BIO – ORGANISCHE CHEMIE.
HOOFSTUK 1: AROMATEN/BENZEENRINGEN.
DE STUDENT IDENTIFICEERT EN BENOEMT AROMATISCHE STRUCTUREN .
(REGEL VAN HÜCKEL).
BENZEEN EN AROMACITEIT.
- Bekendste en eenvoudigste aromatische verbinding.
- Vloeistof met TK: 80°C.
- Brutoformule C6H6 (een onverzadigde verbinding)
HYBRIDE VAN TWEE GRENSSTRUCTEREN.
Op verschilende manier een benzeenring kunnen tekenen doordat;
- Pi-elektronen van dubbele binding NIET gelokaliseerd tussen grensstructuren, maar VERDEELD
over alle bindingen.
➔ Delokalisatie.
REGEL VAN HÜCKEL:
Bepalen of de structuur een armoaat is of niet.
Op basisch van 4 stappen.
1. Cyclisch
Is het een gesloten ringstructuur?
2. Vlak
Hebben de koolstofatomen 3 bindingspartners of hebben ze er meer?
3. Geconjugeerd
Is er afwisseling tussen enkelvoudige en dubbele bindingen in de gesloten structuur?
4. 4n + 2 pi-elektronen (met n als een geheel getal)
Wanneer een totaal van n een geheel getal is dan kan men spreken over een aromaat.
,STABILITEIT VAN EEN AROMAAT.
Aromatische verbindingen hebben andere eigenschappen dan onverzadigde niet-aromatische.
STABILITEIT.
Aromaten zijn zeer stabiel omdat, ze gemakkelijk een proton kunnen afgeven en dan zo een relatief stabiel
aromatische anion werd gevormd met 6 pi – elektronen.
WAAROM ZIJN ZE ZO STABIEL?
Omdat er meerdere mesomeren (grensstructuren) gevromd kunnen worden en ze makkelijk protonen
kunnen afstaan.
EXPERIMENTEEL GEVONDEN HYDROGENERINGSWARMTE VAN BENZEEN.
Een hybride van grensstructuren heeft een lagere energie dan de afzonderlijke grensstructuren, wat leidt
tot energiewinst door mesomerie, ook wel resonantie-energie genoemd.
➔ Verschil tussen berekende en gevonden waarde door stabilisatie van mesomerie.
= Energiewinst
De extra stabiliteit van benzeen door mesomerie kan worden aangetoond door de hydrogeneringswarmte
te vergelijken met die van het hypothetische 1,3,5-cyclohexatrieen, waarin de dubbele bindingen geen
interactie hebben.
Terwijl men voor benzeen een hydrogeneringswarmte van bijna 360 kJ/mol zou verwachten, bedraagt deze
experimenteel slechts 210 kJ/mol. Dit verschil van 150 kJ wijst op de extra stabilisatie door aromaticiteit
in het cyclische π-elektronensysteem
, NOMENCLATUUR.
Uitzonderingen.
MEERDERE SUBSITUENTEN OP JE BENZEENRING.
Ortho Naarst elkaar op plaats 1 en 2.
Meta Op plaats nummer 1 en 3.
Para Staan tegenoverelkaar op plaats 1 en 4.
BENZEEN ALS EEN SUBSTITUENT: FENYLGROEP BENZEEN ALS EEN SUBSTITUENT MET EEN EXTRA CH2-GROEP.
, DE STUDENT PAST ELEKTROFIELE AROMATISCHE SUBSTITUTIE (EAS) TOE.
ELEKTROFIEL.
Positief geladen deel dat houdt van elektronen op te nemen.
SUBSITUTIE.
Vervangen door een andere groep.
VIJF TYPES:
1. Halogenering (broom of chloor)
2. Nitrering
3. Sulfonering
4. Alkylering (alkylgroep)
5. Acylering
FUNDAMENTEEL ANDERS DAN BIJ ALKENEN.
ALKENEN AROMATEN
Additiereactie aan de pi – bindingen. Subsitutie waarbij aromatische systeem behouden blijft.
Energie en een katalysator nodig om een reactie te
krijgen.
➔ Omdat aromaten zo stabiel zijn.
HOOFSTUK 1: AROMATEN/BENZEENRINGEN.
DE STUDENT IDENTIFICEERT EN BENOEMT AROMATISCHE STRUCTUREN .
(REGEL VAN HÜCKEL).
BENZEEN EN AROMACITEIT.
- Bekendste en eenvoudigste aromatische verbinding.
- Vloeistof met TK: 80°C.
- Brutoformule C6H6 (een onverzadigde verbinding)
HYBRIDE VAN TWEE GRENSSTRUCTEREN.
Op verschilende manier een benzeenring kunnen tekenen doordat;
- Pi-elektronen van dubbele binding NIET gelokaliseerd tussen grensstructuren, maar VERDEELD
over alle bindingen.
➔ Delokalisatie.
REGEL VAN HÜCKEL:
Bepalen of de structuur een armoaat is of niet.
Op basisch van 4 stappen.
1. Cyclisch
Is het een gesloten ringstructuur?
2. Vlak
Hebben de koolstofatomen 3 bindingspartners of hebben ze er meer?
3. Geconjugeerd
Is er afwisseling tussen enkelvoudige en dubbele bindingen in de gesloten structuur?
4. 4n + 2 pi-elektronen (met n als een geheel getal)
Wanneer een totaal van n een geheel getal is dan kan men spreken over een aromaat.
,STABILITEIT VAN EEN AROMAAT.
Aromatische verbindingen hebben andere eigenschappen dan onverzadigde niet-aromatische.
STABILITEIT.
Aromaten zijn zeer stabiel omdat, ze gemakkelijk een proton kunnen afgeven en dan zo een relatief stabiel
aromatische anion werd gevormd met 6 pi – elektronen.
WAAROM ZIJN ZE ZO STABIEL?
Omdat er meerdere mesomeren (grensstructuren) gevromd kunnen worden en ze makkelijk protonen
kunnen afstaan.
EXPERIMENTEEL GEVONDEN HYDROGENERINGSWARMTE VAN BENZEEN.
Een hybride van grensstructuren heeft een lagere energie dan de afzonderlijke grensstructuren, wat leidt
tot energiewinst door mesomerie, ook wel resonantie-energie genoemd.
➔ Verschil tussen berekende en gevonden waarde door stabilisatie van mesomerie.
= Energiewinst
De extra stabiliteit van benzeen door mesomerie kan worden aangetoond door de hydrogeneringswarmte
te vergelijken met die van het hypothetische 1,3,5-cyclohexatrieen, waarin de dubbele bindingen geen
interactie hebben.
Terwijl men voor benzeen een hydrogeneringswarmte van bijna 360 kJ/mol zou verwachten, bedraagt deze
experimenteel slechts 210 kJ/mol. Dit verschil van 150 kJ wijst op de extra stabilisatie door aromaticiteit
in het cyclische π-elektronensysteem
, NOMENCLATUUR.
Uitzonderingen.
MEERDERE SUBSITUENTEN OP JE BENZEENRING.
Ortho Naarst elkaar op plaats 1 en 2.
Meta Op plaats nummer 1 en 3.
Para Staan tegenoverelkaar op plaats 1 en 4.
BENZEEN ALS EEN SUBSTITUENT: FENYLGROEP BENZEEN ALS EEN SUBSTITUENT MET EEN EXTRA CH2-GROEP.
, DE STUDENT PAST ELEKTROFIELE AROMATISCHE SUBSTITUTIE (EAS) TOE.
ELEKTROFIEL.
Positief geladen deel dat houdt van elektronen op te nemen.
SUBSITUTIE.
Vervangen door een andere groep.
VIJF TYPES:
1. Halogenering (broom of chloor)
2. Nitrering
3. Sulfonering
4. Alkylering (alkylgroep)
5. Acylering
FUNDAMENTEEL ANDERS DAN BIJ ALKENEN.
ALKENEN AROMATEN
Additiereactie aan de pi – bindingen. Subsitutie waarbij aromatische systeem behouden blijft.
Energie en een katalysator nodig om een reactie te
krijgen.
➔ Omdat aromaten zo stabiel zijn.
