Základy organické chemie
Jaromír Literák
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 1/63
Aminy
Aminy můžeme formálně odvodit náhradou jednoho nebo více atomů vodíku v molekule amoniaku za uhlovodíkoví zbytky.
h h r r r
>h >r >r >r       r-n-r x0
r
amoniak primární        sekundární     terciární kvarterní
amin amin amin amoniová
sul
Názvosloví aminů
Substituční názvosloví - předpona amino- nebo přípona -amin. Skupinově-funkční názvosloví - názvy uhlovodíkových zbytků + amin.
ch3
h"n^ch2ch2ch3 h2n-ch2-ch2-oh
methyl(propyl)amin 2-aminoethanol /V-methylpropanamin
h2n-ch2ch3
ethanamin ethylamin
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 2/63
Aminy
Uplatňuje se i triviální názvy aminů
NH<
anilin
3-methylanilin m-toluidin
HO. HO'
dopam
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020
Aminy
Vliv tvorby vodíkových můstků na teplotu varu:
CH3CH2CH3
b.v. = -42 °C
CH3CH2NH2
b.v. = 17°C
CH3CH2OH b.v. = 78 °C
Obecná charakteristika reaktivity aminů:
bazicita:
R i
HcPl:
R-N-R i
..0
:ci:
nukleofilita:
R i
R'V^R 1 ...
H3C^ci:
R-N-R
1 ..0
Chh :P.|:
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020
Aminy
Bazicita aminů
pKa + pKb = 14
Alifatické aminy - kombinace vlivu substituentů a solvatace:
nh-
ch3ch2nh:
(ch3ch2)2nh
(ch3ch2)3n
?Kb 4,75
3,4
3,0
3,2
Aromatické aminy jsou výrazně méně bazické následkem konjugace:
c//-^ ®
nh-
^=nh2
pKi, 9,4
nh;
=\ ©
-►
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 5/63
Aminy
Bazicita aminů
Vliv substituentů na bazicitu:
NHp
H3C
-O-
8,7
NH2 8,9
efekt substituentů
M+, I-
1+
/ \
NH2 9,4
NH2       10,0 M+, I-
N
NH2       12,3 M- I-
NH2       13,0 M-, I-
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020
Aminy
Bazicita pyridinu
pKb
	íf^l
	nh2
8,7	9,4
Jaromír Literák Základy organické chemie 16. dubna 2020 7/63
r^i v/ ■ o
Príprava aminu
Redukce nitrilů
H
CH3CH2-Br     N^C0N *    CH3CH2-CEN   \L^4* CH3CH2-C-N
bN^ 2. H2(J i \_.
- NaBr H
Nukleofilní substitucí lze připravit nitrily pouze z 1° a 2° halogenderivátů.
Redukce amidů
P     SOCI?                  P     NH3 P     1.LiAIH4 ^
CH3CH2-C -^  CH3CH2-C -^—   CH3CH2-C        0 ,,    *» CH3CH2-C-NH2
OH Cl NHo ^-N2U
H
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 8/63
r^i v/ ■ o
Príprava aminu
Redukce nitroderivátů
O-* —Sž?—- o-*-
Zn, Fe, Sn, SnCI2/HCI
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 9/63
r^i v/ ■ o
Príprava aminu
Alkylace amoniaku/nižších aminů
H
©i ) H-N-rhK
..O :Ci:
H
i
N
H'"SCH3
primární amin
©
+ NH4 :'Či:
Nebezpečí vícenásobné alkylace.
H
H'^CH3
H •<
©i J
NH3
CH3
..9 :ci:
H
i
N + H3C",VCH3
sekundární amin
© ..© NH4 :fii:
H
i
H3C CH3 H3C^£I«
NH3
©1 J H3C-N-tI-K
© :Ci:
CH3
N + H3C"*"CH3 +
terciární amin
© ..© NH4 :pj:
H
i
.N.
H3C'*j^vCH3 H3C^pi*
CH3 ©'
H3C-N-CH3 CH3
kvarterní amoniová sul
..© :Ci:
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020
r^i v/ ■ o
Príprava aminu
Primární aminy lze připravit použitím nadbytku amoniaku.
NH3     + Br^Y^CHs
O
nadbytek
H2N^CH3 + NH4Br O
hlavní produkt
Kvarternizace aminů - vyčerpávající alkylace nadbytkem alkylačního činidla.
NH3   + Br-CH3
nadbytek
CH3
©'
H3C-N-CH3      + 3 NH4Br CH3 ßr
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 11/63
r^i v/ ■ o
Príprava aminu
Redukce azidů
1. LiAiH4
2. H20 / CH3CH2Br + NaN3    _ NaBr>    CH3CH2N3 -^-- CH3CH2-N    + n<
H2/Pd H
r-N v/ ■        /       /    i -o
Príprava primárních aminu.
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 12/63
r^i v/ ■ o
Príprava aminu
Gabrielova reakce
Příprava primárních a někdy i sekundárních aminů
o:
1	:n-	h
ftalimid		
pKa	= 8,3 • •	
	o. :n-	CH3
KOH
QC
o:
:n:
Qe
H20 / H2S04
H3C-Br: - KBr SN2
,COOH
'COOH
kyselina ftalová
H
:n-ch3
H
primární amin
o:
i
:n
í
o:
:n-ch3
í
QE
Jaromír Literák
NH2NH2 Ä7~
o:
N i
H
Q:
H
+ :n-ch3
H
primární amin
Základy organické chemie
16. dubna 2020
r^i v/ ■ o
Príprava aminu
Reduktivní aminace
o ©
NH3, Hu(kat.)> R-i     R2     - H2O
Ri R2
1. NaBH4 2-H2Q ,
nebo
H2/Pt
One-pot provedení reduktivní aminace.
,0
NH3i H
,©
NaBH3CN
H 1
.N. H
H
Původ selektivity redukce (imin x karbonyl)
o
NaBH3CN
bez reakce
NH
NaBH3CN
bez reakce
.NH
H
©
©
,NH2
NaBH3CN
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020
r^i v/ ■ o
Príprava aminu
Reduktivní aminace
NH3; H
©
NaBHqCN H3C
H
*CH3
primární amin
O
A
RNH2,H
©
H^N'R
H3C   NCH3     NaBHqCN H3C
H
sekundární amin
R2NH,H
©
R~N-R
NaBH3CN     H3C ^ CH3
terciární amin
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 15/63
Reakce aminů
Hofmannovo odbourávání (1851)
9H3 u©/i   *x H3C
H3C-C-OH frat) ■        C=CH2 + HÄH
CH3 H3C
CH3 ©
H3C-C-NH2 H f1?*-) *    bez reakce
á     \       d AT CH3
Aminová skupina -NH2 je špatnou odstupující skupinou. Hofmannovo odbourávání kvarterních amoniových hydroxidů:
odstupující skupina
^   ©?H3 CH3
H3C-N-CH3  Q -^      n^~ii   +        N        + u'°-u
Y OH      E2        H3C     OH2 + H3C'    CH3       H H
H3CXH3
Reakce probíhá jako E2.
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 16/63
Reakce aminů
Hofmannovo odbourávání
NH:
H3C
CH'
CH3Br
©i č H3C-N-CH3
nadbytek H3C
CH3
0 Br
Ag2Q H20
- AgBr
©i č H3C-N-CH3
H3C
CH-
©.
OH
^CH2 ©i č H3C-N-CH3
H^C
A_XH3    150 °C,
0.
E2
HpC'
.CH-
+ H3C^-CH3  + |_|
OH
CH3
C'^CW  + HÄH
3U UH3
95%
5%
Stericky náročná odstupující skupina - Hofmannova reakce vede ke vzniku alkenu s méně substituovanou dvojnou vazbou.
Br
H3C
CH'
EtONa 25 °C E2
H2C'
,CH
3 + |_| c^^^c^3  + EtOH  + NaBr
25%
75%
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 17/63
Reakce aminů
Hofmannovo odbourávání
R. K.
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 18/63
Reakce aminů
Reakce aminů s kyselinou dusitou
HLCl:
..0 -:CP
.. r
Ö=N-Ö-H
HLCl:
.. .. ©/
0=NrO:
H
H
..0 :Ci:
Reakcí s kyselinou dusitou dochází k nitrosaci. Sekundární aminy - karcinogenní nitrosaminy.
R i
FT"VH
sekundární amin
NaNQ2 HCI
nitrosamin
R i
)
• •    •• .s
0=N
R
©'
* Q
-H
©
R
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020
Reakce aminů
Reakce aminů s kyselinou dusitou
Nitrosaminy
CH3 H3CNvNO
NO
ó
tepelně zpracované   smažená slanina   tabákový kouř maso, ryby, pivo
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 20/63
Reakce aminů
Reakce aminů s kyselinou dusitou
Primární aminy - diazoniové soli
R-NH2
primární amin
NaNQ2
HCl
0-5 °C
H		
R-ISt	-►	R-N=N-0-H • •
*        • • N=Q_		
HCI
H20
..©
:Ci:
• •    • •
R-N=N
©
..© :Ci:
• •
R-NE
©
diazoniová sul
Mechanismus:
©
• •   • •
0=N R-ŇH2
©17
R-N-H
N=Q
H.S.H
R-N: f N=Q
HV"XH
y
r-$ © -
N^)-H
H$.H - R-N=N-Ö-H
R-N^N^:©
H
):© H
H
R-N=N + :0:
H
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 21/63
Reakce aminů
Diazoniové soli
Diazoniové soli jsou nestabilní, -N2 je velmi dobrou odstupující skupinou
.©
- R   + N=N
H3C
AT
H3C N2 + )©
H3C
H3C
Stabilizace diazoniových solí konjugací - aryldiazoniové soli jsou omezeně stabilní.
NEN -
(' \—N=N
©<
© Q
N=N
M- a I- efekt
-N2 je silně elektronakceptorní skupinou
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 22/63
Reakce aminů
Diazoalkany
H2C-*NEN  ^-^ H2C=N=N
diazomethan
Sandmeyerova reakce
NH<
NaNQ2/HCI 0°C
N "
X
Cl
CuX
+ N;
X = CI, Br, I, CN
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 23/63
Reakce aminů
Schiemannova reakce
.NH;
NaNQ2/HCI 0°C
N"
Cl
e
NaBF4
N-
BF4Q
N'
BF40
AT
+ N2 + BR
Další přeměny diazoniových solí:
HoO
AT
.NH;
NaNQ2/HCI 0°C
N"
Cl
©
H3P02
.H
Kl
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020
Reakce aminů
Azokopulační reakce
Diazoniové soli jsou slabé elektrofily - mohou poskytnout S^Ar s aromáty bohatými na elektronovou hustotu (-OH, O- nebo -NR2). Máslová žluť
NH'
NaNQ2/HCI 0°C
.N "
CH3 N
CH-
Cl
0
SEAr
Methyloranž
HO3S'
NaN02/HCI
0°C
HO3S
N -
CH3 ^CH3
CH3 N
Cl
0
CH
• NU
SEAr
N'
H03S'
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 25/63
Reakce aminů
Prontosil
NaNQ2/HCI 0°C
HoN
SEAr
Azobarviva - indikátory, barvení textilií a potravinářská barviva.
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 26/63
Nitrosloučeniny
Podražec křovištní
Chloramfenikol
OH OH
chloramfenikol
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 27/63
Nitrosloučeniny
Rezonanční struktury -NO2 skupiny:
R-N       ^-^ R-N
Nitro skupina -NO2 má záporný indukční i mezomerní efekt:
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 28/63
Nitrosloučeniny
Příprava nitrosloučenin
CH4 + HNO3
400 °C
H3C-NO2 + H20
Aromatické nitroderiváty - SeAt
HNO3/H2SO4
NO2
HNO3/H2SO4
NO2
Významné deriváty:
NO2
NO2
02N'
>CH3 NO2
.OH
02KT ^ ^N02
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 29/63
Nitrosloučeniny
Závislost produktu redukce nitrosloučenin na pH
NH-NH-
Zn
hydrozobenzen
pH<7
Zn
pH ~ 7
NHOH
A/-fenylhydroxylamin
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020
Organokovové sloučeniny
Vazba C-M má částečně iontový charakter, reaktivita roste s polaritou vazby.
Prvek	Li	Mg	Ti	AI	Cu	Si	Sn	B	C
Elektronegativita	0,97	1,2	1,3	1,5	U	1,7	1,7	2,0	2,5
% iontové vazby	43	35	30	22	12	12	11	6	
Sloučeniny nepřechodných kovů jsou velice reaktivní, mohou vystupovat jako báze, nukleofily a občas také redukční činidla.
Sloučeniny přechodných kovů jsou charakteristické kovalentním charakterem vazby C-M, kov se může vyskytovat ve více oxidačních stavech, mohou fungovat jako katalyzátory nejrůznějších reakcí.
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 31/63
Metody přípravy organokovů
Reakce kovu s organickým halogenidem
Redukce alkyl-, alkenyl- nebo arylhalogenidů na povrchu kovu. Možné v případě elektropozitivních kovů jako Na, Li, Mg, Zn.
Oxidatívni adice:
transfer elektronu
Li- Li
©
"Cl
•0
T Hí
Cl0
+ Li-
" HaC
R-X + 2 Li
R—Li  + LiX
R-X + Zn
- R-Zn-X
R-X + Mg
R-Mg-X
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 32/63
Metody přípravy organokovů
Transmetalace
Vhodná pro přípravu zvláště sloučenin přechodných kovů.
Vychází ze snadno připravitelných sloučenin Mg, Li. Hnací silou reakce
vznik stabilního halogenidu elektropozitivního kovu (LiX, MgX2):
MgCI
+ CdCI2
rj^Y^CdCI
+ MgCI2
H3C
2      )— MgBr     + ZnBr2 H3C
H3C.  .Zn XH3
]     Y + 2M9Br2
CH3 CH3
Deprotonace kyselých C-H vazeb
R-CEC-H + NaH
.<=> © -   R-CEC:   Na   + H2
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 33/63
Metody přípravy organokovů
Deprotonace kyselých C-H vazeb
Schůdné jen u dostatečně kyselých atomů vodíku.
—C-H I
pKa ~50
/
=C
H
-44
=C-H -25
Variantou reakce je orř/70-metalace (lithiace), která dovoluje deprotonovat málo kyselé Csp2-H a Csp3-H vazby díky komplexaci Li blízkými skupinami jako -N(R)2 nebo -OR:
H3CV
O
H3C.0.VLkR
o
+ LiR
CH3
+ H3C-C-Ü CH3
H3C0	
	í ^1
	CH3
H3C	-C-H
	CH3
Li
+ R-H
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 34/63
Metody přípravy organokovů
Výměna lithia za halogen
R-Li   + R'-X
R-X   + R'-Li
Reakce probíhá pouze v případě, že vzniká slabší báze.
+ CH3CH2CH2CH2Li >    ^ ^
N     Br 2 ' N Li
+ CHsCh^Ch^Ch^Br
Pořadí bazicity:
Csp3—Li > Csp2—Li > CSp-Li
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 35/63
Metody přípravy organokovů
Organokovy nepřechodných kovů jsou nekompatibilní s určitými funkčními skupinami, se kterými reagují:
H
—OH      —N       —SH R
.0
j/
o
R
\ —CEN OR
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 36/63
Grignardova činidla
Victor Grignard (1871-1935)
Grignard (1900):
H3C-I  + Mg
Et20
H3C-Mg-l
j?
H3C-Mg-l + R-C
H
?'Mgl
R-C-CH3 i
H
.Mgl
O
R-C-CH3  + H20 H
OH
R-C-CH3   + MglOH H
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 37/63
Vlastnosti organokovových sloučenin nepřechodných kovů
Rovnováha mezi různými organohořečnatými sloučeninami v roztoku, pro stabilitu sloučenin RMgX je důležitá komplexace s ethery nebo terciárními aminy (Lewisova kyselina-Lewisova báze):
2 R-X      Mg >    2R-Mg-X    « R-Mg-R  + MgX2
VR
R-Mg-X
Organokovy v závislosti na rozpouštědle agregují:
2 R-Mg-CI     « R-Mg Mg-R
CH3LÍ    v Et20 - tetramer       C4H9LÍ   v hexanu - hexamer
v THF - tetramer v THF - tetramer + dimer
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 38/63
Vlastnosti organokovových sloučenin nepřechodných kovů
Tyto sloučeniny jsou velice reaktivní, mohou vystupovat jako nukleofily, báze a občas také redukční činidla:
H^H
R
vMgBr
.^.MgBr
1 1	1 1
1 1	1 1
R
Q>,,^MgBr
H^H
R
hľ^MgBr +
R-H
BrMg H     H R
R
.x. Mg Br •u
1 1	1 1
1 1	1 1
+
H
R R
Lithné sloučeniny poskytují méně enolizačních a redukčních reakcí než sloučeniny RMgX (Grignardova činidla).
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 39/63
Reakce organokovových sloučenin nepřechodných kovů
Reakce s kyselinami
+   DpO -^    <\ /)—D   + LiOD
Reakce s alkylhalogenidy a alkylačními činidly
Dochází k nukleofilním substitucím, často mechanismem S|\|2. RLi reagují s alkylačními činidly lépe než RMgX:
H3C CH3
)=(      + CH3CH2CH2CH2I H Li
H3vr
H CH2CH2CH2CH3
+
Lil
CH3
O
H3C—^  ý— MgBr + H3CO-S-OCH3 CH3
CH3
O
CHq   + H3CO-S-OMgBr
O
CH3
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 40/63
Reakce organokovových sloučenin nepřechodných kovů
Reakce s aldehydy a ketony
Vznikají příslušné alkoholy:
i.
H3crrH
H3C-L\
:0'LÍ
H3C-
■H
CH3
HoO
:OH
H3C-
■H
CH3
+ LiOH
1. PhMgBr
2. H20
/ \
:OH
Reakce Grignardových činidel probíhá s největší pravděpodobností přes šestičlenný tranzitní stav za spoluúčasti dvou molekul organokovů:
R' R'
Mg
: i
X
..^MgX :0 l
+ RMgX
R    I R' R
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 41/63
Reakce organokovových sloučenin nepřechodných kovů
Reakce s aldehydy a ketony
Nukleofilní adice organokovu může být doprovázena enolizací (deprotonací C-H vazby) a redukcí:
o
CH3 CH3
RMgX
XMg. H3C
H3C CH3
XMg
CH3 \ +
'O
XMg.
CH3 CH3
H3C
♦ >
<
CH3
H3C    H CH3
adice
enolizace
redukce
Rozdělení produktů / %
Grignardovo činidlo   adice   enolizace redukce
CH3MgX	95	0	0
(CH3)3CMgX	0	35	65
(CH3)3CCH2MgX	0	90	0
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 42/63
Reakce organokovových sloučenin nepřechodných kovů
Reakce s aldehydy a ketony
Terciární alkoholy mohou snadno při zpracování reakční směsi dehydratovat za vzniku alkenu:
H
1. CH3Mgl
2. H20
OH
-H
CH<
^  /    "XT \_
V^/ -H2o'
Reakce s epoxidy
Reakcí vznikají alkoholy:
rO'
(
R-MgX
í
JO-MgX
HpO
R
í
J
R
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 43/63
Reakce organokovových sloučenin nepřechodných kovů
Reakce Grignardových činidel s nitrily
r-v
	• • keton				
Jaromír Literák			Základy organické chemie		16. dubna 2020 44/63
Reakce organokovových sloučenin nepřechodných kovů
Reakce organokovů s estery a halogenidy karboxylových kyselin
O Substituce odstupující skupiny probíhající adičně-eliminačním mechanismem za vzniku ketonu (nebo aldehydu).
R-MgX
R'-
©
R
-Y
o:
U
R'^R
kde Y = alkoxy nebo aryloxy nebo halogen
O Adice organokovů na karbonyl za vzniku alkoholátu, který reakcí s H2O uvolní alkohol.
R'-VH R-MgX
©
.. H
:0"
R'-
■R
H20
R-
R
R
R   + MgXOH
Reakci obvykle nelze zastavit ve stádiu aldehydu nebo ketonu nastavením poměru 1:1, lze je však připravit užitím přebytku esteru nebo halogenidu.
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 45/63
Reakce organokovových sloučenin nepřechodných kovů
Reakce organokovů s oxidem uhličitým
Zde se objevuje největší rozdíl v reaktivitě mezi RLi a RMgX. Adice organokovů na CO2 poskytuje sůl karboxylové kyseliny:
:q=cÍq: (
H3Cv-MgCI
H3C-C,
•6-MgCI
HCI
:0-H
H3C-C     + C| Mg.c|
V případě alkyl- a aryllithia se reakce nezastavuje ve stadiu soli a dochází k adici druhého ekvivalentu organokovů —> keton:
h3c-lí
CO;
Li
HsC\o-Li H3C-C0 O:
CH3
1 HpO H3C-C-0: —^
/O:
O:
CH3
H3C-C-Ô: 1 x
.O: H
. H
-H20
H3C CH3
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 46/63
Reakce organokovových sloučenin přechodných kovů
Organokovové sloučeniny přechodných kovů se podobně jako sloučeniny nepřechodných kovů rozkládají vlhkostí a jsou oxidovány kyslíkem. Obvykle se připravují nepřímo transmetalací ze snadno připravitelných organolithných nebo horečnatých sloučenin.
EtO     ^- 7
Rieke-Zn > VO"2""1 EtO     ^- 7
2 H3C-MgBr   + CdCI2
H3C-Cd-CH3 + MgBr2 + MgCI2
H3C-MgBr + CdCI2
H3C-Cd-CI + MgBrCI
Obecně ale platí, že jsou méně reaktivní - jsou to slabší báze a lepší nukleofily.
cui -y^zLi
- Lil
(CH3Cu)n    h3C U * (CH3)2CuLi
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 47/63
Sloučeniny přechodných kovů
Gilmanova činidla
Organokupráty R2C11LÍ a R2CuMgX lze připravit reakcí Cul nebo CuBr
s organohořečnatými nebo organolithnými sloučeninami v poměru 1:2 v etheru
nízké teploty.
Cul     H3C-U , -Lil
(CH3Cu)n
H3C-LÍ
(CH3)2CuLi
Sloučeniny se svědčily jako dobré nukleofily - jsou málo bazické a měkké nukleofily. Organokupráty jsou schopny substituovat halogeny i na sp2 uhlících
C9H13-I + (CH3)2CuLi
SN2
-30 °C
C9H13-CH3   +  Lil  + CH3Cu
C4H9
+ (C4H9)2CuLi
C4H9
-30 °C
+ Lil + (C4H9)Cu
C4H9
O
H3C^(    + (CH3)2CuLi Cl
O
A
H3CXH3 + Lici + CH3Cu
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 48/63
Adice nukleofilů na a,/5-nenasycené karbonylové sloučeniny
tvrdé O nukleofily
mákké nukleofily
ci-r
CH
CH2
rychlá a často vratná adice, často kinetický produkt
adice probíhá pomaleji, je nevratná
1. Bu-MgBr >
2. H20 / H®
1. Bu2CuLi
2. H20 / H
HO,
H-
H
Bu
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 49/63
Následující sloučeniny seřaďte podle jejich bazicity:
o
NH:
H3C^
NHí
H3C^N^CH3 i
H
NH:
02N
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 50/63
Následující sloučeniny seřaďte podle jejich bazicity:
o
NH:
H3C^
NH:
H3C^N^CH3 i
H
NH:
02N
Řešení:
H3CvN^CH3 i
H
NH:
NH:
.0
H3C^
02N
NH:
?Kb 3,27
9,4
13,0
atom dusíku není bazický
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 50/63
Doplňte výchozí látku a produkt/y následující reakce:
NaN-
-NaBr
H3C
N H2/Pd
-N;
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020
Doplňte výchozí látku a produkt/y následující reakce:
NaN-
-NaBr
H3C
N-
H2/Pd -No
Rešení:
CHsCHpCHpBr
NaN3 -NaBr
H3C
N-
H2/Pd -Np
CHsCHpCHpNHí
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 51/63
3
Doplňte produkt/y následující reakce:
HOCH2CH2NH2 + 2
O
H^H H-
NaBH3CN
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020
Doplňte produkt/y následující reakce:
?\ NaBH3CN HOCH2CH2NH2 + 2 -—-
Rešení:
HOCH2CH2NH2 + 2
O
H^H
NaBH3CN H+
H H C-H
HO-CH2-CH2-N
+ HpO
C-H H H
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 52/63
Příklad č.
Máte za úkol připravit reduktivní aminací ethyl(propyl)amin. Jako zdroj dusíku bude sloužit amoniak. Navrhněte karbonylové sloučeniny, které k přípravě budete potřebovat.
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 53/63
Příklad
Máte za úkol připravit reduktivní aminací ethyl(propyl)amin. Jako zdroj dusíku bude sloužit amoniak. Navrhněte karbonylové sloučeniny, které k přípravě budete potřebovat.
NH-
reduktivní aminace
H i
N.
.CH-
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 53/63
Příklad č.
Máte za úkol připravit reduktivní aminací ethyl(propyl)amin. Jako zdroj dusíku bude sloužit amoniak. Navrhněte karbonylové sloučeniny, které k přípravě budete potřebovat.
reduktivní h
aminace J, ~u
Řešení:
reduktivní
P P aminace
nh3 + h3C-C   + ch3ch2-C ^ h3C
h h
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 53/63
Příklad č. 5
Doplňte meziprodukt a konečný produkt následující sekvence reakcí:
o
1. NaOH
2. CH3CH2CH2Br
N-
-CH<
nadbytek H20 H+ AT
O
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 54/63
Příklad č. 5
Doplňte meziprodukt a konečný produkt následující sekvence reakcí:
o
1. NaOH
2. CH3CH2CH2Br
N-
-CH<
nadbytek H20 H+ AT
O
Řešení:
1. NaOH
2. CH3CH2CH2Br
O
N-
■CH-
nadbytek H20 H+ AT
O
CH3CH2CH2NH2
+
kyselina ftalová
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 54/63
Příklad č. 6
Doplňte produkt/y následující reakce:
©i Br H3C-N-CH3
hhC
NaOH AT
CH-
+
+ N(CH3)3  + NaBr + H20
majoritní produkt
minoritní produkt
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 55/63
Příklad č. 6
Doplňte produkt/y následující reakce:
©i Br H3C-N-CH3
hhC
NaOH AT
CH-
+
majoritní produkt
+ N(CH3)3  + NaBr + H20
minoritní produkt
Řešení:
^CH2 0 ©1 Br H3C-N-CH3
hhC
NaOH AT
CH-
Jaromír Literák
+
+ N(CH3)3 + NaBr + H20
majoritní produkt
minoritní produkt
Základy organické chemie
16. dubna 2020
Příklad č. 7
Doplňte meziprodukt a konečný produkt následující sekvence reakcí:
N02
1. Sn/HCI
2. NaOH
NaN02/HCI -ä
o°c
Kl
AT
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 56/63
Příklad č. 7
Doplňte meziprodukt a konečný produkt následující sekvence reakcí:
N02
1. Sn/HCI
2. NaOH
NaN02/HCI -ä
o°c
Kl
AT
Řešení:
NOc
1. Sn/HCI
2. NaOH
NaN02/HCI -i
o°c
Kl A7
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 56/63
Příklad č. 8
Doplňte meziprodukt a konečný produkt následující sekvence reakcí:
G) © O Na
N02
"NH;
NaNQ2/HCI 0 °C
OCH'
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 57/63
Příklad č. 8
Doplňte meziprodukt a konečný produkt následující sekvence reakcí:
G) © O Na
N02
"NH;
NaNQ2/HCI 0 °C
OCH'
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 57/63
Příklad č. 9
Doplňte produkt/y následující reakce:
o
1.
H
CH3CH2CH2MgBr
2. H20
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020
Příklad č. 9
Doplňte produkt/y následující reakce:
o
CH3CH2CH2MgBr -
y 2. H20
Řešení:
CH3CH2CH2MgBr
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 58/63
Příklad č. 10
Doplňte činidla a konečný produkt následující sekvence reakcí:
H3C
H3C
)— Br
H3C
suchý Et20
H3C
)-Mg-Br
O
(0,5 ekvivalentu) - MgBr2
H3C CH3
1 N
N
H
2. H20 / NH4CI
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 59/63
Příklad č. 10
Řešení:
H3C
H3C
)— Br
H3Q
suchý Et20
H3C
)-Mg-Br
>-Z"-<
(0,5 ekvivalentu)    |_| q qI_I - MgBr2 3 3
O
1.
N
N
H
2. H20 / NH4CI
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 60/63
Příklad č. 11
Doplňte meziprodukt a konečný produkt následující sekvence reakcí:
MgBr
Mg
-*■
suchý Et20
N
OCH-
nadbytek H20 H+ / AT
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 61/63
Příklad č. 11
Řešení:
nadbytek H20 H+/AT
OCH3
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 62/63
Příklad č. 12
Doplňte meziprodukt a konečný produkty následující sekvence reakcí:
o
1
2 CH3Li
Cul
CH-
Lil
2. H20
majoritní produkt
minoritní produkt
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 63/63
Příklad č. 12
Doplňte meziprodukt a konečný produkty následující sekvence reakcí:
2 CH3Li   + Cul
Lil
O
1
CH-
2. H20
majoritní produkt
minoritní produkt
Řešení:
2 CH3Li   + Cul
Lil
(CH3)2CuLi
O
1
CH-
2. H20
majoritní produkt
minoritní produkt
Jaromír Literák
Základy organické chemie
16. dubna 2020 63/63