Reactiemechanismes
1. Elektrofiele additie aan een alkeen
2. Zuurgekatalyseerde additie van water aan een alkeen
3. Zuurgekatalyseerde additie van een alcohol aan een alkeen
4. Hydroboratie-oxidatie: additie van een boraan aan een alkeen
5. Katalytische hydrogentatie: additie van waterstofgas aan een alkeen
6. Elektrofiele additie van HX en additie van een halogeen aan een alkyn
7. Zuurgekatalyseerde additie van water aan een alkyn
8. Hydroboratie-oxidatie reactie: additie van boraan aan een alkyn
9. Additie van waterstofgas aan een alkyn
10. Het gebruik van acetylide ione in synthese: alkylatiereactie
11. Sn2-mechanisme van een halogeenalkaan
12. Sn1-mechanisme van een halogeenalkaan
13. Reacties onderling
14. E2 reactie bij halogeenalkaan
15. E1 reactie bij halogeenalkaan
16. Eliminatiereacties op een gesubstitueerd cyclohexaan
• E2
• E1
17. Nucleofiele subsitutiereactie van alcoholen
• SN1
• SN2
18. Andere methoden om alcoholen om te zetten in halogeenalkanen
19. De omzetting van alcoholen in sulfonaatesters
20. Eliminatiereacties van alcoholen = dehydratatie
• E1
• E2
21. Nucleofiele substitutiereacties van ethers
• SN1
• SN2
22. Nucleofiele substitutiereacties van epoxiden
• Onder zure reactiecondities
• Onder basische reactiecondities
23. Amines ondergaan geen substitutie- of eliminatiereacties maar treden op als organische base
24. Thiolen, sulfiden en sulfoniumzouten
25. Organometaalverbindingen
26. Chlorering en bromering van alkanen = Monochlorering van methaan (radicale substitutiereactie)
27. Radicale substitutie van benzyl en allylwaterstofatomen
28. Elektrofiele aromatische substitutie van benzeen
29. Algemeen elektrofiele aromatische substitutie
• Halogenering van benzeen
• nitrering van benzeen
• sulfonering van benzeen
• Friedel-Crafts acylering van benzeen
• Friedel-Crafts alkylering van benzeen
30. Nucleofiele acylsubstitutie
31. Reacties van zuurhalogeniden
• Zuurhalogeniden + alkaanzuren à zuuranhydriden
• Zuurhalogeniden + alcoholen (fenolen) à esters
• Zuurhalogeniden + ammoniak à amide + HCl
32. Reacties van zuuranhydriden
• Zuuranhydriden + alcoholen à ester
1
,Reactiemechanismes
• Zuuranhydriden + water à 2 equivalenten carbonzuur
• Zuuranhydriden + 2 equivalenten amine à amide + carboxylation
33. Reacties van esters
• Ester + H2O à carbonzuur + alcohol
§ Hydrolyse en omestering
• Ester + amine à amide
34. Zuurgekatalyseerde hydrolyse van een ester
35. Reacties van carbonzuren
36. Reacties van amiden
37. Zuurgekatalyseerde hydrolyse van amiden
38. Reacties tussen carbonylverbindingen en Grignardreagentia
• Grignardreagens + formaldehyde (geen methylgroepen: HCOH) à primair alcohol
• Grignardreagens + aldehyde à secundair alcohol
• Grignardreagens + keton à tertiair alcohol
• Grignardreagens + CO2 à carbonzuur dat 1C meer bevat dan Grignardreagens
39. Reactie tussen esters/ zuurchloriden en Grignardreagentia
40. Reacties tussen carbonylverbindingen en acetylide-ionen
41. Reacties tussen carbonylverbindingen en hydriden
• Reactie tussen aldehyde/keton en hydride-ion à 1° en 2° alcohol
• Reactie tussen zuurchloride en hydride-ion à aldehyde à 1° alcohol
• Reactie tussen een ester en hydride-ion à aldehyde à 2 alcoholen
• Reactie tussen een carbonzuur en hydride-ion à alcohol
• Reactie tussen een amide en hydride-ion à amine
42. Reacties van aldehyden/ketonen met amines en afgeleiden
• Aldehyden/ ketonen + primaire amines à imines
• Aldehyden/ ketonen + secundaire amines à enamine
43. Reacties van aldehyden/ ketonen met water
44. Reacties van aldehyden/ ketonen met alcoholen à acetaal/ketaal
45. Wittigreactie: vorming van alkenen
46. Enolvorming = keto-enol tautomerisatie
Þ Base gekatalyseerd
Þ Zuur gekatalyseerd
47. Reactie tussen enolen en enolaationen
Þ Base gekatalyseerde α-substitutie
Þ Zuur gekatalyseerd α-substitutie
48. Gebruik van LDA voor de vorming van enolaationen
49. Alkylering van het α-C van carbonylverbindingen
50. Aldoladditie
51. Aldolcondensatie
52. Gemengde aldoladditie met vorming van 1 eindproduct
53. Reductie door toevoegen van 2 H2
54. Reductie door additie van een hydride ion H- en een proton H+
55. Chemoselectieve reducties
56. Oxidatie van alcoholen
• 1° alcohol + chroomzuur à aldehyde à carbonzuur
• 2° alcohol + chroomzuur à keton
57. Swernoxidaties (zelfde als erboven maar stopt bij 1° bij aldehyde)
58. Oxidatieve splitsing van aldehyden en ketonen
59. Oxidatieve splitsing van alkenen à ozonoylyse: molozonide à ozonide
• Ozonide + Zn/dimethulsulfide à keton + aldehyde
• Ozonide + H2O2 à keton + carbonzuur
2
,Reactiemechanismes
Elektrofiele additie aan een alkeen
Mechanisme:
Ø De π-binding: elektronenrijk = nucleofiel
Ø Nucleofiel alkeen valt H aan van HX à HBr binding gebroken
Ø Br neemt de bindingselektronen op à de π-binding wordt verbroken à vorming CBC
Ø Br = nucleofiel valt CBC = elektrofiel aan à alkylbromide
Ø H op minst gesubstitueerde, nucleofiel op meest gesubstitueerde
Zuurgekatalyseerde additie van water aan een alkeen
• altijd zuurgekatalyseerd! à Hydratatie-reactie waarbij water een zure katalysator H2SO4 heeft
en optreedt als elektrofiel waardoor water wel kan adderen.
Mechanisme:
Ø + geladen H van de katalysator (elektrofiel) addeert een meest gesubstitueerde C à SBS
Ø Water is nucleofiel à vorming geprotoneerd alcohol à verliest proton (ZB reactie)
Ø OH komt terecht op meest gesubstitueerd C
Zuurgekatalyseerde additie van een alcohol aan een alkeen
• Vereist ook een zure katalysator
• Zelfde principe maar hier is alcohol het nucleofiel
Mechanisme:
Ø + geladen H van de katalysator (elektrofiel) addeert een meest gesubstitueerde C à SBS
Ø alcohol is nucleofiel à vorming geprotoneerd ether à verliest proton (ZB reactie)
Ø OH komt terecht op meest gesubstitueerd C
3
, Reactiemechanismes
Stereochemie dat product vormt met 1 asymmetrische centrum:
Ø Additie van een reagens zonder asymmetrisch centrum dat een asymmetrisch centrum levert
à vorming racemisch mengsel (S en R vorm: substituent veranderen van plaats)
Ø Additie van een asymmetrisch centrum dat een asymmetrisch centrum creëert à vorming
diastereomeren (substituent verandert van stand voor/achter)
Omleggingsreactie
moet leiden tot stabieler CBC! à geeft vorming van meerdere producten met minor en major
è 1,2 hydride shift
è 1,2 methyl shift
è 1,2 alkylshift
Stereochemie dat product vormt met 2 asymmetrische centra met vorming CBC intermediair:
Ø vorming 4 stereo-isomeren
Hydroboratie-oxidatie: additie van een boraan aan een alkeen
• Toevoeging van H en OH dus vorming van een alcohol
• Boraan = elektrofiel en H- = nucleofiel
• Hoe meer C-atomen op de C staat waar de H op komt de staan, hoe stabieler de TTS
• Geen omlegging mogelijk aangezien er geen carbokation intermediair gevormd wordt.
ANTI-MARKOVNIKOV: H op de meest gesubstitueerde! Andere wordt OH
Mechanisme:
Ø Elektrofiel BH3 krijgt π-elektronen van het elkaan nucleofiel à H gaat op meest
gesubstitueerde C en BH2 op minst.
Ø BH2 wordt OH
Ø De reactie kan 3 keer doorgaan tot een trialkylboraan. Boor gaat op de C met meeste H. Dat
komt omdat het zorgt voor een stabielere TTS en omdat het volumineuze dialkylboraan het
liefst aanvalt waar het minst sterische hinder is.
Ø SYN-additie! Geen meso want H en OH zijn verschillend.
Ø !!! 1 mol boraan reageert met 3 mol alkeen en vormt 3 mol alcohol.
Katalytische hydrogentatie: additie van waterstofgas aan een alkeen
• H2 in aanwezigheid van een metaalkatalysator (Pt, Pd, Ni)
• Vorming van een alkaan
• Reductie: aantal H-atomen nemen toe
• Meestal zit de katalysator geaddeerd aan koolstof: Pt, Pd, Ni /C (om H-H binding te breken)
Mechanisme:
Ø H2 wordt geadsorbeerd aan oppervlak van metaal
Ø Alkeen complexeert met metaal
Ø H-H binding en C-C π-binding breekt: radicalen worden vrijgesteld
4
1. Elektrofiele additie aan een alkeen
2. Zuurgekatalyseerde additie van water aan een alkeen
3. Zuurgekatalyseerde additie van een alcohol aan een alkeen
4. Hydroboratie-oxidatie: additie van een boraan aan een alkeen
5. Katalytische hydrogentatie: additie van waterstofgas aan een alkeen
6. Elektrofiele additie van HX en additie van een halogeen aan een alkyn
7. Zuurgekatalyseerde additie van water aan een alkyn
8. Hydroboratie-oxidatie reactie: additie van boraan aan een alkyn
9. Additie van waterstofgas aan een alkyn
10. Het gebruik van acetylide ione in synthese: alkylatiereactie
11. Sn2-mechanisme van een halogeenalkaan
12. Sn1-mechanisme van een halogeenalkaan
13. Reacties onderling
14. E2 reactie bij halogeenalkaan
15. E1 reactie bij halogeenalkaan
16. Eliminatiereacties op een gesubstitueerd cyclohexaan
• E2
• E1
17. Nucleofiele subsitutiereactie van alcoholen
• SN1
• SN2
18. Andere methoden om alcoholen om te zetten in halogeenalkanen
19. De omzetting van alcoholen in sulfonaatesters
20. Eliminatiereacties van alcoholen = dehydratatie
• E1
• E2
21. Nucleofiele substitutiereacties van ethers
• SN1
• SN2
22. Nucleofiele substitutiereacties van epoxiden
• Onder zure reactiecondities
• Onder basische reactiecondities
23. Amines ondergaan geen substitutie- of eliminatiereacties maar treden op als organische base
24. Thiolen, sulfiden en sulfoniumzouten
25. Organometaalverbindingen
26. Chlorering en bromering van alkanen = Monochlorering van methaan (radicale substitutiereactie)
27. Radicale substitutie van benzyl en allylwaterstofatomen
28. Elektrofiele aromatische substitutie van benzeen
29. Algemeen elektrofiele aromatische substitutie
• Halogenering van benzeen
• nitrering van benzeen
• sulfonering van benzeen
• Friedel-Crafts acylering van benzeen
• Friedel-Crafts alkylering van benzeen
30. Nucleofiele acylsubstitutie
31. Reacties van zuurhalogeniden
• Zuurhalogeniden + alkaanzuren à zuuranhydriden
• Zuurhalogeniden + alcoholen (fenolen) à esters
• Zuurhalogeniden + ammoniak à amide + HCl
32. Reacties van zuuranhydriden
• Zuuranhydriden + alcoholen à ester
1
,Reactiemechanismes
• Zuuranhydriden + water à 2 equivalenten carbonzuur
• Zuuranhydriden + 2 equivalenten amine à amide + carboxylation
33. Reacties van esters
• Ester + H2O à carbonzuur + alcohol
§ Hydrolyse en omestering
• Ester + amine à amide
34. Zuurgekatalyseerde hydrolyse van een ester
35. Reacties van carbonzuren
36. Reacties van amiden
37. Zuurgekatalyseerde hydrolyse van amiden
38. Reacties tussen carbonylverbindingen en Grignardreagentia
• Grignardreagens + formaldehyde (geen methylgroepen: HCOH) à primair alcohol
• Grignardreagens + aldehyde à secundair alcohol
• Grignardreagens + keton à tertiair alcohol
• Grignardreagens + CO2 à carbonzuur dat 1C meer bevat dan Grignardreagens
39. Reactie tussen esters/ zuurchloriden en Grignardreagentia
40. Reacties tussen carbonylverbindingen en acetylide-ionen
41. Reacties tussen carbonylverbindingen en hydriden
• Reactie tussen aldehyde/keton en hydride-ion à 1° en 2° alcohol
• Reactie tussen zuurchloride en hydride-ion à aldehyde à 1° alcohol
• Reactie tussen een ester en hydride-ion à aldehyde à 2 alcoholen
• Reactie tussen een carbonzuur en hydride-ion à alcohol
• Reactie tussen een amide en hydride-ion à amine
42. Reacties van aldehyden/ketonen met amines en afgeleiden
• Aldehyden/ ketonen + primaire amines à imines
• Aldehyden/ ketonen + secundaire amines à enamine
43. Reacties van aldehyden/ ketonen met water
44. Reacties van aldehyden/ ketonen met alcoholen à acetaal/ketaal
45. Wittigreactie: vorming van alkenen
46. Enolvorming = keto-enol tautomerisatie
Þ Base gekatalyseerd
Þ Zuur gekatalyseerd
47. Reactie tussen enolen en enolaationen
Þ Base gekatalyseerde α-substitutie
Þ Zuur gekatalyseerd α-substitutie
48. Gebruik van LDA voor de vorming van enolaationen
49. Alkylering van het α-C van carbonylverbindingen
50. Aldoladditie
51. Aldolcondensatie
52. Gemengde aldoladditie met vorming van 1 eindproduct
53. Reductie door toevoegen van 2 H2
54. Reductie door additie van een hydride ion H- en een proton H+
55. Chemoselectieve reducties
56. Oxidatie van alcoholen
• 1° alcohol + chroomzuur à aldehyde à carbonzuur
• 2° alcohol + chroomzuur à keton
57. Swernoxidaties (zelfde als erboven maar stopt bij 1° bij aldehyde)
58. Oxidatieve splitsing van aldehyden en ketonen
59. Oxidatieve splitsing van alkenen à ozonoylyse: molozonide à ozonide
• Ozonide + Zn/dimethulsulfide à keton + aldehyde
• Ozonide + H2O2 à keton + carbonzuur
2
,Reactiemechanismes
Elektrofiele additie aan een alkeen
Mechanisme:
Ø De π-binding: elektronenrijk = nucleofiel
Ø Nucleofiel alkeen valt H aan van HX à HBr binding gebroken
Ø Br neemt de bindingselektronen op à de π-binding wordt verbroken à vorming CBC
Ø Br = nucleofiel valt CBC = elektrofiel aan à alkylbromide
Ø H op minst gesubstitueerde, nucleofiel op meest gesubstitueerde
Zuurgekatalyseerde additie van water aan een alkeen
• altijd zuurgekatalyseerd! à Hydratatie-reactie waarbij water een zure katalysator H2SO4 heeft
en optreedt als elektrofiel waardoor water wel kan adderen.
Mechanisme:
Ø + geladen H van de katalysator (elektrofiel) addeert een meest gesubstitueerde C à SBS
Ø Water is nucleofiel à vorming geprotoneerd alcohol à verliest proton (ZB reactie)
Ø OH komt terecht op meest gesubstitueerd C
Zuurgekatalyseerde additie van een alcohol aan een alkeen
• Vereist ook een zure katalysator
• Zelfde principe maar hier is alcohol het nucleofiel
Mechanisme:
Ø + geladen H van de katalysator (elektrofiel) addeert een meest gesubstitueerde C à SBS
Ø alcohol is nucleofiel à vorming geprotoneerd ether à verliest proton (ZB reactie)
Ø OH komt terecht op meest gesubstitueerd C
3
, Reactiemechanismes
Stereochemie dat product vormt met 1 asymmetrische centrum:
Ø Additie van een reagens zonder asymmetrisch centrum dat een asymmetrisch centrum levert
à vorming racemisch mengsel (S en R vorm: substituent veranderen van plaats)
Ø Additie van een asymmetrisch centrum dat een asymmetrisch centrum creëert à vorming
diastereomeren (substituent verandert van stand voor/achter)
Omleggingsreactie
moet leiden tot stabieler CBC! à geeft vorming van meerdere producten met minor en major
è 1,2 hydride shift
è 1,2 methyl shift
è 1,2 alkylshift
Stereochemie dat product vormt met 2 asymmetrische centra met vorming CBC intermediair:
Ø vorming 4 stereo-isomeren
Hydroboratie-oxidatie: additie van een boraan aan een alkeen
• Toevoeging van H en OH dus vorming van een alcohol
• Boraan = elektrofiel en H- = nucleofiel
• Hoe meer C-atomen op de C staat waar de H op komt de staan, hoe stabieler de TTS
• Geen omlegging mogelijk aangezien er geen carbokation intermediair gevormd wordt.
ANTI-MARKOVNIKOV: H op de meest gesubstitueerde! Andere wordt OH
Mechanisme:
Ø Elektrofiel BH3 krijgt π-elektronen van het elkaan nucleofiel à H gaat op meest
gesubstitueerde C en BH2 op minst.
Ø BH2 wordt OH
Ø De reactie kan 3 keer doorgaan tot een trialkylboraan. Boor gaat op de C met meeste H. Dat
komt omdat het zorgt voor een stabielere TTS en omdat het volumineuze dialkylboraan het
liefst aanvalt waar het minst sterische hinder is.
Ø SYN-additie! Geen meso want H en OH zijn verschillend.
Ø !!! 1 mol boraan reageert met 3 mol alkeen en vormt 3 mol alcohol.
Katalytische hydrogentatie: additie van waterstofgas aan een alkeen
• H2 in aanwezigheid van een metaalkatalysator (Pt, Pd, Ni)
• Vorming van een alkaan
• Reductie: aantal H-atomen nemen toe
• Meestal zit de katalysator geaddeerd aan koolstof: Pt, Pd, Ni /C (om H-H binding te breken)
Mechanisme:
Ø H2 wordt geadsorbeerd aan oppervlak van metaal
Ø Alkeen complexeert met metaal
Ø H-H binding en C-C π-binding breekt: radicalen worden vrijgesteld
4
