposób pozwala dobrze poznać tę dziedzinę wiedzy i dostrzec w jaki cudowny sposób chemia organiczna wpływa na nasze codzienne życie.
Chemia organiczna pomaga studentom rozwijać ich umiejętności krytycznego myślenia, rozwiązywania problemów i analizy obserwowanych zjawisk, a są to umiejętności ważne w dzisiejszym świecie, bez względu na to, jakie ścieżki kariery wybiorą. Bogactwo chemii organicznej nadaje się do rozwiązywania problemów naszych czasów, od dziedzin opieki zdrowotnej, po problemy energetyczne, zrównoważony rozwój i środowisko.

Wydanie polskie podzielone jest na 2 tomy.

W tomie 1 omówione zostały m.in.: wiązania chemiczne i budowa cząsteczek, rodziny związków węgla, grupy funkcyjne, oddziaływania międzycząsteczkowe i spektroskopia w podczerwieni, kwasy i zasady, reakcje organiczne i ich mechanizmy, cząsteczki chiralne, reakcje nukleofilowe, alkeny i alkiny, reakcje addycji, magnetyczny rezonans jądrowy i spektrometria mas, narzędzia do ustalania struktury związków, reakcje rodnikowe, alkohole i etery, reakcje utleniania–redukcji a także sprzężone układy nienasycone.

W części 2 omówione zostały m. in.: związki aromatyczne, aldehydy i ketony, kwasy karboksylowe i ich pochodne, nukleofilowa addycja–eliminacja do acylowego atomu węgla, reakcje atomów węgla α w związkach karbonylowych,enole i enolany, reakcje kondensacji i addycji sprzężonej do związków karbonylowych, aminy, kompleksy metali przejściowych, węglowodany, lipidy, aminokwasy i białka oraz kwasy nukleinowe a synteza białek.

Spis treści

1. Podstawy. Wiązania chemiczne i budowa cząsteczek / 1
1.1 Życie i chemia związków węgla – jesteśmy gwiezdnym pyłem / 2
1.1A Jakie jest pochodzenie pierwiastka węgla? / 2
1.1B Jak powstały żywe organizmy? / 2
1.1C Rozwój chemii organicznej / 3
1.2 Struktura atomowa / 3
1.2A Izotopy / 4
1.2B Elektrony walencyjne / 4
1.3 Wiązania chemiczne. Reguła oktetu / 5
1.3A Wiązania jonowe / 5
1.3B Wiązania kowalencyjne i struktury Lewisa / 6
1.4 Jak zapisywać struktury Lewisa / 7
1.4A Wyjątki od reguły oktetu / 11
1.5 Ładunki formalne i sposób ich obliczania / 12
1.5A Podsumowanie ładunków formalnych / 13
1.6 Izomery. Różne związki o tych samych wzorach cząsteczkowych / 14
1.7 Jak przedstawiać i interpretować wzory strukturalne / 15
1.7A Trochę więcej o wzorach strukturalnych kreskowych / 16
1.7B Uproszczone wzory strukturalne (wzory skondensowane) / 17
1.7C Wzory szkieletowe / 18
1.7D Wzory trójwymiarowe / 20
1.8 Teoria rezonansu / 22
1.8A Wykorzystanie zakrzywionych strzałek. Jak przedstawiać struktury rezonansowe / 24
1.8B Zasady przedstawiania struktur rezonansowych / 24
1.8C Jak określić, która ze struktur rezonansowych wnosi większy wkład do struktury hybrydy? / 25
1.9 Mechanika kwantowa i struktura atomu / 27
1.10 Orbitale atomowe i konfiguracja elektronowa / 28
1.10A Konfiguracja elektronowa / 29
1.11 Orbitale molekularne / 30
1.12 Struktura metanu i etanu. Hybrydyzacja sp3 / 32
1.12A Struktura metanu / 32
1.12B Struktura etanu / 35
1.13 Struktura etenu (etylenu). Hybrydyzacja sp2 / 36
1.13A Zahamowana rotacja a podwójne wiązanie / 39
1.13B Izomeria cis-trans / 39
1.14 Struktura etynu (acetylenu). Hybrydyzacja sp / 40
1.14A Długości wiązań etynu, etenu i etanu / 42
1.15 Podsumowanie ważnych pojęć dotyczących mechaniki kwantowej / 43
1.16 Jak przewidzieć geometrię cząsteczki? Model VSEPR / 44
1.16A Metan / 44
1.16B Amoniak / 45
1.16C Woda / 45
1.16D Trifl uorek boru / 45
1.16E Wodorek berylu / 46
1.16F Ditlenek węgla (dwutlenek węgla) / 46
1.17 Zastosowanie podstawowych reguł / 47
Podsumowanie/Zadania / 49

2. Rodziny związków węgla. Grupy funkcyjne, oddziaływania międzycząsteczkowe i spektroskopia w podczerwieni (IR) / 55
2.1 Węglowodory. Reprezentatywne alkany, alkeny, alkiny i związki aromatyczne / 56
2.1A Alkany / 56
2.1B Alkeny / 57
2.1C Alkiny / 57
2.1D Benzen – reprezentatywny węglowodór aromatyczny / 58
2.2 Polarne wiązania kowalencyjne / 59
2.2A Mapy potencjału elektrostatycznego / 60
2.3 Cząsteczki polarne i niepolarne / 61
2.3A Momenty dipolowe w alkenach / 63
2.4 Grupy funkcyjne / 64
2.4A Grupy alkilowe i symbol R / 64
2.4B Grupa fenylowa i benzylowa / 65
2.5 Halogenki alkilowe lub halogenoalkany / 65
2.6 Alkohole i fenole / 67
2.7 Etery / 69
2.8 Aminy / 70
2.9 Aldehydy i ketony / 71
2.10 Kwasy karboksylowe, estry i amidy / 73
2.10A Kwasy karboksylowe / 73
2.10B Estry / 74
2.10C Amidy / 75
2.11 Nitryle / 75
2.12 Podsumowanie podstawowych rodzin związków organicznych / 76
2.12A Grupy funkcyjne w związkach o znaczeniu biologicznym / 77
2.13 Właściwości fizyczne i struktura cząsteczkowa / 77
2.13A Związki jonowe: oddziaływania jonowo–jonowe / 78
2.13B Siły międzycząsteczkowe (siły van der Waalsa) / 79
2.13C Temperatury wrzenia / 82
2.13D Rozpuszczalność / 83
2.13E Reguły dotyczące rozpuszczalności w wodzie / 84
2.13F Oddziaływania międzycząsteczkowe w biochemii / 85
2.14 Podsumowanie przyciągających oddziaływań elektrostatycznych / 85
2.15 Spektroskopia w podczerwieni – metoda instrumentalna do wykrywania grup funkcyjnych / 86
2.16 Interpretacja widm IR / 90
2.16A Widma węglowodorów w podczerwieni / 91
2.16B Widma IR niektórych grup funkcyjnych zawierających heteroatomy / 92
2.17 Wnioski dotyczące podstawowych zasad / 97
Podsumowanie/Zadania / 99

3. Kwasy i zasady. Reakcje organiczne i ich mechanizmy. Wprowadzenie / 105
3.1 Reakcje kwas–zasada / 106
3.1A Teoria kwasów i zasad Brønsteda–Lowry’ego / 106
3.1B Kwasy i zasady w wodzie / 107
3.2 Jak i kiedy? Zakrzywione strzałki w opisie reakcji / 108
3.3 Kwasy i zasady Lewisa / 110
3.3 Ładunki przeciwne przyciągają się / 111
3.4 Heteroliza wiązań z atomami węgla. Karbokationy i karboaniony / 112
3.4A Elektrofi le i nukleofi le / 113
3.5 Moc kwasów i zasad Brønsteda–Lowry’ego: Ka i pKa / 114
3.5A Stała kwasowości, Ka / 114
3.5B Kwasowość i pKa / 115
3.5C Określanie mocy zasady / 117
3.6 Jak przewidzieć wynik reakcji kwas–zasada / 119
3.6A Rozpuszczalność w wodzie jako wynik tworzenia soli / 120
3.7 Zależność między strukturą a kwasowością / 121
3.7A Efekt hybrydyzacji / 123
3.7B Efekt indukcyjny / 124
3.8 Zmiany energii / 124
3.8A Energia potencjalna i wiązania kowalencyjne / 125
3.9 Relacja między stałą równowagi i standardową zmianą energii swobodnej, G° / 126
3.10 Kwasowość. Kwasy karboksylowe a alkohole / 127
3.10A Efekt delokalizacji / 128
3.10B Efekt indukcyjny / 129
3.10C Podsumowanie i porównanie mocy sprzężonych kwasów i zasad / 130
3.10D Efekty indukcyjne innych grup funkcyjnych / 130
3.10E Moc kwasowa fenoli / 131
3.10F Rozróżnianie i oddzielanie fenoli od alkoholi i kwasów karboksylowych / 132
3.11 Wpływ rozpuszczalnika na kwasowość / 133
3.12 Związki organiczne jako zasady / 133
3.13 Mechanizm reakcji związków organicznych / 135
3.14 Kwasy i zasady w roztworach niewodnych / 136
3.15 Reakcje kwas–zasada i synteza związków znakowanych deuterem oraz trytem / 137
3.16 Zastosowania podstawowych reguł / 138
Podsumowanie/Zadania / 140

4. Nomenklatura. Konformacje alkanów i cykloalkanów / 145
4.1 Alkany i cykloalkany – wprowadzenie / 146
4.1A Źródło alkanów. Ropa naftowa / 146
4.2 Kształt alkanów / 147
4.3 Jak nazywamy alkany, halogenki alkilowe i alkohole. Nomenklatura IUPAC / 149
4.3A Jak nazywamy nierozgałęzione grupy alkilowe / 150
4.3B Jak nazywamy alkany o rozgałęzionym łańcuchu / 150
4.3C Jak nazywamy rozgałęzione grupy alkilowe / 152
4.3D Jak klasyfikujemy atomy wodoru / 154
4.3E Jak nazywamy halogenki alkilów / 154
4.3F Jak nazywamy alkohole / 155
4.4 Jak nazywamy cykloalkany / 156
4.4A Jak nazywamy monocykliczne cykloalkany / 156
4.4B Jak nazywamy cykloalkany bicykliczne / 158
4.5 Jak nazywamy alkeny i cykloalkeny / 159
4.6 Jak nazywamy alkiny / 161
4.7 Właściwości fizyczne alkanów i cykloalkanów / 162
4.8 Wiązania sigma i rotacja wokół wiązań / 165
4.8A Projekcje Newmana i w jaki sposób je rysujemy / 165
4.8B Jak przeprowadzamy analizę konformacyjną / 166
4.9 Analiza konformacyjna butanu / 167
4.9A Stereoizomery i stereoizomery konformacyjne / 168
4.10 Względna trwałość cykloalkanów. Naprężenie pierścienia / 169
4.10A Cyklopropan / 169
4.10B Cyklobutan / 170
4.10C Cyklopentan / 170
4.11 Konformacje cykloheksanu. Konformacja krzesłowa i łodziowa / 171
4.11A Konformacje wyższych cykloalkanów / 173
4.12 Podstawione cykloheksany. Aksjalne i ekwatorialne pozycje atomów wodoru / 174
4.12A Jak rysujemy krzesłowe struktury konformacyjne / 175
4.12B Analiza konformacyjna metylocykloheksanu / 176
4.12C 1,3-Diaksjalne oddziaływania grupy tert-butylowej / 177
4.13 Dipodstawione cykloalkany. Izomeria cis–trans / 178
4.13A Izomeria cis–trans i struktury konformacyjne cykloheksanu / 179
4.14 Alkany bicykliczne i policykliczne / 182
4.15 Reakcje chemiczne alkanów / 183
4.16 Synteza alkanów i cykloalkanów / 183
4.16A Reakcja uwodornienia alkenów i alkinów / 184
4.17 Jak uzyskać informacje strukturalne ze wzoru sumarycznego i indeksu niedoboru wodoru (IHD) / 185
4.17A Związki zawierające halogeny, tlen lub azot / 186
4.18 Wykorzystanie podstawowych reguł / 187
Podsumowanie/Zadania / 189
Zagadnienie dodatkowe A Spektroskopia 13C NMR – wprowadzenie / 194
A.1 Jeden sygnał dla każdego odrębnego węgla / 194
A.2 Przesunięcie chemiczne – lokalizacja sygnału zależy od otoczenia elektronowego / 195
A.3 Jak wykorzystać 13C NMR do wyjaśnienia struktury / 197

5. Stereochemia. Cząsteczki chiralne / 199
5.1 Chiralność i stereochemia / 200
5.1A Biologiczne znaczenie chiralności / 201
5.2 Izomeria. Izomery konstytucyjne i stereoizomery / 201
5.2A Izomery konstytucyjne / 201
5.2B Stereoizomery / 202
5.2C Enancjomery i diastereoizomery / 202
5.3 Enancjomery i związki chiralne / 203
5.4 Cząsteczki z jednym centrum chiralności są chiralne / 204
5.4A Tetraedryczne oraz trygonalne centra stereogeniczne / 207
5.5 Chiralność i jej znaczenie biologiczne / 207
5.6 Jak sprawdzić czy związki są chiralne. Płaszczyzna symetrii / 209
5.7 Nazewnictwo enancjomerów. System R i S / 210
5.7A Jak określić konfi guracje (R) i (S) / 210
5.8 Właściwości enancjomerów. Czynność optyczna / 214
5.8A Światło liniowo spolaryzowane / 215
5.8B Polarymetr / 216
5.8C Skręcalność właściwa / 217
5.9 Mieszaniny racemiczne / 219
5.9A Formy racemiczne i nadmiar enancjomeryczny / 219
5.10 Synteza związków chiralnych / 220
5.10A Mieszaniny racemiczne / 220
5.10B Synteza stereoselektywna / 221
5.11 Chiralne leki / 222
5.12 Cząsteczki z więcej niż jednym centrum chiralności / 224
5.12A Jak rysować stereoizomery cząsteczek, które mają więcej niż jedno centrum chiralności / 225
5.12B Związki mezo / 227
5.12C Jak nazywać związki z więcej niż jednym centrum chiralności / 229
5.13 Wzory w projekcji Fischera / 230
5.13A Jak rysować i wykorzystywać projekcję Fischera / 230
5.14 Stereoizomeria związków cyklicznych / 232
5.14A Pochodne cykloheksanu / 232
5.15 Konfiguracja w reakcjach, w których nie są zrywane wiązania z atomem będącym centrum chiralności / 234
5.15A Konfiguracja względna i absolutna / 235
5.16 Rozdzielanie enancjomerów / 238
5.16A Metoda Pasteura rozdzielania enancjomerów / 238
5.16B Nowoczesne metody rozdziału enancjomerów / 238
5.17 Związki z centrum chiralności innym niż atom węgla / 239
5.18 Związki chiralne bez centrum chiralności / 239
Podsumowanie/Zadania / 241

6. Reakcje nukleofilowe. Właściwości i reakcje substytucji halogenków alkilowych / 247
6.1 Halogenki alkilowe / 248
6.1A Właściwości fizyczne halogenków alkilowych / 249
6.2 Reakcje substytucji nukleofilowej / 249
6.3 Nukleofile / 251
6.4 Grupy opuszczające / 253
6.5 Kinetyka reakcji podstawienia nukleofilowego. Reakcja SN2 / 253
6.5A Jak mierzyć szybkość tej reakcji? / 253
6.5B Jaki jest rząd tej reakcji? / 254
6.6 Mechanizm reakcji SN2 / 254
6.7 Teoria stanu przejściowego. Diagramy swobodnej energii / 256
6.7A Temperatura i szybkość reakcji / 257
6.8 Stereochemia reakcji SN2 / 259
6.9 Reakcja chlorku tert-butylu z wodą. Reakcja SN1 / 261
6.9A Reakcje wieloetapowe i etap określania szybkości / 262
6.10 Mechanizm reakcji SN1 / 262
6.11 Karbokationy / 264
6.11A Struktura karbokationów / 264
6.11B Względna trwałość karbokationów / 264
6.12 Stereochemia reakcji SN1 / 266
6.12A Reakcje racemiczne / 266
6.12B Solwoliza / 268
6.13 Czynniki wpływające na szybkość reakcji SN1 i SN2 / 269
6.13A Wpływ struktury substratu / 269
6.13B Wpływ stężenia i rodzaju nukleofila / 272
6.13C Wpływ rozpuszczalnika w reakcjach SN2 i SN1 / 273
6.13D Charakter grup opuszczających / 276
6.14 Synteza organiczna. Przemiany grup funkcyjnych z wykorzystaniem reakcji substytucji SN2 / 279
6.14A Niereaktywne halogenki winylowe i fenylowe / 281
Podsumowanie/Zadania / 283

7. Alkeny i alkiny I. Właściwości i synteza. Reakcje eliminacji halogenków alkilowych / 289
7.1 Wstęp / 290
7.1A Właściwości fizyczne alkenów i alkinów / 290
7.2 System (E)–(Z) do oznaczania diastereoizomerów alkenowych / 290
7.2A Jak korzystać z systemu (E)–(Z) / 290
7.3 Względne trwałości alkenów / 291
7.3A Ciepło reakcji / 292
7.3B Ogólna względna trwałość alkenów / 293
7.4 Cykloalkeny / 294
7.5 Synteza alkenów. Reakcje eliminacji / 294
7.6 Dehydrohalogenowanie / 295
7.6A Zasady wykorzystywane w dehydrohalogenowaniu / 296
7.6B Mechanizmy dehydrohalogenowania / 296
7.7 Reakcja E2 / 296
7.7A Reguła Zajcewa: w reakcjach eliminacji z wykorzystaniem „małej” objętościowo zasady uprzywilejowane jest powstanie bardziej podstawionych alkenów / 298
7.7B Powstawanie mniej podstawionego alkenu przy wykorzystaniu objętościowo stłoczonych zasad / 300
7.7C Stereochemia reakcji E2. Orientacja grup w stanie przejściowym / 301
7.8 Reakcja E1 / 304
7.8A W jaki sposób faworyzować mechanizm E2 / 305
7.9 Konkurencyjność reakcji eliminacji i substytucji / 306
7.9A Jak ustalić, co jest procesem faworyzowanym – substytucja, czy eliminacja / 306
7.10 Reakcje eliminacji alkoholi. Katalizowana kwasem reakcja dehydratacji / 310
7.10A Mechanizm odwadniania alkoholi drugorzędowych i alkoholi trzeciorzędowych. Reakcja E1 / 311
7.10B Trwałość karbokationów i stan przejściowy / 312
7.10C Mechanizm dehydratacji alkoholi pierwszorzędowych. Reakcja E2 / 314
7.11 Trwałość karbokationów i występowanie przegrupowań molekularnych / 315
7.11A Przegrupowania podczas dehydratacji alkoholi drugorzędowych / 315
7.11B Przegrupowania po dehydratacji alkoholi pierwszorzędowych / 318
7.12 Kwasowość terminalnych alkinów / 319
7.13 Synteza alkinów z wykorzystaniem reakcji eliminacji / 320
7.13A Uwagi praktyczne dotyczące syntezy alkinów w reakcji podwójnej dehydrohalogenacji / 320
7.14 Terminalne alkiny można przekształcić w nukleofile w celu utworzenia wiązań węgiel węgiel / 322
7.14A Struktura–reaktywność na przykładzie alkilowania anionów alkinilowych / 323
7.15 Uwodornianie alkenów / 324
7.16 Uwodornianie. Rola katalizatora / 326
7.16A Addycje syn i anti / 327
7.17 Uwodornianie alkinów / 327
7.17A Addycja syn wodoru. Synteza cis-alkenów / 327
7.17B Addycja anti wodoru. Synteza trans-alkenów / 328
7.18 Wprowadzenie do syntezy organicznej / 329
7.18A Dlaczego synteza organiczna? / 329
7.18B Analiza retrosyntetyczna – planowanie syntezy organicznej / 330
7.18C Wybór prekursorów / 331
7.18D Raison d’Etre / 333
Podsumowanie/Zadania / 334

8. Alkeny i alkiny II. Reakcje addycji / 345
8.1 Reakcje addycji alkenów / 346
8.1A Dlaczego zachodzą reakcje addycji? / 346
8.1B Addycja elektrofilowa do alkenu / 347
8.2 Elektrofilowa addycja halogenowodorów do alkenów. Mechanizm i reguła Markownikowa / 348
8.2A Teoretyczne wyjaśnienie reguły Markownikowa / 350
8.2B Ogólne wnioski wynikające z reguły Markownikowa / 352
8.2C Reakcje regioselektywne / 352
8.2D Addycja HBr w obecności nadtlenków. Addycja antymarkownikowa / 353
8.3 Stereochemia addycji jonowej do alkenu / 353
8.4 Addycja wody do alkenów. Hydratacja katalizowana kwasem / 354
8.4A Mechanizm / 354
8.4B Przegrupowania / 356
8.5 Alkohole z alkenów w reakcji oksymerkuracja–demerkuracja. Addycja Markownikowa / 357
8.5A Regioselektywność oksymerkuracji–demerkuracji / 357
8.5B Przegrupowania tylko sporadycznie występują w reakcjach oksymerkuracji–demerkulacji / 358
8.5C Mechanizm oksymerkuracji / 358
8.6 Alkohole z alkenów w reakcji hydroborowania–utleniania. Hydratacja syn przebiegająca antymarkownikowo / 360
8.7 Hydroborowanie. Synteza alkiloboranów / 361
8.7A Mechanizm hydroborowania / 361
8.7B Stereochemia hydroborowania / 363
8.8 Utlenianie i hydroliza alkiloboranów / 363
8.8A Regiochemia i stereochemia utleniania i hydrolizy alkiloboranu / 364
8.9 Podsumowanie metod hydratacji alkenu / 366
8.10 Protonoliza alkiloboranów / 367
8.11 Elektrofilowa addycja bromu i chloru do alkenów / 367
8.11A Mechanizm addycji halogenu / 368
8.12 Reakcje stereospecyficzne / 371
8.13 Powstawanie halohydryn / 372
8.14 Dwuwartościowe związki węgla. Karbeny / 374
8.14A Struktura i reakcje metylenu / 375
8.14B Reakcje innych karbenów. Dihalokarbeny / 375
8.14C Karbenoidy. Synteza cyklopropanu metodą Simmonsa–Smitha / 376
8.15 Utlenianie alkenów. syn-1,2-Dihydroksylowanie / 376
8.15A Mechanizm syn-dihydroksylowania alkenów / 376
8.16 Oksydacyjne rozszczepienie alkenów / 379
8.16A Rozszczepienie za pomocą gorącego zasadowego roztworu nadmanganianu potasu / 379
8.16B Rozszczepienie ozonem (ozonoliza) / 380
8.17 Elektrofilowa addycja bromu i chloru do alkinów / 382
8.18 Addycja halogenowodorów do alkinów / 382
8.19 Oksydacyjne rozszczepienie alkinów / 383
8.20 Jak planować syntezę. Kilka przykładów / 384
8.20A Analiza retrosyntetyczna / 385
8.20B Rozłączenia, syntony i syntetyczne równoważniki / 386
8.20C Aspekty stereochemiczne / 386
Podsumowanie/Zadania / 391

9. Magnetyczny rezonans jądrowy i spektrometria mas. Narzędzia do ustalania struktury związków / 399
9.1 Wprowadzenie / 400
9.2 Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) / 400
9.2A Przesunięcie chemiczne / 401
9.2B Całkowanie (integracja) obszarów pod sygnałami / 404
9.2C Sprzęganie (rozczepienie sygnału) / 404
9.3 Jak interpretować widma 1H NMR / 406
9.4 Przesłanianie (ekranowanie) i odsłanianie protonów. Więcej o przesunięciu chemicznym / 409
9.5 Przesunięcia chemiczne równoważnych i nierównoważnych protonów / 411
9.5A Atomy homotopowe i heterotopowe / 411
9.5B Enancjotopowe i diastereotopowe atomy wodoru / 413
9.6 Sprzężenie spin–spin. Więcej o rozczepieniu sygnału oraz o nierównoważnych lub równoważnych protonach / 415
9.6A Sprzężenia wicynalne / 415
9.6B Stałe sprzężenia – rozpoznawanie wzorców rozczepienia / 418
9.6C Zależność stałych sprzężenia od kąta dwuściennego / 418
9.7 Widma protonowego NMR i procesy kinetyczne / 420
9.8 Spektroskopia NMR węgla-13 / 422
9.8A Interpretacja widm 13C NMR / 422
9.8B Jeden pik przypisany każdemu magnetycznie wyróżnionemu atomowi węgla / 422
9.8C Przesunięcia chemiczne 13C NMR / 423
9.8D Widma DEPT 13C / 425
9.9 Techniki dwuwymiarowego (2D) NMR / 428
9.9A 1H–1H COSY. Korelacje między pikami / 428
9.9B Korelacja heterojądrowa 1H–13C. Korelacje między pikami / 430
9.10 Wprowadzenie do spektrometrii mas / 431
9.11 Powstawanie jonów. Jonizacja elektronowa / 432
9.12 Przedstawianie jonów molekularnych / 432
9.13 Fragmentacja / 433
9.13A Fragmentacja w wyniku rozszczepienia pojedynczego wiązania / 433
9.13B Fragmentacja dłuższego łańcucha i rozgałęzione alkany / 435
9.13C Fragmentacja ze stabilizacją rezonansową kationu / 437
9.13D Fragmentacja w wyniku rozszczepienia dwóch wiązań / 439
9.14 Izotopy w widmach masowych / 440
9.14A Spektrometria mas wysokiej rozdzielczości / 442
9.15 Analiza GC/MS / 443
9.16 Spektrometria mas biomolekuł / 444
Podsumowanie/Zadania / 445
Zagadnienie dodatkowe B NMR. Teoria i oprzyrządowanie / 456
B.1 Spin jądrowy. Pochodzenie sygnału / 456
B.2 Detekcja sygnału. Spektrometry NMR z transformatą Fouriera / 458
B.3 Przesunięcie chemiczne / 460
B.3A Część na milion (ppm) i skala δ / 461
B.4 Przesłanianie i odsłanianie protonów. Indukowane pola magnetyczne / 461
B.5 Geneza rozszczepienia sygnału. Schematy rozszczepień / 462
B.6 Czynniki, które mogą komplikować analizy widm 1H NMR / 463

10. Reakcje rodnikowe / 465
10.1 Wprowadzenie. Jak powstają i jak reagują rodniki / 466
10.1A Powstawanie rodników / 466
10.1B Reakcje rodników / 466
10.2 Energie dysocjacji wiązania homolitycznego (DH°) / 468
10.2A Jak wykorzystać energie dysocjacji homolitycznej wiązania do określenia względnej trwałości rodników / 468
10.3 Reakcje alkanów z halogenami / 471
10.3A Wielokrotna substytucja halogenu / 471
10.3B Brak selektywności chlorowania / 472
10.4 Chlorowanie metanu. Mechanizm reakcji / 473
10.5 Halogenowanie wyższych alkanów / 476
10.5A Selektywność reakcji bromowania / 478
10.6 Geometria rodników alkilowych / 479
10.7 Reakcje, w których powstają tetraedryczne centra chiralności / 479
10.7A Generowanie drugiego centrum chiralności w reakcji rodnikowego halogenowania / 480
10.8 Reakcja substytucji allilowej i rodniki allilowe / 483
10.8A Allilowe chlorowanie (wysoka temperatura) / 483
10.8B Reakcja allilowego bromowania z N-bromosukcynoimidem (małe stężenie Br2) / 484
10.8C Stabilizacja rodników allilowych dzięki delokalizacji elektronów / 485
10.9 Substytucja benzylowa i rodniki benzylowe / 486
10.10 Rodnikowa addycja do alkenów. Addycja bromowodoru niezgodna z regułą Markownikowa / 489
10.10A Podsumowanie reakcji addycji HBr do alkenów przebiegających zgodnie i niezgodnie z regułą Markownikowa / 490
10.11 Rodnikowa polimeryzacja alkenów. Polimery wzrostu łańcucha / 491
10.12 Inne ważne reakcje rodnikowe / 495
10.12A Tlen cząsteczkowy i ponadtlenki / 495
10.12B Tlenek azotu / 495
10.12C Samoutlenianie / 496
10.12D Spalanie alkanów / 496
Podsumowanie/Zadania / 500
Zagadnienie dodatkowe C Polimery wzrostu łańcucha / 506
C.1 Stereochemia polimeryzacji wzrostu łańcucha / 509

11. Alkohole i etery. Synteza i reakcje / 511
11.1 Budowa i nazewnictwo / 512
11.1A Nazewnictwo alkoholi / 513
11.1B Nazewnictwo eterów / 513
11.2 Właściwości fizyczne alkoholi i eterów / 514
11.3 Najważniejsze alkohole i etery / 516
11.3A Metanol / 516
11.3B Etanol / 516
11.3C Glikole etylenowy i propylenowy / 517
11.3D Eter dietylowy / 517
11.4 Synteza alkoholi z alkenów / 518
11.5 Reakcje alkoholi / 520
11.6 Alkohole jako kwasy / 522
11.7 Przekształcanie alkoholi w halogenki alkilu / 523
11.8 Halogenki alkilu z reakcji alkoholi z halogenowodorami / 523
11.8A Mechanizm reakcji alkoholi z HX / 524
11.9 Otrzymywanie halogenków alkilu z alkoholi przy użyciu PBr3 i SOCl2 / 526
11.10 Tosylany, mesylany i triflany. Pochodne alkoholu zawierające grupy opuszczające / 527
11.11 Otrzymywanie eterów / 529
11.11A Otrzymywanie eterów w wyniku miedzycząsteczkowej dehydratacji alkoholi / 529
11.11B Synteza eterów Williamsona / 531
11.11C Fenole w syntezie eterów Williamsona / 532
11.11D Synteza eterów przez alkoksyrtęciowanie/odrtęciowanie / 533
11.11E Etery tert-butylowe otrzymywane przez alkilowanie alkoholi. Grupy ochronne / 533
11.11F Eter sililowy jako grupa zabezpieczająca / 534
11.12 Reakcje eterów / 535
11.12A Rozszczepienie eterów / 535
11.12B Rozszczepienie eterów alkilowo-arylowych / 536
11.13 Epoksydy / 536
11.13A Synteza epoksydów. Epoksydowanie / 536
11.13B Stereochemia reakcji epoksydowania / 538
11.14 Reakcje epoksydów / 538
11.14A Polietery z epoksydów / 541
11.15 Anti 1,2-dihydroksylowanie alkenów poprzez epoksydy / 541
11.16 Etery koronowe / 544
11.17 Podsumowanie reakcji alkenów, alkoholi i eterów / 545
11.17A Zastosowanie alkenów w syntezie / 546
Podsumowanie/Zadania / 548

12. Alkohole ze związkach karbonylowych. Utlenianie–redukcja i związki magnezoorganiczne / 557
12.1 Budowa grupy karbonylowej / 558
12.1A Reakcje związków karbonylowych z nukleofilami / 559
12.2 Reakcje utleniania i redukcji w chemii organicznej / 559
12.3 Alkohole powstające w reakcji redukcji związków karbonylowych / 560
12.3A Tetrahydrydoglinian litu / 561
12.3B Tetrahydroboran sodu / 561
12.3C Podsumowanie reaktywności LiAlH4 i NaBH4 / 562
12.3D Redukcja halogenków alkilu do węglowodorów: RX RH / 563
12.4 Utlenianie alkoholi / 565
12.4A Wspólne etapy mechanizmów utleniania / 565
12.4B Utlenianie Swerna / 566
12.4C Utlenianie kwasem chromowym (H2CrO4) / 567
12.4D Chlorochromian pirydyny (PCC) / 569
12.4E Nadmanganian potasu (KMnO4) / 569
12.4F Spektroskopowe właściwości alkoholi / 570
12.5 Związki metaloorganiczne / 570
12.6 Otrzymywanie związków litoorganicznych i magnezoorganicznych / 571
12.6A Związki litoorganiczne / 571
12.6B Związki Grignarda / 571
12.7 Reakcje związków litoorganicznych i magnezoorganicznych / 572
12.7A Reakcje ze związkami zawierającymi kwasowy atom wodoru / 572
12.7B Reakcje związków Grignarda z epoksydami (oksiranami) / 574
12.7C Reakcja związków Grignarda ze związkami karbonylowymi / 574
12.8 Alkohole ze związków Grignarda / 575
12.8A Planowanie syntezy z zastosowaniem związków Grignarda / 578
12.8B Ograniczenia przy stosowaniu związków Grignarda / 581
12.8C Zastosowanie związków litoorganicznych / 582
12.8D Zastosowanie acetylenków sodu / 582
12.9 Grupy zabezpieczające / 584
Zadania / 586
Pierwszy zestaw zadań powtórkowych / 595

13. Sprzężone układy nienasycone / 601
13.1 Wprowadzenie / 602
13.2 Stabilność rodników allilowych / 602
13.2A Opis rodnika allilowego za pomocą orbitali molekularnych / 602
13.2B Opis rodnika allilowego za pomocą rezonansu / 604
13.3 Kation allilowy / 606
13.4 Powrót do teorii rezonansu / 607
13.4A Jak zapisywać poprawne struktury rezonansowe / 607
13.4B Jak oszacować względną stabilizację, jaką dają struktury rezonansowe / 609
13.5 Alkadieny i węglowodory wielonienasycone / 611
13.6 Buta-1,3-dien. Delokalizacja elektronów / 612
13.6A Długość wiązań w buta-1,3-dienie / 612
13.6B Konformacje buta-1,3-dienu / 613
13.6C Orbitale molekularne buta-1,3-dienu / 613
13.7 Stabilność sprzężonych dienów / 615
13.8 Spektroskopia w nadfiolecie-świetle widzialnym (UV-Vis) / 616
13.8A Widmo promieniowania elektromagnetycznego / 617
13.8B Spektrofotometr UV-Vis / 618
13.8C Maksima absorpcji sprzężonych i niesprzężonych dienów / 620
13.8D Zastosowanie spektroskopii UV-Vis w analityce / 622
13.9 Atak elektrofilowy na sprzężone dieny. Addycja 1,4 / 624
13.9A Kontrola kinetyczna a kontrola termodynamiczna reakcji chemicznej / 625
13.10 Reakcja Dielsa–Aldera. Reakcja 1,4-cykloaddycji dienów / 628
13.10A Czynniki ułatwiające reakcję Dielsa–Aldera / 629
13.10B Stereochemia reakcji Dielsa–Aldera / 630
13.10C Jak przewidzieć produkt reakcji Dielsa–Aldera / 634
13.10D Jak użyć reakcji Dielsa–Aldera w analizie retrosyntetycznej / 635
Podsumowanie/Zadania / 638