المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10377 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
{ولوطا اذ قال لقومه اتاتون الفاحشة ما سبقكم بها من احد من العالمين}
2024-05-19
{فاخذتهم الرجفة فاصبحوا في دارهم جاثمين}
2024-05-19
{فعقروا الناقة وعتوا عن امر ربهم}
2024-05-19
{وتنحتون الـجبال بيوتا}
2024-05-19
{هـذه ناقة اللـه لكم آية}
2024-05-19
معنى الرجس
2024-05-19

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Alcohols and Alkyl Halides  
  
1033   12:37 صباحاً   date: 10-12-2020
Author : University of Missouri System
Book or Source : Introductory chemistry
Page and Part : .................

Alcohols and Alkyl Halides

A functional group is any collection of atoms and/or bonds with certain characteristic chemical reactions. We have already seen two functional groups: the C–C double bond and the C–C triple bond. They undergo certain characteristic chemical reactions—for example, the addition of a halogen across the multiple bond.

The presence of a halogen atom (F, Cl, Br, or I; X is used to represent any halogen atom) is one of the simplest functional groups. Organic compounds that contain a halogen atom are called alkyl halides.

A simple alkyl halide can be named like an ionic salt, first by stating the name of the parent alkane as a substituent group (with the –yl suffix) and then the name of the halogen as if it were the anion. So CH3Cl has the common name of methyl chloride, while CH3CH2Br is ethyl bromide and CH3CH2CH2I is propyl iodide. However, this system is not ideal for more complicated alkyl halides.

The systematic way of naming alkyl halides is to name the halogen as a substituent, just like an alkyl group, and use numbers to indicate the position of the halogen atom on the main chain. The name of the halogen as a substituent comes from the stem of the element’s name plus the ending –o, so the substituent names are fluoro-, chloro-, bromo-, and iodo-. If there is more than one of a certain halogen, we use numerical prefixes to indicate the number of each kind, just as with alkyl groups. For example, this molecule is 2-bromobutane.

2-bromobutane

And this molecule is 2,3-dichloropentane.

2,3-dichloropentane

If alkyl groups are present, the substituents are listed alphabetically. Numerical prefixes are ignored when determining the alphabetical ordering of substituent groups.

Example 6

Name this molecule.

2,3-dichloro-3-methylpentane

Solution

The longest carbon chain has five C atoms, so the molecule is a pentane. There are two chlorine substituents located on the second and third C atoms, with a one-carbon methyl group on the third C atom as well. The correct name for this molecule is 2,3-dichloro-3-methylpentane.

Test Yourself

Name this molecule.

1,1,2-tribromopropane

Answer

1,1,2-tribromopropane

Another simple functional group is the covalently bonded OH group. This is the alcohol functional group. It is not the hydroxide ion; in organic chemistry, rather than being present as a negatively charged species, it is a covalently bonded functional group.

Like alkyl halides, alcohols have a common naming system and a more formal system. The common system is similar to that of alkyl halides: name the alkyl group attached to the OH group, ending with the suffix –yl, and add the word alcohol as a second word. So CH3OH is methyl alcohol, CH3CH2OH is ethyl alcohol, and CH3CH2CH2OH is propyl alcohol.

As with alkyl halides, though, this system is limited (although for smaller alcohols, it is very common in everyday usage). The formal system of naming uses the name of the hydrocarbon containing the OH group and having the correct number of C atoms, dropping the final –e of the name and appending the suffix –ol. Thus CH3OH is methanol and CH3CH2OH is ethanol. For larger alcohol molecules, we use a number to indicate the position of the OH group on the longest carbon chain, similar to the number needed for alkenes and alkynes. Again, the carbon chain is numbered to give the OH group the lowest number, no matter how large the other numbers are. So CH3CH2CH2OH is propan-1-ol, while CH3CHOHCH3 is propan-2-ol. (A common component in many medicine cabinets, propan-2-ol is also known as isopropanol or isopropyl alcohol [Figure 16.4 “Isopropyl Alcohol”]).

Figure 16.4 Isopropyl Alcohol

Isopropyl

What you find labelled isopropyl alcohol in a medicine cabinet is more formally called propan-2-ol.

Another acceptable way of naming an alcohol—especially a more complicated molecule—is to name the OH group as the hydroxy substituent and give it a numerical position like an alkyl group or a halogen atom. Thus propan-2-ol would be called 2-hydroxypropane by this convention.

Example 7

Name this molecule as an alcohol and as a substituted alkane.

2-chloro-2-methylbutan-1-ol

Solution

The longest carbon chain containing the OH group has four C atoms, so the parent hydrocarbon is butane. Because the OH group is on the first C atom, it is butan-1-ol. There is a methyl group on the second C atom, as well as a Cl atom, so the formal name for this alcohol is 2-chloro-2-methylbutan-1-ol. If naming the alcohol group as a substituent, it would be 2-chloro-1-hydroxy-2-methylbutane.

Test Yourself

Name this molecule as an alcohol and as a substituted alkane.

2,2,2-trichloroethanol

Answer

2,2,2-trichloroethanol

Most alkyl halides are insoluble in H2O. Smaller alcohols, however, are very soluble in H2O because these molecules can engage in hydrogen bonding with H2O molecules. For larger molecules, however, the polar OH group is overwhelmed by the nonpolar alkyl part of the molecule. While methanol is soluble in H2O in all proportions, only about 2.6 g of pentanol will dissolve in 100 g of H2O. Larger alcohols have an even lower solubility in H2O.

One reaction common to alcohols and alkyl halides is the elimination reaction, which is the removal of the functional group (either X or OH) and an H atom from an adjacent carbon. The general reaction can be written this way:

elimination_rxn_diagram

where X can represent either the X or the OH group. The biggest difference between elimination in alkyl halides and elimination in alcohols is the identity of the catalyst: for alkyl halides, the catalyst is a strong base; for alcohols, the catalyst is a strong acid. For compounds in which there are H atoms on more than one adjacent carbon, a mixture of products results.

Example 8

Predict the organic product(s) of this reaction.

Example 8

Solution

Under these conditions, an HOH (otherwise known as H2O) molecule is eliminated, and an alkene forms. It does not matter which adjacent carbon loses the H atom; in either case the product will be propene:

alk_hal_and_alc_example_8_soln

Test Yourself

Predict the organic product(s) of this reaction.

Example 8-2

Answer

but-1-ene and but-2-ene




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .





بمشاركة 60 ألف طالب.. المجمع العلمي يستعدّ لإطلاق مشروع الدورات القرآنية الصيفية
صدور العدد الـ 33 من مجلة (الاستغراب) المحكمة
المجمع العلمي ينظّم ورشة تطويرية لأساتذة الدورات القرآنية في كربلاء
شعبة التوجيه الديني النسوي تختتم دورتها الثانية لتعليم مناسك الحجّ