Mechanismen

1. Wat wordt er gevormd na de pijl? Welke bindingen zijn hiervoor gebroken en welke gevormd?

2. Gebruik pijlen voor elektronenverplaatsing, en vertrek altijd vanuit een elektronenpaar naar de positie waar deze terecht komen (binding of eigen paar).

3. De pijlen vertrekken vrijwel altijd vanuit een deeltje met een (partiële) negatieve lading (nucleofiel).

4. Pijlen staan vaak achtereenvolgens (behalve bij radicaalmechanismen).

   Bij een radicaalmechanisme gebruik je ‘halve’ pijlen omdat het gaat om een verplaatsing van slechts één elektron in plaats van een elektronenpar.

a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

1. Het blijft hetzelfde molecuul met dezelfde structuur. Alleen de elektronen mogen op andere plaatsen terecht komen.

2. Je kunt vrije elektronenparen veranderen in bindingen en andersom.

3. Denk aan formele ladingen.

4. 

1. Gebruik pijlen voor elektronenverplaatsing, en vertrek altijd vanuit een elektronenpaar naar de positie waar deze terecht komen (binding of eigen paar).

2. De pijlen vertrekken vrijwel altijd vanuit een deeltje met een (partiële) negatieve lading (nucleofiel).

3. Pijlen staan in dit geval achter elkaar (kop-staart).

4. Bedenk welke binding verbroken dient te worden en welke bindingen gevormd worden.

5. 

a)

1. De langzaamste stap is de snelheidsbepalende stap.

2. De snelheid is afhankelijk van twee concentraties, die deeltjes zullen in de snelheidsbepalende stap reageren.

3. De snelheid van de reactie wordt bepaalt door ethanol en OH^–, beiden hebben effect op de snelheid en zullen dus in de snelheidsbepalende stap moeten staan. Dit is dan stap 1.

b)

1. Als er twee atomen extra zijn, moet er nog een extra molecuul ethanal reageren.

2. Aan het product moet dan nog een ethanal adderen, dit gaat volgens hetzelfde mechanisme als in de opgave besproken is.

3. Om de additiereactie met de tweede ethanal te laten plaatsvinden, waar kan het H-atoom vanaf gehaald worden?

4. Zes koolstofatomen wil zeggen dat er nog een ethanal geaddeerd moet worden. Dit kan aan 3-hydroxybutanal, in de eerste stap zou dan het volgende kunnen gebeuren:

   

   Het ontstane negatieve deeltje kan dan vervolgens met een ethanalmolecuul reageren:

   

   Een ander product kan ontstaan doordat er eerst een nieuw molecuul ethanal een H⁺ afstaat:

   

   En dat vervolgens dit negatieve deeltje met een molecuul 3-hydroxybutanal reageert:

   

    

c)

1. Stereoisomeren zijn cis-trans en spiegelbeeldisomeren.

2. Zijn er koolstofatomen met 4 verschillende groepen, dan zijn deze asymmetrisch en bestaan er spiegelbeeldisomeren.

3. Product 1 bevat twee asymmetrische C-atomen en een inwendig spiegelvlak, er zijn dus 2²-1= 3 spiegelbeeldisomeren van product 1.

   Product 2 bevat ook twee asymmetrische C-atomen, maar geen inwendig spiegelvlak. Hiervan bestaan dan 2²= 4 spiegelbeeldisomeren.

d)

1. In stap 1 van het mechanisme gebeurt iets wat met methanal niet kan.

2. In stap 1 wordt er een H-atoom verwijdert van het koolstofatoom naast de C=O. In methanal is er geen C naast de C=O, en er kan dus ook geen H-atoom verwijderd worden. Op grond van dit mechanisme is er dus geen aldoladditie mogelijk.

e)

1. Er mag geen H-atoom zitten aan de C naast de C=O.

2. Het gaat om een alkanal, dus zonder C=C bindingen.

3. 

f)

1. Stap 1 blijft gelijk.

2. In stap 2 reageert het product van stap 1 met een methanal-molecuul, dit gaat op dezelfde wijze als in het gegeven mechanismen.

3. Gebruik pijlen voor elektronenverplaatsing, en vertrek altijd vanuit een elektronenpaar naar de positie waar deze terecht komen (binding of eigen paar).

4. De pijlen vertrekken vrijwel altijd vanuit een deeltje met een (partiële) negatieve lading (nucleofiel).

5. Stap 2:

   

   Stap 3:

   

g)

1. Wederom analoog aan het gegeven mechanismen de nieuwe stappen opstellen.

2. Het enige verschil tussen propanon en ethanal is een extra koolstofatoom naast de C=O groep.

3. Doorloop het mechanisme met propanon:

   

h)

1. Bedenk dat de reactie in de praktijk snel verloopt. Welk deeltje staat een H⁺ af.

2. Methanal addeert aan propanon in een snelle reactie. Methanal kan geen H⁺ afstaan dus moet propanon dat doen in stap 1. Aangezien de reactie snel verloopt in de praktijk kan hypothese I niet waar zijn.

i)

1. Je moet uitleggen of het juist KAN zijn, niet of het juist is.

2. Welke soort moleculen worden in het experiment aan elkaar gekoppeld?

3. Hypothese II kan waar zijn, maar dat is niet zeker, in dit experiment is namelijk geen alkanon gekoppeld aan het negatieve ion, maar een alkanal (methanal) gekoppeld aan het negatieve ion.