Podstawy syntezy organicznej

Podstawy syntezy organicznej

rok wydania: 2018
ilość stron: 248
ISBN: 978-83-7814-836-4
oprawa: miękka

Opis

Skrypt został opracowany na podstawie wykładów o metodach syntezy organicznej, prowadzonych w ciągu ponad trzydziestu lat dla studentów Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej.

Celem opracowania było przedstawienie obszernego materiału w taki sposób, by uwidocznić wewnętrzną logikę chemii organicznej, wykazać podobieństwo i analogie wielu reakcji i przedstawić podstawowe reguły decydujące o przebiegu reakcji. Cel ten można było osiągnąć jedynie porządkując materiał w oparciu o kryteria mechanistyczne. W oparciu o podstawowe elementy mechanizmów reakcji wykazano, że ogromna liczba różnych reakcji to warianty i szczególne przypadki niewielkiej liczby procesów podstawowych, których przebieg jest determinowany rodzajem i elementami budowy reagentów oraz warunkami.

Takie podejście ułatwia opanowanie materiału, co jest istotne z uwagi na ograniczenia czasowe – na wykład przeznaczono początkowo 45 godzin, a następnie 30 godzin semestralnie. Materiał wykładu i skryptu został ograniczony do reakcji jonowych i rodnikowych, a nowe wydanie uzupełniono o omówienie reakcji pericyklicznych. Bardzo ważne grupy reakcji katalizowanych przez metale przejściowe oraz problemy stereokontroli przebiegu reakcji zostały pominięte.

Autorzy mają nadzieję, że zastosowana klasyfikacja i uproszczone przedstawienie złożonych problemów reakcji organicznych pomoże studiującym w lepszym ich zrozumieniu tematu.

Spis treści

Przedmowa / 5

Rozdział 1. Wstęp / 7

Rozdział 2. Reakcje nukleofilowe / 14
2.A. Reakcje związków alkilujących (A) z czynnikami nukleofilowymi (1–5) / 17
2.A1. Aniony nieorganiczne / 21
(a) Reakcje z udziałem elektronu / 21
(b) Reakcje z anionem wodorkowym / 23
(c) Reakcje z anionem hydroksylowym / 24
(d) Reakcje z innymi nukleofilowymi anionami nieorganicznymi / 24
2.A2. Nienaładowane czynniki nukleofilowe / 29
2.A3. Aniony organiczne z ładunkiem na heteroatomie / 33
2.A4. Karboaniony / 37
2.A5. Związki metaloorganiczne / 52
2.B. Reakcje związków elektrofilowych zawierających wiązanie podwójne między atomami o różnej elektroujemności (B) z czynnikami nukleofilowymi (1–5) / 54
2.B1. Aniony nieorganiczne / 55
(a) Reakcje z udziałem elektronu / 55
(b) Reakcje z anionem wodorkowym / 57
(c) Reakcje z anionem hydroksylowym / 59
(d) Reakcje z anionem amidkowym / 60
(e) Reakcje z innymi nukleofilowymi anionami nieorganicznymi / 61
2.B2. Nienaładowane czynniki nukleofilowe / 62
2.B3. Aniony organiczne z ładunkiem na heteroatomie / 68
2.B4. Karboaniony / 69
1. Reakcje biegnące poprzez protonowanie anionu adduktu / 71
2. Przemiany anionu adduktu w reakcji z czynnikiem elektrofilowym innym niż proton / 74
3. Eliminacja anionu hydroksylowego lub wody z anionu adduktu / 77
4. Reakcje związków karbonylowych z ylidami fosforowymi i podobne procesy / 79
5. Przemiany anionowego adduktu drogą podstawienia wewnątrzcząsteczkowego / 81
6. Reakcje karboanionów z grupami karbonylowymi, związanymi z podstawnikami o charakterze grup opuszczających Y / 83
2.B5. Związki metaloorganiczne / 85
2.C. Reakcje elektrofilowych alkenów (C) z czynnikami nukleofilowymi (1–5) / 88
2.C1. Aniony nieorganiczne / 89
2.C2. Nienaładowane czynniki nukleofilowe / 90
2.C3. Aniony nieorganiczne z ładunkiem na heteroatomie / 91
2.C4. Karboaniony / 92
2.C5. Związki metaloorganiczne / 96
2.D. Reakcje związków aromatycznych (D) z czynnikami nukleofilowymi (1–5) / 97
2.E. Reakcje związków z centrum elektrofilowym na heteroatomie (E) z czynnikami nukleofilowymi (1–5) / 110
2.E1. Aniony nieorganiczne / 110
2.E2. Nienaładowane czynniki nukleofilowe / 110
2.E3. Aniony organiczne z ładunkiem na heteroatomie / 111
2.E4. Karboaniony / 112
2.E5. Związki metaloorganiczne / 114

Rozdział 3. Reakcje elektrofilowe / 115
3.1. Oddziaływania związków nukleofilowych (A–C) z kationami nieorganicznymi (1) / 128
3.2. Oddziaływania związków nukleofilowych (A–C) z nienaładowanymi czynnikami elektrofilowymi (2) / 129
3.3. Reakcje związków nukleofilowych (A–C) z karbokationami (3) / 130
A3. Aniony nieorganiczne / 130
(a) Karbokationy węglowodorowe / 130
(b) Karbokationy stabilizowane heteroatomem / 133
(c) Karbokationy stabilizowane dwoma heteroatomami / 134
B3. Donory elektronów p / 135
(a) Karbokationy węglowodorowe / 135
(b) Karbokationy stabilizowane heteroatomem / 139
(c) Karbokationy stabilizowane dwoma heteroatomami / 140
(d) Karbokationy stabilizowane trzema heteroatomami / 142
C3 Donory elektronów  / 143
(a) Karbokationy węglowodorowe / 144
(b) Karbokationy stabilizowane heteroatomem / 145
(c) Karbokationy stabilizowane dwoma heteroatomami / 149
3.4. Reakcje związków aromatycznych (D) z czynnikami elektrofilowymi (1–3) / 150
D1. Nieorganiczne czynniki elektrofilowe / 156
D2. Nienaładowane czynniki elektrofilowe / 164
D3. Karbokationy / 166
(a) Karbokationy węglowodorowe / 166
(b) Karbokationy stabilizowane heteroatomem / 170
(c) Karbokationy stabilizowane dwoma heteroatomami / 174
(d) Karbokationy stabilizowane trzema heteroatomami / 179
3.5. Reakcje związków nukleofilowych (A–D) z kationami organicznymi z ładunkiem na heteroatomie (4) / 180
A.4. Aniony nieorganiczne / 180
B.4. Donory elektronów p / 181
C.4. Donory elektronów π / 181
D.4. Związki aromatyczne / 182
3.6. Reakcje związków nukleofilowych (A–D) z elektrofilowymi karbenami (5) / 183
A.5. Aniony nieorganiczne i organiczne / 188
B.5. Donory elektronów p / 189
C.5. Donory elektronów π / 190
D.5. Związki aromatyczne / 192
3.7. Przegrupowania związków azotu z deficytem elektronów / 193
3.8. Reakcje alkenów z nienaładowanymi czynnikami elektrofilowymi / 195

Rozdział 4. Reakcje z udziałem rodników / 197
4.1. Metody wytwarzania rodników / 199
4.2. Reakcje podstawienia / 204
4.3. Przyłączanie rodników do wiązań nienasyconych / 216

Rozdział 5. Reakcje pericykliczne / 220
5.1. Reakcja Dielsa-Aldera / 220
5.2. Reakcje 1,3-dipolarnej cykloaddycji / 226
5.3. Reakcje [2+2] cykloaddycji / 234
5.4. Reakcje enowe / 236
5.5. Przegrupowania sigmatropowe / 238
Skorowidz / 244