Organic chemistry

เคมีอินทรีย์ 2/2554 แทนท่ซี ่งึ ปฏิกริ ยิ าแทนท่ขี องแอลเคนด้วยธาตุฮาโลเจนจะเกิดในท่มี แี สงสว่างหรอื ท่อี ุณหภูมสิ ูง เท่านนั้ ปฏกิ ิรยิ าดงั กล่าวนัน้ จะเหน็ ได้ว่าสามารถเกดิ ผลติ ภณั ฑไ์ ดห้ ลายชนิดแต่จะมผี ลติ ภณั ฑ์ท่ี เป็นผลติ ภณั ฑห์ ลกั เกดิ ขน้ึ ซง่ึ อยกู่ บั ความว่องไวในการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าของฮาโลเจน สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 50

เคมีอินทรีย์ 2/2554 จากปฏกิ ริ ยิ าท่เี กดิ ขน้ึ ระหว่างแอลเคนกบั คลอรนี พบว่า คลอรนี ว่องไวต่อการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า ดงั นัน้ ผลติ ภณั ฑท์ เ่ี กดิ ขน้ึ คลอรนี จะทาปฏกิ ริ ยิ ากบั 1o ไฮโดรเจน ดกี ว่า 2o ไฮโดรเจน ดกี วา่ 3o ไฮโดรเจน ในขณะทโ่ี บรมนี มคี วามว่องไวต่อปฏกิ ริ ิยาน้อยกว่าคลอรนี ดงั นัน้ โบรมนี มคี วามเจาะจงต่อ การเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าไดด้ ี (selective) จงึ เกดิ ผ่าน tertiary radical หรอื secondary radical ไดด้ กี ว่า primary radical สว่ นฟรอู อรนี มคี วามวอ่ งไวต่อการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ ามากกว่าโบรมนี ดงั นนั้ selective จงึ น้อยกว่า โบรมนี และคลอรนี กลไกการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าของ radical halogenations สามารถเขยี นปฏกิ ริ ยิ าไดด้ งั น้ี สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 51

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.5.3.1 ปฏกิ ริ ยิ าการกาจดั (Elimination) ปฏกิ ริ ยิ าการกาจดั ฮาโลเจนเป็นปฏกิ ริ ยิ าท่สี าคญั ปฏกิ ริ ยิ าหน่ึงเพราะจะทาใหเ้ กิด สารประกอบไฮโดรคารบ์ อนแบบไมอ่ ม่ิ ตวั ซง่ึ ทาใหเ้ กดิ เป็นสารตงั้ ตน้ ในกระบวนการต่างๆ มากมาย เช่นการเตรยี มเพ่อื เป็นสารเรมิ่ ตน้ ในอุตสาหกรรมพอลเิ มอรเ์ ป็นต้น ปฏกิ ริ ยิ าการกาจดั ของแอลเคน ทส่ี าคญั ไดแ้ ก่ปฏกิ ริ ยิ า dehydrohalogenation เช่น บางครงั้ เราใชต้ วั ยอ่ Et- แทน C2H5- และใช้ Me- แทน CH3- ในการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ านัน้ ผลติ ภณั ฑท์ ่เี กดิ ขน้ึ มากหรอื น้อยขน้ึ อย่กู บั ผลติ ภณั ฑท์ เ่ี กดิ ข้นึ ว่ามี แอลคนี ทเ่ี กดิ ขน้ึ เสถยี รหรอื ไม่ ซง่ึ ความเสถยี รของแอลคนี ทเ่ี กดิ ขน้ึ เปรยี บเทยี บไดจ้ ากรปู ภาพท่ี 5.4 จากปฏกิ ริ ยิ าทเ่ี กดิ ขน้ึ เกดิ ไดส้ องกลไกโดยทก่ี ลไกแบบ b) เกดิ ผลติ ภณั ฑท์ ม่ี ากกว่าการผ่านกลไก a) เน่อื งจากผลติ ภณั ฑข์ องกลไก b) มคี วามเสถยี รมากกว่ากลไก a) รปู ท่ี 1.3 ความเสถยี รของแอลคนี หน้า 52 สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน)

เคมีอินทรีย์ 2/2554 และหากใชเ้ บสตวั ใหญ่เช่น tert-butoxide ใน tert-butyl alcohol ((CH3)3O- / (CH3)3OH) จะเกดิ ผลติ ภณั ฑท์ ม่ี คี วามเสถยี รน้อยไดด้ กี วา่ เน่อื งจากความเกะกะของโมเลกุลเบส 1.5.4 อตุ สาหกรรมแอลเคน แอลเคนหลายชนิดนามาใชป้ ระโยชน์ดา้ นต่างๆ เช่นมเี ทนใชเ้ ป็นเชอ้ื เพลงิ ในโรงงานไฟฟ้า โรงงานต่างๆ และใช้เป็นวตั ถุดบิ ในการผลติ เคมภี ณั ฑต์ ่างๆ เช่น เมทานอล อเี ทน และโพรเพน แก๊สผสมระหว่างโพรเพนกบั บวิ เทนใช้เป็นแก๊สหุงต้มตามบ้าน แอลเคนน้าหนักโมเลกุลสูง เช่น พาราฟิน ใชเ้ คลอื บผลไมเ้ พอ่ื รกั ษาความชุ่มชน้ื เป็นตน้ 1.6 แอลคีน (Alkene) เป็นสารประกอบไฮโดรคารบ์ อนไม่อมิ่ ตวั ทม่ี พี นั ธะคู่ พนั ธะคู่ในแอลคนี จดั เป็นหมู่ฟงั ก์ชนั (functional group) โมเลกุลของแอลคนี ทม่ี พี นั ธะคู่ 1 พนั ธะระหวา่ งอะตอมของคารบ์ อน จะมอี ะตอม ของไฮโดรเจนเป็น 2 เท่าของจานวนอะตอมของคารบ์ อน ดงั นนั้ สูตรทวั่ ไปของแอลคนี ทม่ี พี นั ธะคู่ 1 พนั ธะคอื CnH2n 1.6.1 สมบตั ิทางกายภาพ โดยทวั่ ไปสมบตั ทิ างกายภาพของแอลคนี คล้ายคลงึ กบั ของแอลเคนท่มี ขี นาดใกลเ้ คยี งกนั แอลคนี ทม่ี คี ารบ์ อน 2-4 อะตอมมสี ถานะเป็นก๊าซ คารบ์ อน 5-18 อะตอมมสี ถานะเป็นของเหลวและ คารบ์ อนมากกว่า 18 อะตอมมสี ถานะเป็นของแขง็ แอลคนี เป็นโมเลกุลไม่มขี วั้ จงึ ไม่ละลายในน้าแต่ จะละลายได้ดีในตวั ทาละลายไม่มขี วั้ เช่น เบนซีน คาร์บอนเตตระคลอไรด์ เป็นต้น สมบตั ิบาง ประการของแอลคนี ดงั แสดงในตาราง 6.1 ตาราง 1.10 สมบตั ทิ างกายภาพบางประการของแอลคนี สตู รโครงสร้าง ช่ือ IUPAC จดุ หลอมเหลว จดุ เดือด(C) ความหนาแน่น (C) -104 (g/cm3) ท่ี 25C CH2 = CH2 ethene -169 -47 CH2 = CHCH3 propene -185.2 -6.0 - CH2 = CHCH2CH3 1 – butene -185 3.7 - CH3CH = CHCH3 2 – butene -139 171 - CH3(CH2)7CH = 1 - decene -66.3 0.621 CH3 0.741 สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 53

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.6.2 การเตรยี มแอลคีน การเตรยี มแอลคนี สามารถเตรยี มไดจ้ ากปฏกิ ริ ยิ าการกาจดั (elimination) โดยเตรยี มไดจ้ าก สารดงั ต่อไปน้ี 1.6.2.1 Dehydrohalogenation ของ alkyl halide ซง่ึ เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าผ่าน E2 ซง่ึ ปฏกิ ริ ยิ าดงั กลา่ วเกดิ ขน้ึ โดยใชเ้ บส ตวั อยา่ งปฏกิ ริ ยิ าเคมี การเกดิ E2 ดงั กล่าวชอบทจ่ี ะเกดิ ผ่าน anti coplanar transition state ซง่ึ เป็นทรานซชิ นั ทเ่ี สถยี ร 1.6.2.2 Dehydration ของ alcohol ซง่ึ สามารถเตรยี มไดจ้ ากแอลกอฮอลท์ อ่ี ุณหภูมิ สูงซง่ึ ปฏกิ ริ ยิ าดงั กล่าวจะเกดิ ผ่าน E1 เม่อื เป็น secondary หรอื tertiary alcohol และเกดิ ผ่าน E2 สาหรบั primary alcohol สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 54

เคมีอินทรีย์ 2/2554 กลไกการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าของ secondary alcohol และ tertiary alcohol ซง่ึ เกดิ ผ่าน E1 กรดทใ่ี ชเ้ ป็น กรดทวั่ ไปใชก้ รด ซลั ฟิวรกิ หรอื กรดฟอสฟอรกิ ส่วน primary alcohol จะเกดิ ผ่าน E2 แสดงดงั กลไกการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า 1.6.2.3 Dehydration ของ vic-dibromides ไดเฮไลดค์ อื สารประกอบไดฮาโลเจนซง่ึ เกิดจากการแทนท่ีของฮาโลเจนสองหมู่บนคาร์บอน ซ่ึงเราสามารถเตรียมแอลคีนได้จากการ เกดิ ปฏกิ ริ ยิ ากาจดั โบรมนี ออกโดยเรม่ิ ต้นจากสารตงั้ ต้นจาพวก vic-dibromides ซง่ึ ปฏกิ ริ ยิ ากบั NaI เกดิ ผา่ น E2 สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 55

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.6.3 ปฏิกิริยาของแอลคีน 1.6.3.1 ปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ ไฮโดรเจนเฮไลด์ของแอลคนี (Addition of hydrogen halides to alkenes: Markovenikov’s rule) ไฮโดรเจนเฮไลด์สามารถเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ โดยจะเปลย่ี นพนั ธะคู่ให้เป็นพนั ธะ เดย่ี ว โดยไฮโดรเจนเฮไลดท์ ใ่ี ชไ้ ดแ้ ก่ HI HBr HCl และ HF ดงั สมการ ซง่ึ จะละลายไฮโดรเจนเฮไลด์ ในกรดแอซติ กิ หรอื CH2Cl2 กลไกการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าดงั กล่าวแสดงไดด้ งั น้ี เมอ่ื พจิ ารณาโมเลกุลของโพรพนี ทาปฏกิ ริ ยิ ากบั กรด HBr พบว่าเกดิ ผลติ ภณั ฑ์ 2-bromopropane ขน้ึ เน่ืองจากผลติ ภณั ฑด์ งั กล่าวเกดิ ผ่าน 2ocarbocation ซง่ึ เราเรยี กการเขา้ ทาปฏกิ ริ ยิ าดงั กล่าวว่า เป็นไปตามกฎ Markovnikov สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 56

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.6.3.2 ปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ กรดซลั ฟิวรกิ ของแอลคนี (Addition of Sulfuric to alkenes) เม่อื นาสารประกอบแอลคนี มาทาปฏกิ ิรยิ ากบั กรดซลั ฟิวรกิ เขม้ ขน้ ท่อี ุณหภูมติ ่า พบวา่ เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าแบบเตมิ เกดิ ขน้ึ ซง่ึ กลไกการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเหมอื นกบั การทาปฏกิ ริ ยิ ากบั กรด HX และเม่อื นาแอลคลิ ไฮโดรเจนซลั เฟตมาทาปฏกิ ิรยิ ากบั น้าท่อี ุณหภูมิสูงจะเกิดแอลกอฮอล์ เกดิ ขน้ึ 1.6.3.3 ปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ น้าของแอลคนี (Addition of water to alkenes) ปฏกิ ริ ยิ าดงั กล่าวเป็นปฏกิ ริ ยิ าการเตรยี มแอลกอฮอลโ์ ดยใชน้ ้าและมกี รดเป็นตวั เร่ง ปฏกิ ริ ยิ าซง่ึ การเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าจะเป็นไปตามกฎ Markovnikov ตวั อยา่ งการเตรยี มเอทานอลดงั สมการ กลไกการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าคอื สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 57

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.6.3.4 ปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ ฮาโลเจน (Halogenation) CC Br2/CCl4 Br สนี ้าตาลแดง CC Br ไมม่ สี ี แอลคนี ทาปฏกิ ิรยิ ากบั สารละลายโบรมนี หรอื คลอรนี ในคารบ์ อนเตตระคลอไรด์ท่ี อุณหภมู หิ อ้ งได้ ไอโอดนี มคี วามว่องไวน้อยจงึ ไม่สามารถเกดิ ปฏกิ ริ ยิ ากบั แอลคนี ได้ ส่วนฟลูออไรด์ นนั้ วอ่ งไวมากเกดิ ปฏกิ ริ ยิ ารนุ แรงจงึ เป็นรเี อเจนตท์ ไ่ี มเ่ หมาะสม ปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ โบรมนี สามารถใช้ ทดสอบความไม่อมิ่ ตวั ของสารประกอบไดโ้ ดยการสงั เกตสที เ่ี ปลย่ี นไปเมอ่ื เกดิ ปฏกิ ิรยิ า โบรมนี เป็น ของเหลวสนี ้าตาลแดงเขม้ เมอ่ื เกดิ ปฏกิ ริ ยิ ากบั แอลคนี จะไดผ้ ลติ ภณั ฑท์ ไ่ี ม่มสี ี ดงั นนั้ สารประกอบไม่ อมิ่ ตวั จงึ ฟอกสโี บรมนี ได้ ซ่งึ จะฟอกจางสไี ด้ทงั้ ในทม่ี ดื และทส่ี ว่าง และในการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ านัน้ โบรมนี จะเขา้ ทาปฏกิ ริ ยิ าคนละดา้ นของระนาบเราเรยี กการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าว่าเกดิ แบบ anti-addition ซง่ึ มกี ลไกการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าดงั น้ี สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 58

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.6.3.5 ปฏิกิรยิ าการไฮโดรโบเรชัน-ออกซิเดชนั (Hydroboration-oxidation: Antimarkovnikov syn hydration) การสงั เคราะหแ์ อลกอฮอล์โดยเกดิ แบบ anti-Markovnikov สามารถใช้ diborane (B2H6) หรอื borane ใน tetrahydrofuran (BH3:THF) และปฏกิ ริ ยิ าดงั กลา่ วเกดิ แบบไฮโดรเจนและไฮดรอกซเี ขา้ ทาปฏกิ ริ ยิ าดา้ นเดย่ี วกนั ซง่ึ เรยี กวา่ เกดิ แบบ syn-addition ดงั แสดง 1.6.3.6 ปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชนั (Oxidation) แอลคีนสามารถถูกออกซิไดซ์ท่ีพันธะคู่ได้หลายแบบข้ึนอยู่กับชนิดของตัว ออกซไิ ดซแ์ ละสภาวะของปฏกิ ริ ยิ า ปฏกิ ริ ยิ าออกซไิ ดซข์ องแอลคนี เมอ่ื ใชต้ วั ออกซไิ ดซท์ อ่ี ่อน ไดแ้ ก่ สารละลายโพแตสเซยี มเปอรแ์ มงกาเนตทเ่ี ป็นกลางหรอื ด่างเจอื จางท่เี ยน็ จะไดผ้ ลติ ภณั ฑเ์ ป็นไกล คอล ซง่ึ การเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชนั เป็นปฏกิ ริ ยิ าการเกดิ แบบ syn-addition สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 59

เคมีอินทรีย์ 2/2554 ปฏกิ ริ ยิ าน้ใี ชเ้ ป็นวธิ ที ดสอบความไมอ่ มิ่ ตวั ของสารประกอบไดอ้ กี วธิ หี น่ึงเรยี กว่า เบ เยอรเ์ ทสท์ (Baeyer test) สารละลายโพแตสเซยี มเปอรแ์ มงกาเนตมสี มี ่วงเมอ่ื เกดิ ปฏกิ ริ ยิ ากบั แอ ลคนี สมี ว่ งจะหายไปและมตี ะกอนสนี ้าตาลของแมงกานีส (IV) ออกไซดเ์ กดิ ขน้ึ ส่วนไกลคอลเป็น สารประกอบไมม่ สี ี ปฏกิ ริ ยิ าน้ถี า้ เกดิ ในสภาวะทร่ี นุ แรง เชน่ ในสารละลายกรด (pH ต่า) และใหค้ วาม รอ้ นไกลคอลทเ่ี กดิ ขน้ึ จะแตกตวั ออก ผลติ ภณั ฑท์ ไ่ี ดอ้ าจเป็นก๊าซคารบ์ อนไดออกไซด์ กรดคารบ์ อก ซลิ กิ หรอื คโี ตนกไ็ ดข้ น้ึ อยกู่ บั โครงสรา้ งของแอลคนี ปฏกิ ริ ยิ าทเ่ี กดิ ขน้ึ เป็นดงั น้ี 1.6.3.7 โอโซโนไลซสี (Ozonolysis of alkenes) ปฏกิ ริ ยิ าโอโซโนไลซสี ของแอลคนี เกดิ จากการนาสารประกอบแอลคนี ทาปฏกิ ริ ยิ า กบั โอโซนต่อจากนนั้ เตมิ สงั กะสใี นกรดจะเกดิ การทาลายพนั ธะค่ดู งั สมการ 1.7 แอลไคน์ (Alkyne) เป็นสารประกอบไฮโดรคารบ์ อนทม่ี พี นั ธะสามในโมเลกุลและถอื ว่าพนั ธะสามคอื หม่ฟู งั กช์ นั ของแอลไคน์ แอลไคน์ทม่ี พี นั ธะสาม 1 พนั ธะจะมจี านวนอะตอมของไฮโดรเจนน้อยกว่า 2 เท่าของ จานวนอะตอมของคารบ์ อนอยู่ 2 อะตอม ดงั นนั้ จงึ มสี ตู รทวั่ ไปคอื CnH2n-2 สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 60

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.7.1 สมบตั ิทางกายภาพ แอลไคน์มสี มบตั ิทางกายภาพคล้ายคลึงกบั แอลเคนและแอลคีน แอลไคน์ไม่ละลายน้า เน่ืองจากเป็นสารโคเวเลนซ์ไม่มขี วั้ แต่ละลายได้ในตวั ทาละลายอนิ ทรยี ์ เช่น เบนซนี คารบ์ อนเต ตระคลอไรด์ มคี วามหนาแน่นน้อยกว่าน้า จดุ เดอื ดเพม่ิ ขน้ึ ตามมวลโมเลกุล และมคี ่าใกลเ้ คยี งกบั จดุ เดอื ดของแอลเคนและแอลคนี ท่มี โี ครงสรา้ งเหมอื นกนั แอลไคน์ท่มี คี ารบ์ อน 2-4 อะตอมมสี ถานะ เป็นก๊าซ 5-18 อะตอมมสี ถานะเป็นของเหลว และคารบ์ อนมากกว่า 18 อะตอมเป็นของแขง็ สมบตั ิ บางประการของแอลไคน์ดงั แสดงในตาราง 7.1 ตาราง 1.11 สมบตั ทิ างกายภาพของแอลไคน์บางชนิด สตู รโครงสรา้ ง ชอ่ื IUPAC จดุ หลอมเหลว จดุ เดอื ด HC CH ethyne (C) (C) HC CCH3 propyne -80.8 -84.0 HC CCH2CH3 1–butyne -102.7 -23.2 HC CCH2CH2CH3 1-pentyne -125.7 8.0 HC CCH2CH2CH2CH3 1-hexyne -105.7 40.2 HC CCH2CH2CH2CH2CH3 1-heptyne -131.9 71.3 HC CCH2CH2CH2CH2CH2CH3 1-octyne -81.0 99.7 -79.3 125.2 1.7.2 การเตรียมแอลไคน์ 1.7.2.1 ปฏิกิริยาการเตรียมอีไทน์ เตรียมได้จากปฏิกิริยาระหว่าง แคลเซยี มคารไ์ บดก์ บั น้าหรอื เตรยี มจากแก๊สมเี ทนทค่ี วามรอ้ นสงู ๆ ระยะเวลาสนั้ ๆ สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 61

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.7.2.2 แ อ ล ไ ค น์ ส า ม า ร ถ เ ต รีย ม ไ ด้ จ า ก แ อ ล คี น ซ่ึ ง ผ่ า น ป ฏิ กิ ริย า dehydrohalogenation โดยนาแอลคนี มาทาปฏกิ ริ ยิ าใหไ้ ดผ้ ลติ ภณั ฑเ์ ป็น vic-dibromide หลงั จาก นนั้ ทาปฏกิ ริ ยิ าต่อกบั NaNH2 ซง่ึ เป็นเบสแก่ กลไกการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าของ vi-dibromide กบั NaNH2 จะเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าแบบ E2 ดงั แสดง 1.7.2.3 แอลไคน์สามารถเตรยี มจากคโี ตนโดยเกดิ ผา่ น gem-chloride ดงั สมการ 1.7.3 ปฏิกิริยาของแอลไคน์ ปฏิกิริยาแอลไคน์เป็นปฏิกิริยาท่ีคล้ายกับปฏิกิริยาท่ีเกิดข้ึนในแอลคีน ซ่ึงมีปฏิกิริยา ดงั ต่อไปน้ี 1.7.3.1 ปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ ไฮโดรเจน (Hydrogenation) จะเหน็ ไดว้ ่าการเกดิ ethene โดยปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ ไฮโดรเจนโดยใชต้ วั เรง่ จะเกดิ แบบ cis-isomer ขน้ึ สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 62

เคมีอินทรีย์ 2/2554 R R H2/Pt HH H2/Pt CC RCCR RCCR HH HH 1.7.3.2 ปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ ฮาโลเจน (Halogenation) Cl2 R Cl Cl2 Cl Cl RCCR C C RCCR Cl R Cl Cl 1.7.3.3 ปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ ไฮโดรเจนเฮไลด์ จะเหน็ ไดว้ ่าการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ HCl นนั้ H จะเขา้ ทาปฏกิ ริ ยิ าทต่ี าแหน่ง 1 และ Cl จะเขา้ ทต่ี าแหน่งท่ี 2 ของเฮไลด์ เน่ืองจากการ เกดิ ปฏกิ ริ ยิ านนั้ เมอ่ื H เขา้ ทาปฏกิ ริ ยิ าทาใหเ้ กดิ 2O คารโ์ บแคทไอออนหลงั จากนนั้ ทา Cl จงึ เขา้ ทา ปฏกิ ริ ยิ าตามมา 21 R H HCl Cl H HCl RCCH RCCH CC Cl H Cl H 1.7.3.4 ปฏกิ ริ ยิ าการต่อสายโซ่คารบ์ อนผ่าน terminal proton alkyne ซ่งึ เรา สามารถจะต่อสายไฮโดรคารบ์ อนทป่ี ลายโซ่ไดเ้ ม่อื แอลไคน์มพี นั ธะสามท่ปี ลายเน่ืองจากโปรตอน ดงั กล่าวมี s-character สูงจงึ ทาใหม้ คี วามเป็นกรดสูง เมอ่ื เจอเบสแก่จะสามารถเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าไดด้ งั สมการ ซง่ึ ปฏกิ ริ ยิ าดงั กล่าวเกดิ กบั primary alkyl halide จงึ เกดิ แบบ SN2 แต่หากเป็น secondary หรอื tertiary alkyl halide จะเกดิ แบบ E2 สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 63

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.7.3.5 ปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชนั สาหรบั ปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ โพแทสเซยี มเปอรแ์ มงกาเนต พบว่าในโมเลกุลของแอลไคน์ทม่ี ตี าแหน่งของพนั ธะสามต่างกนั ผลติ ภณั ฑท์ เ่ี กดิ ขน้ึ จะต่างกนั โดย แอลไคน์ทม่ี พี นั ธะสามอยทู่ ่ตี าแหน่งคารบ์ อนตาแหน่งท่ี 1 เม่อื เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าแลว้ จะเขยี นสมการได้ ดงั น้ี RC CH KMnO4 H2O RCOOH CO2 MnO2 KOH ส่วนแอลไคน์ทพ่ี นั ธะสามอย่ทู ค่ี ารบ์ อนตาแหน่งท่ี 2 เป็นต้นไปเมอ่ื เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าแลว้ จะเขยี นสมการ ไดด้ งั น้ี OO RC CR KMnO4 H2O RC CR MnO2 KOH และหากนาแอลไคน์ไปทาปฏกิ ริ ยิ าในเบสก่อนหลงั จากนนั้ เตมิ กรดลงไปจะเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเคมไี ดด้ งั น้ี 1) KMnO4, OH- O O R'COH R C C R' 2) H+ RCOH 1.7.4 ประโยชน์ของแอลไคน์ เราพบว่าเม่อื เราเผาแก๊สผสมของอะเซทลิ นี กบั แก๊สออกซเิ จนในอตั ราส่วนทเ่ี หมาะสมจะได้ เปลวไฟออกซอี ะเซทลิ นี ซง่ึ ใหค้ วามรอ้ นสงู ถงึ 3000oC จงึ ใชใ้ นการเช่อื มและตดั โลหะได้ 1.8 เบนซีน (Benzene) และอนุพนั ธข์ องเบนซีน เบนซนี จดั เป็นสารประกอบไฮโดรคารบ์ อนตวั หน่ึง สถานะเป็นของเหลว จดุ เดอื ด 80 oC แยกไดค้ รงั้ แรกโดยไมเคลิ ฟาราเดย์ (Michael Faraday) ในปี ค.ศ. 1825 จากแก๊สทใ่ี หแ้ สงสว่าง ในปี ค.ศ 1834 พบสูตรโมเลกุลของเบนซนี เป็น C6H6 จากสูตรน้ีแสดงให้เห็นว่าเบนซนี เป็น สารประกอบไม่อิ่มตัว แต่พบว่าเบนซนี ไม่ทาปฏกิ ิรยิ าการเติมดงั เช่นท่แี อลคีนทา คือไม่ฟอกสี โบรมนี หรอื โปแตสเซยี มเปอรแ์ มงกาเนต แต่จะทาปฏกิ ริ ยิ าการแทนท่ี ได้มผี ู้พยายามเสนอทฤษฏี เกย่ี วกบั สตู รโครงสรา้ งทแ่ี ทจ้ รงิ ของเบนซนี ในปี ค.ศ. 1865 Kekule/ ไดเ้ สนอสตู รโครงสรา้ งของเบน ซนี มรี ปู เป็นหกเหลย่ี มทแ่ี บนราบ มคี ารบ์ อน 6 อะตอมต่อกนั ดว้ ยพนั ธะเดย่ี วและคารบ์ อนแต่ละ อะตอมต่างกส็ รา้ งพนั ธะกบั ไฮโดรเจน 1 อะตอมดงั รปู สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 64

เคมีอินทรีย์ 2/2554 H HCH CC CC HCH H จากการศึกษาโครงสร้างของเบนซนี พบว่า ความยาวพนั ธะระหว่างคาร์บอนอะตอมทุก พนั ธะมคี วามยาวเท่ากนั คอื 1.39 แองสตรอม (Å) ซ่งึ เป็นค่าทอ่ี ย่รู ะหว่างคารบ์ อนอะตอมพนั ธะคู่ (1.34 Å) และพนั ธะเดย่ี ว (1.54 Å) นนั่ หมายความว่าพนั ธะระหว่างคารบ์ อนอะตอมในโมเลกุลของ เบนซนี ไมไ่ ดเ้ ป็นพนั ธะเดย่ี วหรอื พนั ธะค่อู ย่างใดอยา่ งหน่ึง แต่ประกอบดว้ ยพนั ธะคู่ทม่ี กี ารเคล่อื นท่ี ไปรอบวงจรงิ และจากการวดั มมุ ระหวา่ งพนั ธะของคารบ์ อนแต่ละอะตอมเป็น 120 นักวทิ ยาศาสตร์ เรยี กปรากฏการณ์ทานองน้ีว่า เรโซแนนซ์ (resonance) หมายถงึ ปรากฏการณ์ทไ่ี ม่สามารถแสดง สตู รโครงสรา้ งทแ่ี ทจ้ รงิ ของสารได้ ดงั นนั้ จงึ เขยี นสตู รโครงสรา้ งอย่างยอ่ ของเบนซนี ไดด้ งั น้ี เม่อื ทาการเผาเบนซนี พบว่าได้เปลวไฟสว่าง มคี วนั และเขม่ามากและไม่ทาปฏกิ ิรยิ ากบั โบรมนี และโพแทสเซยี มเปอรแ์ มงกาเนตเน่อื งจากมคี วามเสถยี รสงู หากตอ้ งการจะฟอกจางสโี บรมนี ตอ้ งมตี วั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ า 8.1 สมบตั ิความเป็นอะโรมาติก โมเลกุลของสารประกอบอะโรมาตกิ จะตอ้ งมสี มบตั ดิ งั น้ี คอื 1) เป็นโมเลกุลวงแหวน 2) มี -อเิ ลก็ ตรอนดโี ลคลั ไลซอ์ ยใู่ น p-ออรบ์ ทิ ลั ทาใหเ้ กดิ หมอกอเิ ลก็ ตรอนในแนวดา้ นบน และดา้ นล่างของระนาบโมเลกุล 3) จานวน -อเิ ลก็ ตรอน สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 65

เคมีอินทรีย์ 2/2554 naphthalene phenanthrene cycloheptadienyl radical 10 -อเิ ลก็ ตรอน 14 -อเิ ลก็ ตรอน 7 -อเิ ลก็ ตรอน เป็นอะโรมาตกิ เป็นอะโรมาตกิ ไมเ่ ป็นอะโรมาตกิ 1.8.2 การเตรยี ม การเผาถ่านหนิ ในทป่ี ราศจากอากาศจะให้ Coal tar ซง่ึ ถา้ นาไปดาเนินการต่อไปจะให้ เบน ซีน โทลูอีน ไซลีน ฟีนอล แนฟทาลีน แอนทราซีนและสารอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนอ่ืน ๆ นอกจากนนั้ ยงั เตรยี มเบนซนี และอนุพนั ธข์ องมนั ไดจ้ ากปฏกิ ริ ยิ า catalytic reforming ดงั ตวั อยา่ ง CH3 CH3(CH2)5CH3 Al2O3-CrO3 + 4 H2 500 oC CH3 + 3 H2 Al2O3-Pt 500-600 oC 1.8.3 ปฏิกิริยาของสารประกอบอะโรมาติก ปฏิกิริยาสาคัญของเบนซีนคือปฏิกิริยาการแทนท่ีแบบอิเล็กโทรฟิลิก ( Eletrophilic Substitution) กลไกของปฏกิ ริ ยิ าแบง่ ออกไดเ้ ป็น 2 ขนั้ ตอน ขนั้ ตอนท่ี 1 อเิ ลก็ โทรไฟล์ รบั อเิ ลก็ ตรอนจากเบนซนี ไป 2 ตวั เกดิ เป็นซกิ มาคอมเพลกซ์ (-complex) ขนั้ ตอนแรกน้ีเป็นขนั้ ตอนทเ่ี กดิ ชา้ เป็นขนั้ กาหนดอตั รา ซกิ มาคอมเพลกซค์ อื สารมธั ยนั ตข์ องปฏกิ ริ ยิ า สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 66

เคมีอินทรีย์ 2/2554 -complex ขนั้ ตอนท่ี 2 เกดิ อย่างรวดเรว็ ซกิ มาคอมเพลกซจ์ ะเสยี อเิ ลก็ ตรอน 2 ตวั โดยไฮโดรเจนบน คารบ์ อนทม่ี อี เิ ลก็ โทรไฟลต์ ่ออย่จู ะเป็นตวั ใหอ้ เิ ลก็ ตรอน แลว้ หลุดออกเป็น H+ ทาใหไ้ ดร้ ะบบอะโร มาตกิ คนื มา ปฎกิ ริ ยิ าอเิ ลก็ โทรฟิลกิ ทส่ี าคญั มดี งั น้ี คอื 1.8.3.1 ปฏิกิริยาไนเตรชนั (Nitration) เบนซนี ทาปฏกิ ริ ยิ ากบั กรดไนตรกิ เขม้ ขน้ และใหค้ วามรอ้ น ซง่ึ จะทาใหไ้ นโตรเบนซนี เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเรว็ ขน้ึ ถา้ ใหเ้ บนซนี ทาปฏกิ ริ ยิ ากบั ของผสม ของกรดไนตรกิ เขม้ ขน้ และกรดซลั ฟิวรกิ เขม้ ขน้ อเิ ลก็ โทรไฟลข์ องปฏกิ ริ ยิ าน้ี คอื ไนโตรเนียมไอออน (NO2+) HNO3, H2SO4 NO2 H2O ปฏกิ ริ ยิ าในการเตรยี มอเิ ลก็ โทรไฟล์ + NO2 + HSO4- H O NO2 + H2SO4 HO H H2O + NO2+ nitronium ion สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 67

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.8.3.2 ปฏิกิริยาซลั โฟเนชนั (Sulfonation) เบนซนี ทาปฏกิ ริ ยิ ากบั กรดซลั ฟิวรกิ เขม้ ขน้ ทเ่ี ตมิ ซลั เฟอรไ์ ตรออกไซด์ (H2SO4/ SO3, fuming sulfuric acid) หรอื กบั กรดซลั ฟิวรกิ เขม้ ขน้ จะให้ benzenesulfonic acid อเิ ลก็ โทรไฟลข์ องปฏกิ ริ ยิ าน้ี คอื ซลั เฟอรไ์ ตรออกไซด์ (SO3) SO3H SO3, H2SO4 H2O ปฏกิ ริ ยิ าการเตรยี มอเิ ลก็ โทรไฟล์ 2 H2SO4 SO3 + H3O+ + HSO4- 1.8.3.3 ปฏิกิริยาเฮโลจีเนชนั (Halogenation) เบนซนี ทาปฏกิ ริ ยิ ากบั โบรมนี หรอื คลอรนี เมอ่ื มกี รดของลวิ อสิ อยดู่ ว้ ย อเิ ลก็ โทรไฟล์ คอื คอมเพลกซข์ องฮาโลเจนกบั กรดของลวิ อสิ X X2, FeX3 HX (X = Cl, Br) ตวั อยา่ ง Br2 FeBr3 Br HBr เขยี นกลไกของปฏกิ ริ ยิ าไดด้ งั น้ี สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 68

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.8.3.4 ปฏิกิริยาฟรีเดล-คราฟ แอลคิลเลชนั (Friedel-Crafts alkylation reaction) เตรยี มแอลคลิ เบนซนี ไดจ้ ากปฏกิ ริ ยิ าระหว่างเบนซนี กบั แอลคลิ เฮไลด์ โดยมกี รดของ ลวิ อสิ เช่น AlCl3 เป็นตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ า ในกรณีทแ่ี อลคลิ เฮไลน์เป็นแบบปฐมภูมิ อเิ ลก็ โทรไฟลค์ อื คอมเพลกซข์ องแอลคลิ เฮไลดก์ บั กรดลวิ อสิ R RCl, AlCl3 HCl ตวั อยา่ ง ปฏกิ ริ ยิ าการเตรยี มอเิ ลก็ โทรไฟล์ การเกดิ rearrangement มกั พบในปฏกิ ริ ยิ าฟรเี ดล-คราฟแอลคลิ เลชนั ซง่ึ เป็นขอ้ จากดั ของ การเตมิ หมแู่ อลคลิ ในวงเบนซนี 1.8.3.5 ปฏิกิริยาฟรีเดล-คราฟ เอซิลเลชนั (Friedel-Crafts acylation reaction) ถา้ ให้เบนซนี ทาปฏกิ ริ ยิ ากบั แอซคิ คลอไรด์ โดยมกี รดของลวิ อสิ เป็นตวั เร่งปฏกิ ริ ยิ า จะได้ผลผลติ เป็นอะรลิ คโี ตน อเิ ลก็ โทรไฟลข์ องปฏกิ ริ ยิ าน้คี อื เอซลิ เลยี มไอออน (acylium ion) O O AlCl3 CR R C Cl HCl สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 69

เคมีอินทรีย์ 2/2554 ปฏกิ ริ ยิ าการเตรยี มอเิ ลก็ โทรไฟล์ O _ AlCl3 O + R C Cl + AlCl3 R C Cl AlCl4- + R + + CO R CO Acylium ion ในบางครงั้ จะใช้ carboxylic acid anhydrides (acetic anhydrides) ในปฏกิ ริ ยิ า ปฏกิ ริ ยิ าการเตรยี มอเิ ลก็ โทรไฟล์ ขอ้ จากดั ปฏกิ ริ ยิ า ฟรเี ดล-คราฟ Aryl และ vinylic halides ไม่สามารถเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า ไดเ้ น่อื งจากไมส่ ามารถเกดิ เป็น carbocations ได้ สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 70

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.8.3.6 ปฏิกิริยาของโซ่กิ่งของอนุพนั ธเ์ บนซีน หมแู่ ทนทแ่ี บบแอลคลิ (Alkyl) บนวงแหวนเบนซนี ทาปฏกิ ริ ยิ าได้ ดงั น้ี 1) ปฏิกิริยาออกซิเดชนั ด้วยเปอรแ์ มงกาเนต (Permanganate Oxidation) หมู่ แอลคลิ ในโซ่กงิ่ ของเบนซนี จะถูกออกซไิ ดซ์ ด้วยสารละลายโพแทสเซยี มเปอรแ์ มงกาเนตในเบส และมคี วามรอ้ น ใหเ้ กลอื คารบ์ อกซเิ ลตของอนุพนั ธก์ รดเบนโซอกิ ซง่ึ ถา้ ปรบั สภาวะของปฏกิ ริ ยิ าให้ เป็นกรด จะไดอ้ นุพนั ธข์ องกรดเบนโซอกิ 2) ปฏิกิริยาเฮโลจีเนชนั แอลคลิ เบนซนี เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าฟรเี รดคิ ลั เฮโลจเี นชนั งา่ ยกว่า แอลเคน ทงั้ น้เี พราะเกดิ เบนซลิ เรดคิ ลั ซง่ึ มเี รโซแนนซเ์ พมิ่ เสถยี รภาพ ตวั อยา่ ง สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 71

เคมีอินทรีย์ 2/2554 Benzylic radical มเี รโซแนนซ์ เพมิ่ เสถยี รภาพ การแทนท่ที ่ตี าแหน่งแอลฟา (ตาแหน่งเบนซลิ กิ ) เกดิ ง่ายกว่าท่ตี าแหน่งเบตา เน่ืองจาก ฟรเี รดคิ ลั ท่เี กดิ จากไฮโดรเจนท่ตี าแหน่งเบตาถูกดงึ หลุด ไม่มเี รโซแนนซ์ช่วยเพมิ่ เสถยี รภาพ การ แทนทท่ี ต่ี าแหน่งเบตาเกดิ ได้ แต่ในปรมิ าณทน่ี ้อยกว่า ดงั ตวั อยา่ ง 3) ปฏิกิริยารีดกั ชนั (Clemmensen reduction) เป็นปฏกิ ริ ยิ าทส่ี ามารถเปลย่ี น carbonyl group ของหมู่ aryl ketone ไปเป็นหมู่ CH2 4) ปฏิกิริยาการเตรียม aromatic amine ผ่านปฏกิ ริ ยิ ารดี กั ชนั ของสารประกอบ ไนโตร สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 72

เคมีอินทรีย์ 2/2554 5) ปฏิกิริยา arenediazonium salt โดยใช้ aromatic amine เป็นสารตงั้ ต้น Arenediazonium salt สามารถเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าแทนทไ่ี ดโ้ ดยปฏกิ ริ ยิ าดงั กล่าวเป็นดงั น้ี 1.8.4 ผลของหมแู่ ทนที่เดิมบนเบนซีนจะมีผลต่อการแทนท่ีใหม่ หมแู่ ทนทใ่ี นวงเบนซนี จะส่งผลใหส้ ารทเ่ี ขา้ ทาปฏกิ ริ ยิ าตวั ต่อไปเกดิ ทต่ี าแหน่ง ortho meta หรอื para แตกต่างกนั การแทนท่ไี ฮโดรเจนด้วยอะตอม หรอื หมู่อะตอมหมู่ท่สี อง มสี ง่ิ ซ่งึ ต้อง พจิ ารณา 2 ประการ คอื สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 73

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1) ตาแหน่งทห่ี มทู่ ส่ี องจะมาเกาะกบั เบนซนี 2) หมอู่ ะตอมหม่ทู ห่ี น่ึงจะทาใหก้ ารแทนทข่ี องหม่ทู ส่ี องเกดิ ไดง้ ่ายหรอื ยากกว่า เม่อื เทยี บ กบั เบนซนี ซง่ึ ไมม่ หี มแู่ ทนทเ่ี กาะอยเู่ ลย ผลของอะตอมหมทู่ ่ีหนึ่งท่ีมีต่อการแทนที่ของอะตอมหมทู่ ี่สอง คอื 1) เพมิ่ ความว่องไว (activate) ต่อปฏกิ ริ ยิ าการแทนทอ่ี เิ ลก็ โทรฟิลกิ และทาใหห้ มทู่ ส่ี องเขา้ เกาะกบั เบนซนี ทต่ี าแหน่ง ortho กบั para ลกั ษณะสาคญั ของอะตอมหมนู่ ้ี คอื อะตอมทเ่ี กาะกบั เบน ซนี มอี เิ ลก็ ตรอนค่อู สิ ระ 1 คู่หรอื มากกว่า และอเิ ลก็ ตรอนคู่น้ีสามารถดโี ลคลั ไลซ์เขา้ ไปในวงแหวน เบนซนี ได้ เช่น H HO NH OH N C CH3 หมู่ท่ใี ห้อเิ ลก็ ตรอนแก่วงเบนซนี จะทาให้ความว่องไวของปฏกิ ิรยิ าเพมิ่ มากข้นึ เน่ืองจาก ช่วยกระจายประจบุ วก เพม่ิ เสถยี รภาพของซกิ มาคอมเพลกซ์ ซง่ึ มปี ระจบุ วก โดยหมู่ทใ่ี หอ้ เิ ลก็ ตรอน (donating group) แก่วงเบนซนี ไดด้ จี ะทาใหห้ ม่แู ทนทต่ี วั ต่อไปท่ี เขา้ ทาปฏกิ ริ ยิ ากบั วงเบนซนี เขา้ ทต่ี าแหน่ง ortho กบั para เชน่ NH2 NH2 NH2 Br2/FeBr3 Br + Br 2) ลดความว่องไว (deactivate) ต่อปฏกิ ริ ยิ าการแทนท่อี เิ ลก็ โทรฟิลกิ และทาใหห้ ม่ทู ส่ี อง เขา้ เกาะทต่ี าแหน่ง meta ลกั ษณะสาคญั ของอะตอมหม่นู ้ี คอื หมทู่ เ่ี กาะกบั เบนซนี เป็น Y = Z (Z มอี เิ ลก็ โตรเนกาตวิ ติ สี งู กว่า Y) หรอื เป็นหมดู่ งึ อเิ ลก็ ตรอนแบบอนิ ดกั ทฟิ เชน่ O O O O N RX C OH CR CH C R N RX C X - O N+ + สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 74

เคมีอินทรีย์ 2/2554 หมทู่ ด่ี งึ อเิ ลก็ ตรอนจะทาใหค้ วามว่องไวของปฏกิ ริ ยิ าลดลง เน่อื งมาจากซกิ มาคอมเพลกซ์ มี ความเป็นบวกเพมิ่ ขน้ึ เสถยี รภาพจงึ ลดลง ถา้ หม่แู ทนทท่ี เ่ี กาะอย่บู นวงเบนซนี ทาหน้าทเ่ี ป็นหม่ดู งึ อเิ ลก็ ตรอน (withdrawing group) หมแู่ ทนทต่ี วั ต่อไปจะเขา้ ทต่ี าแหน่ง meta เชน่ NO2 NO2 HNO3,H2SO4 NO2 3) ลดความว่องไวต่อปฏกิ ริ ยิ าการแทนทอ่ี เิ ลก็ โทรฟิลกิ และทาใหห้ ม่ทู ส่ี องเขา้ เกาะกบั เบน ซนี ทต่ี าแหน่ง ortho กบั para อะตอมหมนู่ ้ไี ดแ้ ก่พวกแฮโลเจน (F, Cl, Br, I) ดงั นนั้ การทาปฏกิ ริ ยิ ากบั เบนซนี ตอ้ งพจิ ารณาหม่แู ทนทท่ี ่ีจะมาเกาะหน้านนั้ ก่อน และสารท่ี ทาหน้าทเ่ี ป็น donating group และ withdrawing group แสดงดงั ตาราง 1.12 ตาราง 1.12 ผลของอะตอมหมทู่ ห่ี น่งึ ซง่ึ มผี ลต่อปฏกิ ริ ยิ าการแทนทอ่ี เิ ลก็ โทรฟิลกิ อะโรเมตกิ หมู่ท่ีเพิ่มความไวของปฏิกิรยิ า หมู่ท่ีลดความไวของปฏกิ ิรยิ า หมู่ท่ลี ดความไวของปฏิกิรยิ า และหมู่ท่ีสองเข้าท่ีตาแหน่ ง และหมู่ท่ีสองเข้าท่ีตาแหน่ง และหมู่ท่ีสองเข้าท่ีตาแหน่ง ortho กบั para meta ortho กบั para ว่องไวมาก -NH2, (-NHR,-NR2 ) ลดความไวมาก -NO2, -CF3, -F -N(CH3)3+, CCl3, -OH -Cl ว่องไวปานกลาง -OR ลดความไวปานกลาง -CN, -Br -NHCOCH3 -SO3H, -CO2H, -CO2R, - -I CHO, -COR วอ่ งไวน้อย -C6H5 -R 1.8.5 ตาแหน่งของหม่แู ทนที่ใหมใ่ นกรณีที่เบนซีนมหี มแู่ ทนที่เดิมอย่แู ล้ว 2 หมู่ หมแู่ ทนทเ่ี ดมิ ทม่ี อี ย่แู ลว้ 2 หมู่ จะเป็นตวั กาหนดตาแหน่งของหมแู่ ทนทห่ี ม่ทู ่ี 3 ซง่ึ จะแบ่ง พจิ ารณาได้ ดงั น้ี สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 75

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1) หม่แู ทนท่ี ทงั้ 2 หมู่ ส่งผลให้เกิดการแทนที่ที่ตาแหน่งเดียวกนั ตวั อยา่ งท่ี 1 OH OH HNO3 NO2 HSO4 NO2 NO2 การพจิ ารณาตาแหน่งการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า ในโครงสรา้ งมหี มู่ –OH อยจู่ ะกาหนดใหห้ ม่ใู หม่เขา้ ทต่ี าแหน่ง ortho กบั para กบั ตวั มนั แต่ตาแหน่ง para มหี มู่ –NO2 อยแู่ ลว้ เหลอื เพยี งตาแหน่ง ortho ซง่ึ คอื ตาแหน่ง 2 หรอื 6 ในโครงสรา้ งมหี มู่ –NO2 กาหนดใหห้ มใู่ หม่เขา้ ทต่ี าแหน่ง meta กบั ตวั มนั เอง ซง่ึ คอื ตาแหน่ง 2 หรอื 6 เช่นเดยี วกนั ดงั นนั้ เมอ่ื พจิ ารณาทงั้ หมู่ -OH และ –NO2 แลว้ การเตมิ หมทู่ ่ี 3 เขา้ ไปทว่ี งเบนซนี จะเกดิ ท่ี ตาแหน่ง 2 หรอื 6 เชน่ เดยี วกนั สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 76

เคมีอินทรีย์ 2/2554 หมายเหตุ โครงสรา้ งทต่ี าแหน่ง 2 และ 6 เป็นสารตวั เดยี วกนั ตวั อยา่ งท่ี 2 การพจิ ารณาตาแหน่งการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า หมู่ -CF3 กาหนดใหห้ ม่ใู หม่เขา้ ทต่ี าแหน่ง meta กบั ตวั มนั เอง ซง่ึ คอื ตาแหน่ง 5 และหมู่ - NO2 กาหนดใหห้ มใู่ หมเ่ ขา้ ทต่ี าแหน่ง meta กบั ตวั มนั เอง ซง่ึ คอื ตาแหน่ง 5 เช่นเดยี วกนั 2) หมแู่ ทนที่ ทงั้ 2 หมู่ ส่งผลให้เกิดการแทนท่ีท่ีตาแหน่งแตกต่างกนั ในกรณีน้ี หมู่ท่เี พิ่มความไวของปฏิกิริยามากท่สี ุด จะมผี ลเหนือหมู่ท่เี พิม่ ความไวของ ปฏกิ ริ ยิ ารองลงมา และจะมผี ลเหนือหม่ลู ดความไวของปฏกิ ริ ยิ าตามลาดบั ดงั น้ี คอื –NH2 ,-OH > - OCH3, -NHCOCH3, –C6H5, -CH3 > หมลู่ ดความไวของปฏกิ ริ ยิ า ตวั อยา่ ง สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 77

เคมีอินทรีย์ 2/2554 การพจิ ารณาตาแหน่งการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า เม่อื พจิ ารณา หมู่ –OH และ -CH3 พบว่าหม่ทู งั้ 2 จะใหห้ มทู่ ่ี 3 เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าทต่ี าแหน่ง ortho กบั para กบั วงเบนซนี ดงั รปู และ ดงั นนั้ ความไวของปฏกิ ริ ยิ าจะมผี ลในการพจิ ารณา พบว่า หมู่ -OH มคี วามไวของปฏกิ ริ ยิ า เรว็ กว่า หมู่ -CH3 เพราะฉะนนั้ ผลติ ภณั ฑข์ องปฏกิ ริ ยิ าน้ีคอื 4-methyl-2-nitrophenol เป็นผลผลติ ชนิดเดยี ว 3) ในกรณีท่ีหม่แู ทนที่เดิม 2 หมู่ อยู่ในตาแหน่ง meta ต่อกนั การแทนทใ่ี นระหว่าง 2 หมนู่ ้ี จะเกดิ น้อยมากเน่อื งจากผลทางสเตอรกิ ตวั อยา่ งต่อไปน้ี เป็นเปอรเ์ ซน็ ต์การแทนท่ี ทจ่ี ะเกดิ ท่ี ตาแหน่งต่าง ๆ บนวงแหวนต่าง ๆ บนวงแหวน ถา้ เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าไนเตรชนั 1.8.6 การสงั เคราะหอ์ นุพนั ธเ์ บนซีน โดยใช้ปฏิกิริยาการแทนที่อิเลก็ โทรฟิ ลิก การสงั เคราะหอ์ นุพนั ธเ์ บนซนี โดยใชป้ ฏกิ ริ ยิ าการแทนทอ่ี เิ ลก็ โทรฟิลกิ นนั้ จะตอ้ งคานึงถงึ ลาดบั ของการใสห่ มแู่ ทนทบ่ี นวงแหวนเบนซนี เน่อื งจากหม่แู ทนทห่ี ม่ทู ห่ี น่ึง จะเป็นตวั กาหนดใหห้ มู่ แทนทห่ี มทู่ ส่ี อง เขา้ ทต่ี าแหน่ง ortho meta หรอื para ตวั อยา่ ง ตอ้ งการเตรยี ม m-chloro nitrobenzene จากสารตงั้ ตน้ เบนซนี สารตงั้ ตน้ สารผลติ ภณั ฑ์ สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 78

เคมีอินทรีย์ 2/2554 สามารถทาได้ 2 แบบคอื แบบท่ี 1 ทาปฏกิ ริ ยิ าไนเตรชนั ก่อนแลว้ ตามดว้ ยปฏกิ ริ ยิ าคลอรเิ นชนั แบบท่ี 2 ทาปฏกิ ริ ยิ าคลอรเิ นชนั ก่อนแลว้ ตามดว้ ยปฏกิ ริ ยิ าไนเตรชนั พบว่าทงั้ 2 แบบ สามารถเตรยี มไดผ้ ลติ ภณั ฑท์ แ่ี ตกต่างกนั แบบท่ี 1 จะใหผ้ ลติ ภณั ฑต์ รง ตามเป้าหมาย ถา้ เตรยี มแบบท่ี 2 คอื ทาปฏกิ ริ ยิ าคลอรเิ นชนั ก่อน Cl ทเ่ี กดิ ขน้ึ ในบนวงเบนซนี จะ เป็นตวั บงั คบั ให้ หมทู่ ่ี 2 เขา้ ทต่ี าแหน่ง ortho และ para แทนทจ่ี ะเขา้ ท่ี meta ซง่ึ เป็นสารเป้าหมาย ดงั นนั้ ลาดบั การเตมิ จงึ มผี ลในการสงั เคราะหส์ าร นกั เรยี นจะตอ้ งระวงั และคานงึ ดว้ ย 1.8.7 ประโยชน์ของเบนซีนและอนุพนั ธ์ เบนซนี เป็นตวั ทาละลายและเป็นสารตงั้ ตน้ ในการสงั เคราะหส์ ารประกอบต่าง ๆ แต่การสูด ดมเบนซนี ในปริมาณมาก ๆ ทาให้เกิดอาการคล่นื เหียนและอาจถึงตายเน่ืองจากระบบหายใจ ลม้ เหลว นอกจากน้กี ารทต่ี อ้ งสมั ผสั กบั เบนซนี ต่อเน่อื งกนั นาน ๆ จะทาใหไ้ ขอ่อนในโพรงกระดูกซง่ึ ทาหน้าทส่ี รา้ งเมด็ เลอื ดถกู ทาลาย ดงั นนั้ หอ้ งปฏบิ ตั กิ ารเกย่ี วกบั เบนซนี จงึ ตอ้ งมรี ะบบถ่ายเทอากาศ อยา่ งดี และถา้ ไมจ่ าเป็นควรใชโ้ ทลอู นี เป็นตวั ทาละลายแทน ในทางอุตสาหกรรมใชโ้ ทลูอนี เป็นตวั ทาละลายสาหรบั แลค็ เกอร์ ใช้ทาสี ยาและวตั ถุระเบดิ ส่วนไซลนี นิยมใช้เป็นตวั ทาละลายสาหรบั น้ามนั นอกจากน้ียงั ใช้ทาความสะอาดสไลด์และเลนส์ กลอ้ งจลุ ทรรศน์ ใชไ้ นโตรเบนซนี ในการผลติ อนิลนี ซง่ึ เป็นสารตงั้ ต้นในการผลติ สยี อ้ มและยาต่าง ๆ ฟีนอลใชใ้ นการผลติ สยี อ้ ม ยารกั ษาโรค พลาสตกิ สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 79

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.9 แอลกอฮอล์ (Alcohol) แอลกอฮอล์เป็นสารประกอบท่ีมสี ูตรทวั่ ไป R–OH หมู่ OH เรียกว่าหมู่ไฮดรอกซิล (Hydroxyl group) เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าไดท้ งั้ ปฏกิ ริ ยิ าการกาจดั และการแทนท่ี 1.9.1 การจาแนกประเภทของแอลกอฮอล์ ใช้เกณฑ์การจดั ตวั ของคารบ์ อนอะตอม ภายในโมเลกุล แบง่ แอลกอฮอลอ์ อกเป็น 3 กลมุ่ ดงั น้ี 1.9.1.1 แอลกอฮอล์ปฐมภมู ิ (primary alcohol) หมายถงึ แอลกอฮอลท์ ม่ี หี มไู่ ฮดร อกซลิ สรา้ งพนั ธะกบั คารบ์ อนอะตอมปฐมภูมิ เชน่ 1.9.1.2 แอลกอฮอลท์ ุตยิ ภูมิ (secondary alcohol) หมายถงึ แอลกอฮอลท์ ม่ี หี ม่ไู ฮ ดรอกซลิ สรา้ งพนั ธะกบั คารบ์ อนอะตอมทตุ ยิ ภมู ิ เชน่ 1.9.1.3 แอลกอฮอลต์ ตยิ ภมู ิ (tertiary alcohol) หมายถงึ แอลกอฮอลท์ ม่ี หี ม่ไู ฮดรอก ซลิ สรา้ งพนั ธะกบั คารบ์ อนอะตอมตตยิ ภมู ิ เชน่ Note: 1O-alcohol -OH จะเกาะอยบู่ น 1O-carbon 2O-alchol -OH จะเกาะอยบู่ น 2O-carbon 3O-alchol -OH จะเกาะอยบู่ น 3O-carbon สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 80

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.9.2 สมบตั ิทางกายภาพของแอลกอฮอล์ เน่อื งจากแอลกอฮอลป์ ระกอบดว้ ย C – O – H จงึ ทาใหแ้ อลกอฮอลเ์ ป็นโมเลกุลมขี วั้ ดงั น้ี H    HCOH H แอลกอฮอล์สามารถสร้างพนั ธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลได้ และสามารถสร้างพนั ธะ ไฮโดรเจนกบั โมเลกุลของน้าไดเ้ มอ่ื นาแอลกอฮอลไ์ ปละลายน้า ดงั รปู R H     OHO OHO RH RH รปู 9.1 พนั ธะไฮโดรเจนระหว่าง รปู 9.2 พนั ธะไฮโดรเจนระหวา่ ง โมเลกุลของแอลกอฮอล์ โมเลกุลของแอลกอฮอลก์ บั น้า ตาราง 1.13 แสดงสมบตั บิ างประการของแอลกอฮอลบ์ างชนิด สตู รโครงสรา้ ง ช่อื IUPAC จดุ จดุ เดอื ด ความ การละลาย หลอมเหลว น้า (C) หนาแน่น CH3OH Methanol (C) (g/100cm3) CH3CH2OH ethyanol 65.0 (g/cm3) CH3CH2CH2OH 1 – propanol -97.8 78.5  CH3CHOHCH3 2 – propanol -114.7 94.7 0.7914 CH3CH2CH2CH2OH 1 – butanol -126.5 82. 0.7893  CH3CH2CHOHCH3 2 – butanol -89.5 117.3 0.8035 (CH3)2CH CH2OH 2 – methyl – 1 – proprnol -89.5 99.5 0.7855  (CH3)3 COH 2 – methyl – 2 – propanol -114.7 107.9 0.8098 CH3CH2CH2CH2CH2CH2OH 1 – pentanol 82.2 0.8063  - 138 0.8021 8.0 25.5 0.7887 12.5 -79.0 0.8144 11.1  2.2 หมายเหตุ  หมายถงึ ละลายไดด้ ี สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 81

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.9.3 วิธีการเตรียม 1.9.3.1 ไฮเดรชนั ของแอลคนี (Hydration of Alkenes) แอลคนี ถูกเปล่ยี นเป็น แอลกอฮอลไ์ ด้ โดยการทาปฏกิ ริ ยิ ากบั กรดซลั ฟิวรกิ ตามดว้ ยน้า HH HH HH H C C CH3 + H2SO4 H2O H C C CH3 H C C CH3 H OSO3H H OH 1.9.3.2 ปฏิกิริยาไฮโดรบอเรชัน-ออกซิเดชัน (Hydroboration-oxidation) แอลคนี ทาปฏกิ ริ ยิ ากบั ไดบอเรน ((BH3)2) แล้วให้แอลคลิ บอเรน (BR3) ซ่งึ ถูกออกซไิ ดซ์ต่อไปให้ แอลกอฮอล์ และกรดบอรกิ ผลติ ผลทไ่ี ดไ้ มเ่ ป็นไปตามกฏของมารค์ อฟนิคอฟ และเป็นการเตมิ แบบ ซนิ (syn) คอื รเี อเจนตเื ตมิ เขา้ ขา้ งเดยี วกนั ไดบอเรนเขา้ ทาปฏกิ ริ ยิ าในสภาพทเ่ี ป็นบอเรน (BH3) + (BH3)2 H2O2/ -OH CC CC CC B H OH + B(OH)3 เช่น CH3 CH3 1. (BH3)2 2. H2O2/ -OH OH 1.9.3.3 วิธีกรีญาร์ (Grignard synthesis)vเตรยี มกรญี าร์รเี อเจนต์ ได้จาก ปฏกิ ริ ยิ าระหว่างแอลคลิ เฮไลดก์ บั แมกนีเซยี ม ถ้านากรญี ารร์ เี อเจนต์ไปทาปฏกิ ริ ยิ ากบั ฟอรแ์ มลดี ไฮด์ (Formaldehyde) แอลดไี ฮด์ และคโี ตน จะไดผ้ ลติ ภณั ฑเ์ ป็น 1o แอลกอฮอล์ 2o แอลกอฮอล์ และ 3o แอลกอฮอล์ ตามลาดบั สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 82

เคมีอินทรีย์ 2/2554 เช่น 1.9.3.4 ไฮโดรไลซีสของแอลคิลแฮไลด์ (Hydrolysis of alkyl halides) ปฏกิ ิรยิ าระหว่างแอลคลิ แฮไลน์กบั ไฮดรอกไซด์ไอออนเป็นปฏกิ ริ ยิ าการแทนท่ดี ว้ ยนิวคลโี อไฟล์ เม่อื ใหค้ วามรอ้ นกบั แอลคลิ เฮไลน์ชนิดปฐมภูมแิ ละสารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซดป์ ฏกิ ริ ยิ าจะเกดิ กลไก SN2 การเตรยี มแอลกอฮอลป์ ฐมภมู โิ ดยวธิ นี ้ีจะไดผ้ ลผลติ สงู เพราะถา้ เป็นแอลคลิ เฮไลน์ทุติย ภมู หิ รอื แอลคลิ เฮไลน์ตตยิ ภมู จิ ะเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าการกาจดั มากกว่า RX + -OH ROH + X- สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 83

เคมีอินทรีย์ 2/2554 เช่น NaOH (aq) CH3CH2CH2Cl CH3CH2CH2OH กลไกการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า 1.9.3.5 รีดกั ชันของสารประกอบคารบ์ อนีล (Reduction of carbonyl compounds) แอลดไี ฮดจ์ ะถกู รดี วิ ซ์ เป็น 1o แอลกอฮอล์ และคโี ตนเป็น 2o แอลกอฮอล์ รเี อเจนตท์ ่ี ใชอ้ าจเป็นไฮโดรเจนและตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ า หรอื ลเิ ทยี มอะลมู นิ มั ไฮไดรด์ (LiAlH4) หรอื โซเดยี มบอโรไฮ ไดรด์ (NaBH4) สาหรบั NaBH4 น้ีจะไม่รดี ิวซ์ พันธะ –C=C- จึงไม่เหมาะสาหรบั ใช้รดี ิวซ์ สารประกอบคารบ์ อนลิ ไมอ่ ม่ิ ตวั ไปเป็นแอลกอฮอลไ์ มอ่ ม่ิ ตวั 1.9.3.6 รีดกั ชนั ของกรดและเอสเทอร์ (Reduction of acids and esters) ลเิ ทยี มอะลมู นิ มั ไฮไดรด์ (LiAlH4) จะใชร้ ดี วิ ซก์ รดและเอสเทอร์ แลว้ ใหผ้ ลผลติ เป็นแอลกอฮอล์ สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 84

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.9.3.7 ไฮดรอกซิลเลชนั ของแอลคีน (Hydroxylation of alkenes) เชน่ 1.9.4 ปฏิกิริยาเคมีของแอลกอฮอล์ 1.9.4.1 ปฏิกิริยาการแทนที่ ในสารละลายทเ่ี ป็นกรด หมู่ –OH ของแอลกอฮอลจ์ ะ รวมตวั กบั โปรตอนไดเ้ ป็น -OH2 และหมู่ –OH จะเป็นหม่ทู ห่ี ลุดออก (leaving group) ทไ่ี ม่ดี แต่หมู่ -OH2 จะเป็นหมทู่ ห่ี ลุดออกทด่ี ี เพราะจากไปเป็นโมเลกุลของน้าซง่ึ เป็นเบสทอ่ี ่อนมาก H+ + Nu ROH ROH R Nu + H2O H หมหู่ ลดุ ออก (Leaving group) ทด่ี ี สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 85

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.9.4.1.1 ปฏิกิริยาการแทนท่ีด้วยสารประกอบเฮไลด์ เช่น HCl HBr และ HCl ทาปฏกิ ริ ยิ ากบั 1O, 2O และ 3O alcohol ต้องมี ZnCl2 ซง่ึ อาจเรยี กว่า Lucus reagent ซง่ึ จะให้ ความเรว็ ในการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าทแ่ี ตกต่างกนั กลไกของปฏกิ ริ ยิ าจะเกดิ เป็นคารโ์ บเนียมไอออนก่อน แลว้ คลอไรดจ์ งึ เขา้ มาเกาะ กบั คารโ์ บเนยี มไอออนในภายหลงั ดงั สมการ อตั ราเรว็ ของปฎกิ ริ ยิ าน้ี จงึ ขน้ึ อยกู่ บั ความเสถยี รของคารโ์ บเนียมไอออน ซง่ึ เป็นไป ตามลาดบั ดงั น้ี 3 o > 2o > 1o > เมทลิ รเี อเจนตท์ ใ่ี ชเ้ ปลย่ี นแอลกอฮอลใ์ หเ้ ป็นแอลคลิ เฮไลด์ โดยไมเ่ กดิ การจดั เรยี งตวั ใหม่ เช่น ฟอสฟอรสั ไตรคลอไรด์ (PCl3) และไทโอนิลคลอไรด์ (SOCl2) ฟอสฟอรสั ไตรคลอไรด์ (PCl3) ปฏกิ ริ ยิ าขนั้ แรก ฟอสฟอรสั ไตรคลอไรด์ (PCl3) จะทาปฏกิ ริ ยิ ากบั แอลกอฮอล์ ได้ ฟอสไฟตเ์ อสเทอร์ และ กรดไฮโดรคลอรกิ ซง่ึ ในขนั้ แรกของปฏกิ ริ ยิ าน้ี พนั ธะ C – O ยงั ไม่แตก ออก ดงั นนั้ ถา้ เรม่ิ ตน้ ดว้ ยอแิ นนทโิ อเมอรบ์ รสิ ุทธกิ ์ จ็ ะไม่พบว่ามรี าซไิ มเซชนั เกดิ ขน้ึ เหมอื นในกรณที ่ี ปฏกิ ริ ยิ าเกดิ โดยผ่านคารโ์ บแคดไอออน เป็นสารมธั ยนั ต์ ในการใช้ ฟอสฟอรสั ไตรคลอไรด์ (PCl3) ในการทาปฏกิ ริ ยิ า ถ้าสารตงั้ ต้นเป็นอแิ นนทโิ อ เมอรบ์ รสิ ทุ ธ์ จะไดผ้ ลติ ผลทม่ี คี อนฟิกุเรชนั ตรงกนั ขา้ ม (inversion of configuration) เชน่ สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 86

เคมีอินทรีย์ 2/2554 กลไกของปฏกิ ริ ยิ าจะมี 2 ขนั้ ตอน ขนั้ ตอนแรก ขนั้ ตอนท่ี 2 Cl-จะเขา้ ทาปฏกิ ริ ยิ าโดยใชก้ ลไกปฏกิ ริ ยิ าแบบ SN2 ถ้าสารตงั้ ต้นเป็นอแิ นนทโิ อ เมอร์ บรสิ ุทธ์ จะไดผ้ ลติ ผลทม่ี คี อนฟิกุเรชนั ตรงกนั ขา้ ม (inversion of configuration) ไทโอนิลคลอไรด์ (SOCl2) ขนั้ แรกของปฏกิ ริ ยิ าระหว่างแอลกอฮอลก์ บั ไทโอนิลคลอไรดเ์ หมอื นกบั ฟอสฟอรสั ไตรคลอ ไรด์ คอื เกดิ เป็นเอสเทอรอ์ นินทรยี ์ และทานองเดยี วกนั พนั ธะ C – O กย็ งั ไมแ่ ตกออกในขนั้ แรก ของปฏกิ ริ ยิ า ดงั นัน้ ถ้าแอลกอฮอลท์ เ่ี ป็นสารตงั้ ตน้ เป็นอแิ นนซโิ อเมอรบ์ รสิ ุทธิ ์ คลอโรซลั ไฟดท์ ไ่ี ด้ จงึ ยงั คงมคี อนฟิกุเรชนั เหมอื นแอลกอฮอล์ ตวั อยา่ งปฏกิ ริ ยิ าจะมี 2 ขนั้ ตอน หน้า 87 สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน)

เคมีอินทรีย์ 2/2554 ขนั้ ตอนท่ี 1 ขนั้ ตอนท่ี 2 ขน้ึ อยกู่ บั ตวั ทาละลาย ถ้าใชเ้ อมนี เป็นตวั ทาละลาย ปฏกิ ริ ยิ าเกดิ โดย แบบ SN2 ถา้ สารตงั้ ต้นเป็นอแิ นนซโิ อเมอร์ บรสิ ุทธ์ จะไดผ้ ลติ ผลทม่ี คี อนฟิกุเรชนั ตรงกนั ขา้ ม (inversion of configuration) CH3 O CH3 SN2 H C O S Cl Cl C H + SO2 + Cl- Cl amine CH2CH3 CH2CH3 (S ) - chlorosulfite (R ) -2-chloro butane ถ้าใช้อีเทอร์ เป็นตวั ทาละลาย จะไม่พบ inversion of configuration เกิดขน้ึ จะเป็น retention of configuration เพราะในกรณปี ฏกิ ริ ยิ าเกดิ โดยมคี ่ไู ออน (ion- pair) ซง่ึ ยงั ไมท่ นั สลายตวั ต่อไป Cl- กเ็ ขา้ ไปสรา้ งพนั ธะทด่ี า้ นเดยี วกนั ของโมเลกุล เรยี กว่า ปฏกิ ริ ยิ า SNi โดย i แทน internal return เช่น 1.9.4.1.2 ปฏิกิริยาแทนท่ีด้วยโลหะ ปฏกิ ริ ยิ าน้เี กดิ ขน้ึ เหมอื นปฏกิ ริ ยิ าของน้า คอื โปรตอนของแอลกอฮอลถ์ ูกดงึ ดว้ ยโลหะ เชน่ Na และ K OH 2Na 2 O-Na+ H2 สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 88

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.9.4.2 ปฏิกิริยาการกาจดั แอลกอฮอลเ์ กดิ ปฏกิ ริ ยิ าการกาจดั ได้เหมอื นแอลคนี และเป็นการกาจัดโมเลกุลของน้าออกจากแอลกอฮอล์จึงเรียกปฏิกิริยาน้ีว่า ดีไฮเดรชัน (Dehydration) กลไกของปฏกิ ริ ยิ าจะเป็นแบบ E1 โดยโปรตอนจะเขา้ รวมกบั หม่ไู ฮดรอกซลิ ก่อน แลว้ หม่ทู จ่ี ากไป (leaving group) จะหลุดออกไดเ้ ป็นคารโ์ บแคตไอออน ซง่ึ เม่อื โปรตอนถูกกาจดั ออกไปจะไดแ้ อลคนี ความวอ่ งไวในการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า พบว่า 3o > 2o > 1o สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 89

เคมีอินทรีย์ 2/2554 ปฏกิ ริ ยิ าดไี ฮเดรชนั ของแอลกอฮอลท์ ุตยิ ภูมิ (2o) และตตยิ ภมู ิ (3o) จะเกดิ ผ่านคาร์ โบแคตไอออน มกั จะมกี ารจดั เรยี งตวั ใหมเ่ กดิ ขน้ึ ดว้ ยเสมอ และปฏกิ ริ ยิ าดไี ฮเดรชนั ของแอลกอฮอล์ ชนิดปฐมภมู จิ ะเกดิ ชา้ มาก เช่น จะเกดิ การยา้ ย (rearrangement) ไฮโดรเจนจาก 1o carbocation เปล่ยี นเป็น 2o carbocation ซง่ึ เสถยี รกวา่ จากนนั้ จะเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าการกาจดั ไฮโดรเจนเพ่อื เกดิ สารประกอบแอลคนี ปฏกิ ริ ยิ าน้ี 2o carbocation สามารถกาจดั โปรตอนได้ 2 ตาแหน่งคอื Ha และ Hb จะไดผ้ ลติ ภณั ฑ์ 2 ตวั คอื ผลติ ภณั ฑห์ ลกั (Major product) และผลติ ภณั ฑร์ อง (Minor product) ดงั รปู การพจิ ารณาเสถยี รภาพของแอลคนี ทเ่ี กดิ สารผลติ ภณั ฑ์ สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 90

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.9.4.3 ปฏิกิริยาการเกิดเอสเทอร์ (Esterification) O R' COOH R OH H+ R' C O R 1.9.4.4 ปฏิกิริยาการเผาไหม้ 2 CH3OH + 3 O2 2 CO2 + 4 H2O 1.9.4.5 ปฏิกิริยา oxidation และ Reduction ตวั ออกซไิ ดส์ [O] ทน่ี ิยมใชค้ อื สารละลายโพแทสเซยี มเปอร์แมงกาเนต (KMnO4) ในเบสจดั เป็นตวั ออกซไิ ดส์ท่ี แรงมาก หากเติมลงไปจะเกิดเป็นใน 1oalcohol แล้วเติม H+ จะได้กรดคาร์บอกซิลิกออกมา (RCO2H) ออกมา ถ้าใช้ตวั ออกซไิ ดส์ท่อี ่อน เช่น PCC หรอื K2Cr2O7 ลงไปจะเกดิ เป็นใน 1oalcohol จากนนั้ ตามดว้ ยกรด ซง่ึ จะไดแ้ อลดไี ฮดเ์ กดิ ขน้ึ สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 91

เคมีอินทรีย์ 2/2554 ตวั รดี วิ ซ์ [R] ทน่ี ิยมใชค้ อื ลเิ ทยี มอะลูมเิ นียมไฮไดรด์ (LiAlH4) เป็นตวั รดี วิ ซท์ แ่ี รง มาก ส่วนโซเดยี มโบโรไฮไดรด์ (NaBH4) ทอ่ี ่อนกวา่ 1.9.5 อตุ สาหกรรมแอลกอฮอล์ 1.9.5.1 เมทานอล (CH3OH) แต่เดมิ สงั เคราะหไ์ ดจ้ ากการกลนั่ ไมช้ นิดหน่ึงเรยี กว่า ไมแ้ อลกอฮอล์ (Wood alcohol) เมอ่ื ไม่มอี ากาศอย่ดู ว้ ย ปจั จุบนั สงั เคราะหข์ น้ึ จากปฏกิ ริ ยิ าระหว่าง ก๊าซคารบ์ อนมอนอกไซดก์ บั ก๊าซไฮโดรเจนท่อี ุณหภูมสิ ูง ภายใต้ความดนั และมตี วั เร่งปฏกิ ริ ยิ าอยู่ ดว้ ย แต่เมทานอลประมาณ 50% ทไ่ี ดถ้ กู ออกซไิ ดซเ์ ป็นฟอรม์ าลดไี ฮด์ CO + 2 H2 ZnO, Cr2O3 CH3OH 300-400C, 200 atm เมทานอลส่วนใหญ่จะใชเ้ ป็นตวั ทาละลายสาหรบั ชะแล็กและวานิช ปจั จุบนั มกี าร นาไปผสมกบั น้ามนั ใชเ้ ตมิ รถยนต์ 1.9.5.2 เอทานอล (CH3CH2OH) สงั เคราะห์ได้จากปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ น้าลงในเอ ทลิ นี โดยมกี รดเป็นตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ าหรอื สงั เคราะหจ์ ากกระบวนการหมกั แป้งและน้าตาล H2C CH2 H2O H+ CH3CH2OH Enzyme C6H12O6 2CH3CH2OH 2CO2 น้าตาล เอทานอล เอทานอลทไ่ี ดจ้ ากการหมกั สารตงั้ ตน้ ต่างกนั มชี ่อื เรยี กต่างกนั เชน่ น้าองนุ่ (กลโู คส) ไวน์ มนั ฝรงั่ (แป้ง) วอดกา้ ขา้ งบารเ์ ล่ย์ หรอื ขา้ วฮอพ เบยี ร์ เอทานอลไดจ้ ากกระบวนการหมกั มปี ระมาณ 12% เท่านนั้ ดงั นนั้ ในการทาวสิ กี รมั วอดก้า และอ่นื ๆ ซง่ึ มปี รมิ าณแอลกอฮอล์ 40-60% ต้องนาผลผลติ ทไ่ี ดจ้ ากการหมกั ทงั้ หมดมา กลนั่ เพ่อื เพม่ิ ปรมิ าณเอทานอล เอทานอลทใ่ี ชเ้ ป็นตวั ทาละลายมกั จะเป็น 95% ของเอทานอล และ 5% ของน้า สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 92

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.10 ฟี นอล (phenol) ฟีนอลคอื สารประกอบทม่ี หี ม่ไู ฮดรอกซลิ (OH) ต่ออย่กู บั วงแหวนเบนซนี ฟีนอลละลายน้า ไดเ้ ลก็ น้อย ในศตวรรษท่ี 19 โจเซพ ลสิ เตอร์ ได้ใช้สารละลายของฟีนอลเป็นยาฆ่าเช้อื โรค แต่ใน ปจั จุบนั เลกิ ใชไ้ ปแลว้ เน่ืองจากมยี าฆ่าเชอ้ื ตวั อ่นื ใหผ้ ลไดด้ กี ว่า เช่น o-phenylphenol (lysol) และ n-hexylresorcinol ฟีนอล และ ครซี อลเป็นสารท่พี บในถ่านหนิ และน้ามนั ปิโตรเลยี ม โครงสร้าง ของฟีนอล คอื OH 1.10.1 สมบตั ิทางกายภาพ มสี มบตั ิ เช่นเดียวกบั แอลกอฮอล์ หมู่ OH ทาให้โมเลกุลเป็นโมเลกุลมขี วั้ และเกิดพนั ธะ ไฮโดรเจนได้ ฟีนอลจงึ มจี ุดเดอื ดค่อนขา้ งสูง ฟีนอลละลายน้าไดเ้ ลก็ น้อย คอื ละลายไดไ้ ด้ 9 กรมั ใน น้า 100 กรมั อนุพนั ธฟ์ ีนอลตวั อ่นื ๆ ทม่ี จี านวนคารบ์ อนเพม่ิ ขน้ึ จะไมล่ ะลายน้า 1.10.2 วิธีการสงั เคราะหฟ์ ี นอล 1.10.2.1 วิธีของดาว (Dow process) โดยให้คลอโรเบนซนี ทาปฏกิ ริ ยิ ากบั โซเดยี ม ไฮดรอกไซด์ ทอ่ี ุณหภมู ิ 360 oC NaOH/ 360oC HCl Cl O- Na+ OH 4500 psi 1.10.2.2 เตรียมจากคิวมีน ควิ มนี เตรยี มได้จากปฏิกิรยิ าการแทนท่อี ิเล็กโทรฟิ ลกิ ระหว่างเบนซนี และโพรพนี แล้วให้ควิ มนี ทาปฏิกริ ยิ าออกซเิ ดชนั ในอากาศ ไปเป็น Cumene hydroperoxide ทาปฏกิ ริ ยิ าต่อกบั กรดจะใหฟ้ ีนอลและอะซโี ตน สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 93

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.11 อีเทอร์ (ether) สารประกอบอเี ทอรม์ หี ม่แู อลคอกซี (R-O-R’) เป็นหม่ฟู งั ก์ชนั โดยท่ี R และ R’ แทนหมู่ แอลคลิ หรอื แอรลิ ทเ่ี หมอื นหรอื ต่างกนั กไ็ ด้ โดยมสี ูตรทวั่ ไปของอเี ทอรค์ อื ROR’ อเี ทอรเ์ ป็นไอโซ เมอรโ์ ครงสรา้ งกบั แอลกอฮอล์ 1.11.1 สมบตั ิทางกายภาพ จดุ เดือด จุดเดอื ดของอีเทอร์มคี ่าใกล้เคยี งกับแอลเคนท่มี นี ้าหนักโมเลกุลใกล้เคยี งกัน แต่ต่ากว่า แอลกอฮอลท์ เ่ี ป็นไอโซเมอรก์ บั มนั มาก เช่น จุดเดอื ด n-heptane มี 98oC methyl n-pentyl ether มี 100oC และ n-hexyl alcohol มี 157oC การละลายน้า อเี ทอรล์ ะลายน้าน้าไดเ้ ลก็ น้อย เอทลิ อเี ทอรล์ ะลายไดป้ ระมาณ 8 กรมั ต่อน้า 100 กรมั เน่อื งจากเกดิ พนั ธะระหว่างไฮโดรเจนของน้ากบั อเิ ลก็ ตรอนค่อู สิ ระบนอเี ทอร์ H HO R O Hydrogen bond R 1.11.2 วิธีการสงั เคราะหแ์ บบวิลเลียมสนั (Williamson synthesis) วธิ นี ้ีมปี ระโยชน์ใช้ ในการสงั เคราะห์อีเทอร์ได้ทงั้ แบบสมมาตรและไม่สมมาตร โดยใช้แอลคลิ เฮไลด์ทาปฏกิ ิรยิ ากบั โซเดยี มแอล คอกไซด์ หรอื โซเดยี มฟีนอกไซด์ R-O-R + NaX R-X + R-O- Na+ แอลคลิ เฮไลด์ โซเดยี มแอลคอกไซด์ อเี ทอร์ R-X + Ar-O- Na+ R-O-R + NaX แอลคลิ เฮไลด์ โซเดยี มฟีนอกไซด์ อเี ทอร์ เตรยี มโซเดยี มแอลคอกไซดโ์ ดยใชโ้ ซเดยี มทาปฏกิ ริ ยิ ากบั แอลกอฮอลท์ ป่ี ราศจากน้า ส่วน โซเดยี มฟีนอกไซดเ์ ตรยี มจากปฏกิ ริ ยิ าระหวา่ งฟีนอลและโซเดยี มไฮดรอกไซด์ สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 94

เคมีอินทรีย์ 2/2554 R O H + Na R O- Na+ + 1/2 H2 sodium alkoxide Ar O H + NaOH Ar O- Na+ + H2O sodium phenoxide การเลอื กแอลคลิ เฮไลด์ท่ใี ช้ในการทาปฏกิ ริ ยิ ามคี วามสาคญั เพราะอาจเกิดปฏกิ ริ ยิ าการ กาจดั แทนทจ่ี ะเป็นการแทนทต่ี ามท่ตี ้องการ แนวโน้มของแอลคลิ เฮไลด์ท่จี ะเกิดขน้ึ ปฏกิ ิรยิ าการ กาจดั คอื 3o > 2o > 1o ดงั นนั้ แอลคลิ เฮไลดท์ ใ่ี ชค้ วรเป็นชนิดปฐมภูมิ เพ่อื ป้องกนั ปฏกิ ริ ยิ าการ กาจดั กลไกของปฏกิ ริ ยิ าทเ่ี กดิ ขน้ึ เป็นแบบ SN2] ตวั อยา่ งปฏกิ ริ ยิ า CH2Br + O- Na+ CH2O 1.11.3 ปฏิกิริยาของอีเทอร์ ปฏกิ ริ ยิ าการสลายพนั ธะของอเี ทอรจ์ ะใช้กรดแก่ซ่งึ ผลติ ภณั ฑ์ท่ไี ด้จะได้แอลกอฮอล์และ แอลคลิ เฮไลด์ ROR + HBr ROH + RBr หากใชก้ รดทม่ี ากเกนิ พอจะเกดิ เพยี งแอลคลิ เฮไลดเ์ ทา่ นนั้ ROR + HBr (excess) 2RBr 1.11.4 ประโยชน์ของอีเทอร์ ในอดตี เราใชเ้ อทอกซอี เี ทน (CH3CH2OCH2CH3) เป็นอเี ทอรท์ ใ่ี ชท้ าเป็นยาสลบซง่ึ ออกฤทธิ ์ กดประสาทส่วนกลางจนทาให้หมดสติ และใชอ้ เี ทอรเ์ ป็นตวั ทาละลายสารในหอ้ งปฏบิ ตั กิ ารและใน อุตสาหกรรม สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 95

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.12 แอลดีไฮดแ์ ละคีโตน (Aldehyde and Ketone) O แอลดไี ฮดแ์ ละคโี ตน เป็นสารประกอบอนิ ทรยี ท์ ม่ี หี มคู่ ารบ์ อนิล ( C ) โดยทค่ี โี ตนจะมหี มู่ แอลคลิ 2 หมตู่ ่ออยกู่ บั คารบ์ อนอะตอมของหมคู่ ารบ์ อนิลและเรยี กหมฟู่ งั กช์ นั ของคโี ตนว่าหมคู่ ารบ์ อ นิล ส่วนแอลดไี ฮดจ์ ะมหี ม่แู อลคลิ เพยี งหม่เู ดยี วกบั อะตอมของไฮโดรเจนต่ออย่กู บั คารบ์ อนอะตอม ของหมคู่ ารบ์ อนลิ และเรยี กหมฟู่ งั กช์ นั ของแอลดไี ฮดว์ า่ หมคู่ ารบ์ อกซาลดไี ฮด์ O หรอื RCOR O หรอื RCOH C C RR RH คโี ตน แอลดไี ฮด์ 1.12.1 สมบตั ิทางกายภาพของแอลดีไฮดแ์ ละคีโตน เน่ืองจากแอลดไี ฮด์และคโี ตนมหี มู่คาร์บอนิลซ่งึ เป็นหมู่ท่มี ขี วั้ จงึ ทาให้มแี รงยดึ เหน่ียว ระหว่างโมเลกุลเกดิ ขน้ึ ได้ แอลดไี ฮดแ์ ละคโี ตนจงึ มจี ดุ เดอื ดสูงกว่าโมเลกุลทไ่ี ม่มขี วั้ ทม่ี มี วลโมเลกุล ใกลเ้ คยี งกนั นอกจากน้สี ารประกอบคารบ์ อนิลยงั เกดิ พนั ธะไฮโดรเจนกบั โมเลกุลของน้าได้ จงึ ทาให้ แอลดไี ฮดแ์ ละคโี ตนทม่ี มี วลโมเลกุลน้อยสามารถละลายไดใ้ นน้าเช่นเดยี วกบั แอลกอฮอล์ อย่างไรก็ ตามสารประกอบคารบ์ อนิลไมส่ ามารถสรา้ งพนั ธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของสารประกอบคารบ์ อ นิลดว้ ยกนั ได้ เน่อื งจากอะตอมไฮโดรเจนในสารประกอบคารบ์ อนิลไมม่ คี วามเป็นกรดมากพอ ดงั นนั้ จดุ เดอื ดของสารประกอบคารบ์ อนิลจงึ ต่ากว่าของแอลกอฮอลท์ ม่ี มี วลโมเลกุลใกลเ้ คยี งกนั ตาราง 1.14 สมบตั ทิ างกายภาพของแอลดไี ฮดบ์ างชนิด ช่ือสามญั สตู รโครงสร้าง จดุ เดือด ( C) การละลายน้า (g/100 cm3) แอลดีไฮด์  formaldehyde HCHO -19.1  20.1 16 acetaldehyde CH3CHO 48 7 propionaldehyde CH3CH2CHO 74.8 เลก็ น้อย butyraldehyde CH3CH2CH2CHO 178 benzaldehyde C6H5CHO หมายเหตุ  หมายถงึ ละลายไดด้ มี าก สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 96

เคมีอินทรีย์ 2/2554 ตาราง 1.15 สมบตั ทิ างกายภาพของคโี ตนบางชนิด ชื่อสามญั สตู รโครงสร้าง จดุ เดือด ( C) การละลายน้า (g/100 cm3) คีโตน  acetone CH3COCH3 56 20 ethyl methyl ketone CH3COCH2CH3 80 ไมล่ ะลาย acetophenone C6H5COCH3 202 ไมล่ ะลาย benzophenone C6H5CC6H5 306 หมายเหตุ  หมายถงึ ละลายไดด้ มี าก 1.12.2 การสงั เคราะหแ์ อลดีไฮดแ์ ละคีโตน 1.12.2.1 การสงั เคราะหแ์ อลดีไฮด์ แอลดไี ฮด์สามารถเตรยี มได้จากปฏกิ ริ ยิ าออกซเิ ดชนั ของแอลกอฮอล์ชนิดปฐมภูมิ โดยตวั ออกซไิ ดซท์ เ่ี ลอื กใชค้ อื K2Cr2O7 / H2SO4 1.12.2.2 การสงั เคราะหค์ ีโตน 1.12.2.2.1 ปฏิกิริยาออกซิเดชนั ของแอลกอฮอล์ คโี ตนสามารถเตรียมได้จากปฏิกิรยิ าออกซิเดชันของแอลกอฮอล์ชนิด แอลกอฮอลช์ นิดทุตยิ ภมู ิ โดยตวั ออกซไิ ดซ์ [O] ทเ่ี ลอื กใช้ คอื K2Cr2O7 / H2SO4 หรอื KMnO4 / H+ สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 97

เคมีอินทรีย์ 2/2554 1.12.2.2.2 ปฏิกิริยา ozonolysis ของแอลคีน 1.12.2.2.3 ปฏิกิริยา Friedel-Crafts Acylation จาก Aromatic ketones 1.12.2.2.4 ปฏิกิริยาการเติมน้าลงไปในแอลไคน์ โดยใช้ปฏิกิริยาการเติมน้าลงในแอลไคน์ การเติมจะเป็นตามกฎของ Markovnikov ไดผ้ ลติ ภณั ฑแ์ บบ enol form (Vinyl alcohol) ซง่ึ เป็นโครงสรา้ งทไ่ี ม่เสถยี ร จะตอ้ ง เปลย่ี นเป็น แบบ keto form ทเ่ี สถยี รกวา่ เชน่ CC H OH HgSO4 H C H H2SO4 C OH CC Vinylic alcohol HO (unstable) ketone โครงสรา้ งของ Enol - Keto Form HA CC HO CC OH Enol form Ketone form สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 98

เคมีอินทรีย์ 2/2554 กลไกการเปลย่ี นโครงสรา้ งของ Enol - Keto Form ตวั อยา่ งการเตรยี มอะซโี ตน จาก propyne propyne acetone 1.12.2.2.5 เตรียมจากปฏิกิริยา Lithium Dialkylcuprates ปฏกิ ริ ยิ าน้เี ป็นการนา Lithium dialkylcuprate มาทาปฏกิ ริ ยิ ากบั Acyl chloride ซง่ึ จะไดค้ โี ตน Lithium dialkylcuprate Acyl chloride ตวั อยา่ ง 1.12.2.2.6 เตรียมจากปฏิกิริยาของ acid chloride ด้วยออรก์ าโน แคดเมียม สาหรบั คโี ตน สามารถใชป้ ฏกิ ริ ยิ าแอซคิ คลอไรดก์ บั สารประกอบออรแ์ กโน แคดเมยี ม (Reaction of acid chloride with organocadmium compound) สาขาวชิ าเคมี โรงเรยี นมหดิ ลวทิ ยานุสรณ์ (องคก์ ารมหาชน) หน้า 99