REATTIVITA’ DEI LEGAMI

1. C-C C-H poco polare stabile poco reattivo apolare stabile a bassa reattività reattivi nucleofili Nu- sito elettrofilo C + basi di Lewis anioni riducenti C-O polare cationi acidi di Lewis ossidanti sito nucleofilo O - reattivi elettrofili E+ REATTIVITA’ DEI LEGAMI

2. Radicali liberi specie chimiche con 1 elettrone spaiato H+ + Reagenti elettrofili –acidi di Lewis- con lacuna elettronica o carica+ SO3 + AlCl3 .. .. .. Reagenti nucleofili –basi di Lewis- con doppietto non condiviso H2O NH3 .. .. .. ( OH)- Reagenti organici

3. rottura legami covalenti Reazioni organiche e formazione nuovi legami Scissione omolitica Scissione eterolitica L’atomo più elettronegativo trattiene la coppia di elettroni Ognuno dei 2 atomi mantiene l’elettrone prima condiviso 2 siti molecolari con polarità opposta Cl • + Cl • Cl—Cl    H—C=C —C — H—C — C —C — - + Reazioni organiche

4. EFFETTO INDUTTIVO EFFETTO MESOMERO interessa legami  il legame  non è stabile permanente ibridi di risonanza C- C+ dipendono da elementi con doppietti elettronici disponibili Alogeni O -NH2 C — O C=C  CH3 M+ reazione con un Nu- cedono elettroni al C attirano doppietti M- reazione con Nu- reazione con E+ Delocalizzazione elettronica del C

5. Atomi con elettronegatività diversa da C polarizzano anche i legami contigui - elettronegativo(elettronrepulsivo) + I + elettronegativo(elettronattrattivo) - I il legame  permanente C+ C- Alogeni O -NH2 C - O C=C  CH3 reazione con un Nu-(-O-, -S-) EFFETTO INDUTTIVO

6. Forma intermedia tra 2 o più strutture(forme limite) equivalenti MESOMERO Prodotto della delocalizzazione di coppie di elettroni + EFFETTO MESOMERO

7. sostituzione elemento H C ibridazione variano addizione geometria della molecola H H H H H H  C C  C C H  H H H H H REAZIONI E MECCANISMI

8. sostituzione di un gruppo (es. alogeno) con reagente nucleofilo reattivo nucleofilo: ione idrossido OH- gruppo sostituendo: bromuro attacco del nucleofilo dalla parte opposta del gruppo da sostituire inversione stereochimica La velocità di reazione è influenzata sia dal substrato sia dal reagente nucleofilo formazione del composto intermedio V = kc[CH3Br][-OH] Reazione di Sostituzione Nucleofila Sn2

9. Composto di partenza Composto intermedio sostituto sostituendo Composto finale Meccanismo reazione SN2

10. Prodotti simili a Sn2, ma diverso meccanismo la velocità di reazione dipende solo dalla concentrazione del substrato V = kc[substrato]. 1-Formazione del carbocatione, condiziona la velocità di reazione 2- attacco del reattivo nucleofilo al carbocatione 3- allontanamento di un protone da parte del bromo reazione possibile anche con reattivi scarsamente nucleofili come l’acqua o gli alcoli per formare alcoli ed eteri Reazione di Sostituzione Nucleofila Sn1-

11. H2SO4 E+ solfonazione nitrazione benzene e suoi derivati HNO3 anello benzenico = base di Lewis reattivo E+ H+ 1: reagente elettrofilo si lega al benzene carbocatione di risonanza stabile 2:aggiunta di un elettrone al protone aromaticità ristabilita Nota: la formazione del carbocatione –decisivo per la velocità di reazione- è fortemente endotermica, perché è non-aromatico Sostituzione elettrofila

12. aggiunta di alogeno a un alcano in presenza di luce. Alogenazione con radicali liberi Inizio catena Cl2 viene scisso da luce UV in due atomi Cl • Reazioni a catena 1- Cl • strappa un atomo H da un C terziario radicale terziario 2- radicale C• strappa a Cl2 un atomo Cl e resta un radicale Cl• il carbonio più sostituito dà il radicale più stabile Fine catena La reazione termina quando 2 radicali • si uniscono Sostituzione radicalica

13. 2- ADDIZIONE a- ionica Nu- : sul carbonio del carbonile C=O Nucleofila + - Nu- Nu H+ Nu C=O + Nu- C+ - C C O O- O-H Un pH acido accentua la polarizzazione C+ e perciò la reazione viene favorita dalla catalisi acida

14. Addizione Nucleofila a Gruppi Carbonilici 1- il nucleofilo si lega al C parzialmente + del carbonile spingendo gli elettroni verso l’ O • Esempi di reagenti Nucleofili: • reagenti di Grignard • alcoli • ammine • Ioni acetile 2- il protone si lega e forma l’alcol

15. 1- elettrofilo forte  attrae gli elettroni del legame  con formazione del carbocatione E+ = ElettrofiloNuc: = Nucleofilo 2- il reattivo nucleofilo si lega velocemente al carbocatione configurazione trans Orientazione regola di Markovnikov nucleofilo legato al C più sostituito • Esempidi addizione elettrofila: • idrossilazione • Idrogenazione • alogenazione E + elettrofila

16. addizione di un acido alogenidrico (es HBr) regola di Markovnikov H alogeno; al C più ricco di H al C più sostituito L’effetto I+ dei gruppi CH3sul C legato all’alogeno rende più stabile il composto CH3 CH3 CH3-C=CH2 + HBr CH3-C-CH3 Br Regola di Markovnikov

17. alogenuri alchilici arilici Mg reagiscono con composti organo-metallici fortemente polari R-MgX - reagiscono facilmente con altri composti polari tutti i composti organici numerosi composti inorganici -CO2 e H2O – REATTIVI DI GRIGNARD (1901)

18. Il C del radicale legato a Mg è  - e quindi nucleofilo Nu-  -  +  -  + +  -  +  +  - aldeide alcol Reazioni con reattivi Grignard

19. I 6 elettroni delocalizzati Reagente elettrofilo ACIDO DI LEWIS BASE DI LEWIS X:Y + catalizzatore + - Catalizzatori scindono eteroliticamentei legami in modo da produrre cationi elettrofili X+ catalizzatore-Y: che attaccano l’anello Catalizzatore-Y– + H+ Carbocatione intermedio Catalizzatore + HY Sostituzione elettrofila aromatica

20. Acido solforico H2SO4 catalizzatore HO-NO2 + H+ + HSO4- H2O + NO2+ + HSO4- HSO4- + H+ (del benzene) nitrobenzene NITRAZIONE

21. SO3reagente elettrofilo O O + + S O Acido benzensolfonico SOLFONAZIONE