วันพฤหัสบดีที่ 16 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2555

เคมี อ.วศวิศว์ 28

สารประกอบอโรมาติก
1.บทนำ
เป็นสารที่มีคาร์บอน และไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบโดยมีโครงสร้างหลักเป็นวง ไม่มีสูตรทั่วไป
2.การเรียกชื่อ
นิยมเรียกเป็นอนุพันธ์ของเบนซีน                  

                                                                                                                                                     
 เช่น 
                       



=  Benzenes                                                  






=   Methyl  benzenes





3.ปฏิกิริยาของสารประกอบอะโรมาติก
-ปฏิกิริยาการแทนที่ด้วยอิเลกโตรไฟล์
               
-Halogenation of  Benzenes
       







        
  



            
  -Nitration of  Benzenes     
                          
     
              











  -Sulfonation of  Benzenes
               
  



            










  -Friedel-Crafts  Alkylation         
             

เคมี อ.วศวิศว์ 27

สารประกอบแอลไคน์
1.บทนำ
แอลเคนเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัว โดยคาร์บอนจะมีพันธะสามระหว่างกัน 1 พันธะ (ประกอบด้วยพันธะซิกมา 1 พันธะ และพันธะไพ  2 พันธะ)มีสูตรทั่วไปเป็น CnH2n - 2 
 2.การเรียกชื่อ
การเรียกชื่อมี 2 ประเภท คือ  ชื่อสามัญและชื่อ IUPAC   โดยให้ตัวเลขของตำแหน่งคาร์บอนที่มีพันธะสามเป็นตำแหน่งที่น้อยที่สุด
เช่น      C2H2 เรียกว่า Ethyne       C3H4 เรียกว่า Propyne
3.การเตรียมสารประกอบแอลไคน์
-การเตรียมอะเซทิลีน
 6CH4  +  O2     ®  2C2H2  +  2CO  +  10H2
- การเตรียมแอลไคน์ด้วยปฏิกิริยากำจัดออก
CaC2  + 2H2O  ®  Ca(OH)2  +  C2H2
4.ปฏิกิริของสารประกอบแอลไคน์
- Hydrogenation of  Alkynes
CH3 - C CH  +  H2 ® CH3 -CH = CH2   ®  CH3 -CH2 - CH3
-Synthesis of  Alkenes




























- Halogenation of  Alkynes























   
-Oxidation Reaction

























-Polymerization of Acetylene

เคมี อ.วศวิศว์ 26

สารประกอบแอลคีน
1.บทนำ
แอลคีนเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีคาร์บอนต่อกับคาร์บอนเป็นพันธะไพ สารประกอบแอลคีนเรียกอีกอย่างว่า Olefinsที่มีสูตรทั่วไปเป็น CnH2n      
สำหรับแอลคีนแบบโซ่ปิด มีสูตรทั่วไปเป็นCnH2n - 2
2.การเรียกชื่อ
การเรียกชื่อมี 2 ประเภท คือ  ชื่อสามัญและชื่อ IUPAC   
ก่อนอื่นในขั้นตอนแรกต้องจำชื่อบ่งบอกจำนวนคาร์บอนในแต่ละโมเลกุลให้ได้ก่อน โดยใช้เป็นคำอุปสรรค (Prefixes) ดังนี้
C-1  = Meth-
C-2  = Eth-
C-3  = Prop-
เช่น    CH2=CH2  เรียกว่า Ethylene          CH2=CH-CH3 เรียกว่า Propylene
3.การเตรียมสารประกอบแอลคีน
-Dehydration of Alcohols









        





- Reduction of Alkynes( Lindlar catalyst)  

R-C≡C-R   +   H2   &   Lindlar catalyst   ——>  cis R-CH=CH-R
R-C≡C-R   +   2 Na   in   NH3 (liq)   ——>  trans R-CH=CH-R   +   2 NaNH2


4.ปฏิกิริของสารประกอบแอลคีน
-Addition Reaction of Alkenes
            - Halogenation of  Alkenes
HC≡C-CH2-CH=CH2   +   Br2   ——>  HC≡C-CH2-CHBrCH2Br

           - Hydrogenation of  Alkenes
R-C≡C-R   +   H2  ——> R-CH=CH-R

          - Hydrohalogination of  Alkenes (Markovnikov ‘ s Rule)            
-Ozonolysis of Alkenes

















-Polymerization

เคมี อ.วศวิศว์ 25

สารประกอบแอลเคน
1.บทนำ
แอลเคนเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีสูตรทั่วไปเป็น CnH2n + 2 สำหรับโซ่ปิดหรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าไซโคลแอลเคนหรือเรียกอีกอย่างว่า Paraffins มีสูตรทั่วไปเป็นCnH2n 
2.การเรียกชื่อ
การเรียกชื่อมี 2 ประเภท คือ  ชื่อสามัญและชื่อ IUPAC   
ก่อนอื่นในขั้นตอนแรกต้องจำชื่อบ่งบอกจำนวนคาร์บอนในแต่ละโมเลกุลให้ได้ก่อน โดยใช้เป็นคำอุปสรรค (Prefixes) ดังนี้
C-1  = Meth-
C-2  = Eth-
C-3  = Prop-
เช่น    C2H6  เรียกว่า Ethane          CH4  เรียกว่า Methane
3.การเตรียมสารประกอบแอลเคน
-Hydrogenation of  Alkenes  or  Alkynes
CH3 - CH = CH2  +  H2  ®  CH3 - CH2 - CH3
- Hydrogenation of  Alkylhalides
CH3 - CH2 - Cl  +  Zn  +  H+  ®  CH3 - CH3  +  Zn2+  + Cl-
4.ปฏิกิริยาของสารประกอบแอลเคน
-Halogenation of  Alkanes
CnH2n +2   +    X2    ®   CnH2n + 1X    +    HX
-Combustion  Reaction
C5H12 + 8O2  ® 5CO2  + 6H2O  + heat
5.สารประกอบไซโคลแอลเคน
-การเรียกชื่อ
ใช้หลักเกณฑ์เดียวกับแอลเคนโซ่ตรง แต่ต้องนำหน้าด้วยคำว่า Cyclo 
เช่น 
           
 Cyclopropane 







Cyclobutane



-ปฏิกิริยาของสารประกอบไซโคลแอลเคน

+
Br2
®
+
HBr
Cyclohexane



Bromo cyclohexane
Hydrogen bromide

วันเสาร์ที่ 14 มกราคม พ.ศ. 2555

เคมี อ.วศวิศว์ 25

การเรียกชื่อ (Nomenclature)
การเรียกชื่อสารประกอบแอลเคน
แม้ว่าการเรียกชื่อ n-alkane (normal alkane) จะไม่มีปัญหาเพราะเป็นการเรียก
จากตัวเลขในภาษากรีก แต่เมื่อโครงสร้างของคาร์บอนอะตอมมีโซ่กิ่งจะทาให้เกิดปัญ หาในการ
เรียกชื่อ นักเคมีสมัยแรกๆ จึงเรียกชื่อโครงสร้างแต่ละชนิดแตกต่างกันออกไป โดยถ้ามีคาร์บอน 1
อะตอมต่อกับอะตอมที่ 2 จากปลายโซ่จะเรียกว่า ไอโซ- (iso- ) ดังนั้น butane จึงมี 2 การจัดเรียง
ตัวได้ 2 แบบหรือเรียกว่า butane มี 2 ไอโซเมอร์นั้นคือ

สาหรับเพนเทนยังมีไอโซเมอร์ที่มีคาว่า นีโอ- (neo- ) นาหน้าอีกด้วยจึงทา ให้มี 3 ไอโซเมอร์ คือ


อย่างไรก็ตามเมื่อจา นวนคาร์บอนอะตอมเพมิ่ ขึ้นจา นวนไอโซเมอร์ก็เพมิ่ ขึ้นด้วย เช่น เฮกเซนจะมี 5
ไอโซเมอร์ เฮปเทนมี 8 ไอโซเมอร์ ทาให้การเรียกชื่อมีปัญ หามากขึ้นเรื่อยๆ จึงมีความจา เป็นต้อง
ตัง้ ระบบการเรียกชื่อขึ้น

ระบบ IUPAC นักเคมีกลุ่มหนึ่งได้ประชุมกันที่เจนีวาในปี ค.ศ.1892 และได้ช่วยกันร่างกฎ
การเรียกชื่อขึ้นมา เรียกว่าระบบ IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry)
โ ด ย จ า น ว น นับ ใ น ภ า ษ า ก รีก ร ะ บุจ า น ว น อ ะ ต อ ม ข อ ง ค า ร์บ อ น แ ล ะ ล ง ท้า ย 
ด้ว ย เ -น
(-ane) จำนวนนับภาษากรีกมีดังนี้
1 = มีทหรือเมท (meth-) 6 = เฮกซ (hex-)
2 = อีทหรือเอท (eth-) 7 = เฮปท (hept-)
3 = โพรพ (prop-) 8 = ออกท (oct-)
4 = บิวท (but-) 9 = โนน (non-)
5 = เพนท (pent-) 10 = เดกค (deca-)
และมีขั้นตอนในการเรียกดังนี้
1) เลือกโซ่คาร์บอนที่ยาวที่สุดเป็นโซ่หลัก (parent name) เช่น



จะเห็นได้ว่าโซ่คาร์บอนที่ยาวที่สุดมีคาร์บอนต่อกัน 7 อะตอม จึงเรียกชื่อโซ่หลักว่า เฮปเทน
(heptane)

2) กาหนดตาแหน่งของคาร์บอนอะตอมในโซ่หลัก โดยให้ตาแหน่งของคาร์บอนที่มีหมู่
แทนที่ (substituent) มีตัวเลขต่าสุด เช่น





ถ้านับจากขวาไปซ้ายจะทาให้หมู่แทนที่อยู่ที่ตาแหน่งที่ 3 และ 6 แต่ถ้านับจากซ้ายไปขวา
หมู่แทนที่จะอยู่ที่ตาแหน่งที่ 2 และ 5 ดังนั้นจึงนับจากซ้ายไปขวาเพราะตัวเลขของหมู่
แทนที่จะต่ากว่า

3) หมู่แทนที่ต่ออยู่กับตาแหน่งใดของคาร์บอนอะตอมในโซ่หลักการอ่านชื่อก็จะระบุ
ตาแหน่งของคาร์บอนอะตอมนั้นแล้วตามด้วยชื่อของหมู่แทนที่ โดยจา นวนคาร์บอนของหมู่
แทนที่จะลงท้ายด้วย อิล เช่น ในตัวอย่างข้างต้นอ่านว่าหมู่ 2–methyl และ 5–ethyl
ตามลา ดับ

4) ในการเรียกชื่อจะเรมิ่ ด้วยชื่อของหมู่แทนที่เรียงตามลาดับตัวอักษรแล้วตามด้วยชื่อหลัก
ดังนั้นสารประกอบในตัวอย่างข้างต้นจึงมีชื่อเรียกว่า 5–ethyl-2–methylheptane

5) ถ้าในโมเลกุลมีหมู่แทนที่ชนิดเดียวกันมากกว่า 1 หมู่ ให้เติมคาว่า di, tri, tetra, … เพื่อ
บอกถึงจา นวนของหมู่แทนที่ด้วย และถ้าหมู่แทนที่ชนิดเดียวกันแทนที่อยู่ที่คาร์บอนอะตอม
เดียวกันทัง้ 2 หมู่ให้ระบุตัวเลขของตาแหน่งนั้นซ้า ด้วย เช่น


6) สา หรับหมู่แอลคิล (alkyl group) ซึ่งเป็นหมู่แทนที่นั้น เกิดจากการลดจา นวนอะตอมของ
ไฮโดรเจนในแอลเคนลง 1 อะตอม จึงมีสูตรทั่ว ไป CnH2n+1 ดังตาราง 


ในบางครัง้ อาจพบว่าหมู่แอลคิลมีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากกว่าในตาราง 2.2 แต่หลักในการ
เรียกชื่อยังคงเป็นไปในทา นองเดียวกัน โดยจะต้องนับคาร์บอนที่สร้างพันธะกับโซ่หลักเป็นตาแหน่ง
ที่ 1 เสมอ เช่น




เคมี อ.วศวิศว์ 24

ปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์

ปฏิกิริยาเคมีของสารประกอบอินทรีย์
 เรียก A, B ว่า สารตั้งต้น (starting material) และ
        C, D ว่าสารผลิตภัณฑ์ (product)
   ในปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์ บางครั้งจะเรียกสารตั้งต้นตัวหนึ่งว่า reactant หรือsubstrate และเรียก
     สารที่เข้าทำปฏิกิริยาว่า reagent

    ส่วนใหญ่ reagent มักเป็นสารประกอบอนินทรีย์หรือสารประกอบอินทรีย์โมเลกุลเล็ก 
   ในการเกิดปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์จะมีการแตกพันธะซึ่งอาจเป็น 1 พันธะหรือมากกว่า 
     และมีการสร้างพันธะใหม่ 1 พันธะหรือมากกว่า
    ปฏิกิริยาอาจเกิดขั้นตอนเดียวหรือหลายขั้นตอน
  การแสดงรายละเอียดของขั้นตอนต่าง ๆ ของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น เรียกว่า กลไกของปฏิกิริยา (reaction mechanism)

การแตกพันธะของสารประกอบอินทรีย์ 

อาจเกิดได้ 2 แบบ
1.  แบบโฮโมไลติก (homolytic cleavage) เป็นการแตกพันธะอย่างสมมาตร กล่าวคือ เมื่อแตกพันธะแต่ละอะตอมจะเอาอิเล็กตรอนไปอะตอมละ1 อิเล็กตรอน ปฏิกิริยาที่มีการแตกพันธะ                 แบบโฮโมไลติก เรียกว่า ปฏิกิริยาแบบอนุภาคหรืออนุมูลอิสระ (radical or free-radical reaction)
2. แบบเฮเทอโรไลติก (heterolytic cleavage) เป็นการแตกพันธะที่อะตอมหนึ่งเอาอิเล็กตรอนไป 2     
          อิเล็กตรอน และอีกอะตอมหนึ่งไม่มีอิเล็กตรอนเลย ทำให้อะตอมหนึ่งมีประจุบวก อีกอะตอมหนึ่ง
          ที่มีประจุลบ ปฏิกิริยาที่มีการแตกพันธะแบบเฮเทอโรไลติก  เรียกว่า ปฏิกิริยาแบบไอออนิก 
          (ionic reaction)
  สารมัธยันตร์
1.   1. คาร์โบเคตอิออน (carbocation) หรือ คาร์โบเนียมอิออน (carbonium ion)  ใช้ sp2 ไฮบริดออร์บิตัล
    เสถียรภาพของคาร์โบเคตอิออน (carbocation)


2.  คาร์แบนอิออน (carbanion) เป็นคาร์บอนที่มีประจุลบ มีอิเล็กตรอนวงนอก 8 อิเล็กตรอน  
     คาร์แบนอิ  ออน  ใช้ sp3 ไฮบริดออร์บิตัล
     เสถียรภาพของคาร์แบนอิออน  จะตรงข้ามกับคาร์โบแคตอิออน
3.เรดิคัลอิสระ (free radical) เป็นคาร์บอนที่มีอิเล็กตรอนเดี่ยว ไม่มีประจุ มีอิเล็กตรอนวงนอก 7   อิเล็กตรอน  คาร์บอนที่เป็นเรดิคัลอิสระ  ใช้ sp2  ไฮบริดออร์บิตัล
1.               เสถียรภาพของเรดิคัลอิสระ
    4. คาร์บีน (carbene) เป็นสารมัธยันตร์ของคาร์บอนที่มีเพียง 2 พันธะ มีอิเล็กตรอนวงนอก 6  
        อิเล็กตรอน คาร์บีนมี 2 ชนิด