Alkene: C H 4 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe - Alkene

4 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe - Alkene

4.1 Reihe der Alkene (Olefine)

Alkene: C

H

sp

vs. sp

Hybridisierung

Wiederholung: Hybridisierung des „C“

4 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe - Alkene

1. Die längste Kette enthält die Doppelbindung (DB)

2. Die Position der DB erhält eine Nummer und die Nummerierung der Kette beginnt am Ende, das der DB am nächsten ist

3. cis/trans-Isomere sind möglich, auch als E/Z-Isomere bezeichnet

4. Verschiedene funktionelle Gruppen im Molekül: Priorität z.B. Alkohol > Alken 5. Substituenten mit DB werden als Alkenyl bezeichnet

*

*

* *

* *

Ethenyl (Vinyl) 1-Propenyl 2-Propenyl (Allyl)*

3-Butenyl 3-Methyl-3-butenyl (Isopentenyl)

2-Butenyl 3-Methyl-2-butenyl (3,3-Dimethylallyl)

1

2 3

1 2

3 1

2

3

1 2

3

1 2

3

1 2

3

1 2

4 4 4 4

4 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe - Alkene

4.1.1 Nomenklatur: Bezeichnung ungesättigter Alkylgruppen - Alkenyl

Terpene

Isopren

(2-Methylbuta-1,3-dien)

- Vielfalt von Naturstoffen, abgeleitet vom Isopren

- Mehr als 20000 Terpene bekannt - Oft starker Geruch (vgl. Limonen)

- Auch Pheromone, Insektizide, antimikrobielle Eigenschaften,…

(R)-Limonen

(1-Methyl-4-prop-1-en-2-yl- cyclohexen)

Myrcen

(7-Methyl-3-methylen-1,6- octadien)

Monoterpene („10 C-Atome“) Cyclisch, nicht cyclisch,

auch Heteroatome: Terpenoide

& viele weitere Oligomere

Molekülorbitale Olefine

Beachte: Energiedifferenz

ausgedehnter das konjugierte p-System wird. (vgl. Farbigkeit)

11-cis-Retinal

11-trans-Retinal

Einschub: Lichtinduzierte cis-trans-Isomerisierung beim Sehvorgang

O H

O H

2 1 3 4

5 6

7 8 9

10

11 12

13

14 15

11

12

h

4 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe - Alkene

Naturstoffe: Alkene

(6E,8E,10E,12E,14E,16E,18E,20E,22E,24E,26E)-2,6,10,14,19,23,27,31-octamethyl-dotriaconta- 2,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,30-tridecaen

Lycopin: roter Farbstoff in Tomaten

C

H₂ C CH₂ H₂C CH CH

CH₂

C H₂ CH

CH₂ CH

CH₂

1,2-Propadien (Allen)

1,3-Butadien 1,4-Pentadien

(1,3-) Cyclopentadien 1,4-Cyclohexadien

1 2

3 4

1 2 3

4 1

2 3

6 1

2 3

4

1 2

3

4

5

5

kumuliert konjugiert isoliert

Mehrfach ungesättigte Alkene und Cycloalkene

4 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe - Alkene

4.1.6 Reaktionen der Alkene: Elektrophile Addition (A_E)

4 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe - Alkene

Bromierung von Alkenen

Elektrophile Addition an C=C (A

)

Mechanismus:

1.) nukleophiler Angriff von HOMO der C=C im LUMO der Br-Br-Bindung (antibindend)

2.) Ausbildung eines cycl. Bromoniumions 3.) nukleophiler Angriff des Br

öffnet

Bromoniumion

HOMO LUMO

4 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe - Alkene

Katalytische Hydrierung an Katalysator-Oberflächen

Polyolefin-Produktion

02 HD-PE

04 LD-PE

05

PP

Current Biology 27, R283–R293, April 24, 2017 Larven der Wachsmotte können PE abbauen.

Alkine: Nomenklatur

Homologe Reihe Alkine: C

H

4 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe - Alkene

C

H ₃ C

H C H ₂

C H C

H C H ₂ C H

C H ₃

In Pflanzen: Molluskizide, Fungizide

Natürlich vorkommende Alkine

O C

C

O *

*

Antitumor-Wirkung

vgl. Calicheamicin, Esperamicin

• Elektrophile Addition an Alkine

Alkine: Reaktivität