pka values for selected compounds

Compound pKa

HI –10

HBr –9

H2SO4 –9

CH3C

CH3

+OH–7.3

SO3HCH3 –7

HCl –7

[(CH3)2OH]+ –3.8

[CH3OH2]+ –2.5

H3O+ –1.7

CH3SO3H –1.2

CH3C

NH2

+OH0.0

CF3COOH 0.2

CCl3COOH 0.6

NH3O2N+

1.0

Cl2CHCOOH 1.3

H3PO4 2.1

FCH2COOH 2.7

ClCH2COOH 2.8

BrCH2COOH 2.9

ICH2COOH 3.2

HF 3.2

COOHO2N 3.4

HCOOH 3.8

Compound pKa

NH3Br+

3.9

COOHBr 4.0

COOH 4.2

CH3 COOH 4.3

CH3O COOH 4.5

NH3

+4.6

CH3COOH 4.8

(CH3)3CCOOH 5.0

NH3CH3

+5.1

NH

+ 5.3

NH3CH3O+

5.3

H2CO3 6.4

H2S 7.0

OHO2N 7.1

SH 7.8

A-1

AAPPENDIX

pKa Values for Selected Compounds

smi0277X_appendixes_1258-1274.indd 1258 9/24/12 2:24 PM

AppendixA pKa Values for Selected Compounds A-2

Compound pKa

H 15

CH3OH 15.5

H2O 15.7

CH3CH2OH 16

CH3CONH2 16

CH3CHO 17

(CH3)3COH 18

(CH3)2C

8 pt helvetica roman

8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––

8.5 pt helvetica roman

8.5 pt helvetica bold

––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––

9 pt helvetica light ––– –––

––– –––


10 pt helvetica bold

––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

O 19.2

CH3CO2CH2CH3 24.5

HC


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CH 25

CH3C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

N 25

CHCl3 25

CH3CON(CH3)2 30

H2 35

NH3 38

CH3NH2 40

CH3 41

H 43

CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CHCH3 43

CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CH2 44

H 46

CH4 50

CH3CH3 50

Compound pKa

O

H

O

8.9

HC


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

N 9.1

Cl OH 9.4

NH4+ 9.4

H3N+CH2COO– 9.8

OH 10.0

OHCH3 10.2

HCO3– 10.2

CH3NO2 10.2

OHNH2 10.3

CH3CH2SH 10.5

[(CH3)3NH]+ 10.6

O

H

O

OEt 10.7

[CH3NH3]+ 10.7

NH3

+10.7

[(CH3)2NH2]+ 10.7

CF3CH2OH 12.4

O

H

O

OEtEtO 13.3


Although the basic principles of nomenclature are presented in the body of this text, additional information is often needed to name many complex organic compounds. Appendix B concen-trates on three topics:

• Namingalkylsubstituentsthatcontainbranching• Namingpolyfunctionalcompounds• Namingbicycliccompounds

NamingAlkylSubstituentsThatContainBranchingAlkyl groups that contain any number of carbons and no branches are named as described in Section 4.4A: change the -ane ending of the parent alkane to the suffi x -yl. Thus the seven-carbon alkyl group CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

is called heptyl.

When an alkyl substituent also contains branching, follow a stepwise procedure:

[1] Identify the longest carbon chain of the alkyl group that begins at the point of attachment to the parent. Begin numbering at the point of attachment and use the suffi x -yl to indicate an alkyl group.

312 4

Start numbering here.

4 C’s in the chain butyl group

3 512 4


5 C’s in the chain pentyl group

[2] Name all branches off the main alkyl chain and use the numbers from Step [1] to designate their location.

312 4

3-methylbutyl

methyl group at C3

methyl groups at C1 and C3

3 512 4

1,3-dimethylpentyl

A-3

BAPPENDIX

Nomenclature


AppendixB Nomenclature A-4

[3] Set the entire name of the substituent in parentheses, and alphabetize this substituent name by the first letter of the complete name.

(3-methylbutyl)cyclohexane 1-(1,3-dimethylpentyl)-2-methylcyclohexane

• Alphabetize the d of dimethylpentyl before the m of methyl.• Number the ring to give the lower number to the first substituent alphabetically: place the dimethylpentyl group at C1.

C1 of the six-membered ring

NamingPolyfunctionalCompoundsMany organic compounds contain more than one functional group. When one of those functional groups is halo (X


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

) or alkoxy (RO


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

), these groups are named as substituents as described in Sections 7.2 and 9.3B. To name other polyfunctional compounds, we must learn which functional group is assigned a higher priority in the rules of nomenclature. Two steps are usually needed:

[1] Nameacompoundusingthesuffixofthehighestprioritygroup, and name other func-tional groups as substituents. Table B.1 lists the common functional groups in order of decreasing priority, as well as the prefixes needed when a functional group must be named as a substituent.

[2] Number the carbon chain to give the lower number to the highest priority functional group that can be named as a suffix, and then follow all other rules of nomenclature. Examples are shown in Figure B.1.

Polyfunctional compounds that contain C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

C double and triple bonds have characteristic suffixes to identify them, as shown in Table B.2. The higher priority functional group is assigned the lower number.

TableB.1 Summary of Functional Group Nomenclature

Functional group Suffix Substituent name (prefix)

Incr

easi

ng p

riorit

y

Carboxylic acid -oic acid carboxy

Ester -oate alkoxycarbonyl

Amide -amide amido

Nitrile -nitrile cyano

Aldehyde -al oxo (


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

O) or formyl (


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CHO)

Ketone -one oxo

Alcohol -ol hydroxy

Amine -amine amino

Alkene -ene alkenyl

Alkyne -yne alkynyl

Alkane -ane alkyl

Ether — alkoxy

Halide — halo


A-5 AppendixB Nomenclature

highest priority

higher priorityOH

HCOOH

CN

13 2

NH2 O

3-amino-2-hydroxybutanal

Name as a derivative of an aldehyde sinceCHO is the highest priority functional group.

higher priority

OCH314

O

methyl 4-oxohexanoate

Name as a derivative of an ester sinceCOOR is the higher priority functional group.

o-cyanobenzoic acid

Name as a derivative of benzoic acid sinceCOOH is the higher priority functional group.

O

NH2

OCH3

O

4-formyl-3-methoxycyclohexanecarboxamide

Name as a derivative of an amide sinceCONH2 is the highest priority functional group.

highest priority

O

H

Figure B.1Examples of nomenclature of

polyfunctional compounds

TableB.2 Naming Polyfunctional Compounds with C–C Double and Triple Bonds

Functional groups Suffix Example

C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

C and OH enol

OH

5-methyl-4-hexen-1-ol


C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

C + C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

O (ketone) enone

O

(4E )-4-hepten-3-one


C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

C + C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

C enyne

1-hexen-5-yne

CCH2CH2CH CH2HC


NamingBicyclicCompoundsBicyclic ring systems—compounds that contain two rings that share one or two carbon atoms—can be bridged, fused, or spiro.

bridged ring fused ring spiro ring

• Abridgedringsystemcontainstworingsthatsharetwonon-adjacentcarbons.• Afusedringsystemcontainstworingsthatshareacommoncarbon–carbonbond.• Aspiroringsystemcontainstworingsthatshareonecarbonatom.


AppendixB Nomenclature A-6

Fusedandbridgedringsystemsarenamedasbicyclo[x.y.z]alkanes, where the parent alkane corresponds to the total number of carbons in both rings. The numbers x, y, and z refer to the number of carbons that join the shared carbons together, written in order of decreasing size. For a fused ring system, z always equals zero, because the two shared carbons are directly joined together. The shared carbons in a bridged ring system are called the bridgeheadcarbons.

8 C’s in the ring system

bicyclooctane

10 C’s in the ring system

bicyclodecane

2 C’s joining the bridgehead C’s

3 C’s joining the bridgehead C’s

Name: bicyclo[3.2.1]octane

4 C’s joining the common C’s

Name: bicyclo[4.4.0]decane

C

C

C

C

C

CC

C

C CC

C

C

C4 C’s joining the common C’s

No C’s join the shared C’s at the ring fusion.

1 C joining the bridgehead C’s

Ringsarenumberedbeginningatasharedcarbon, and continuing around the longest bridge first, then the next longest, and so forth.

3,3-dimethylbicyclo[3.2.1]octane

3

21

7

6 5 4

8 Start numbering here.

7,7-dimethylbicyclo[2.2.1]heptane

21

6

5 4 3

7 Start numbering here.

Spiroringsystemsarenamedasspiro[x.y]alkanes where the parent alkane corresponds to the total number of carbons in both rings, and x and y refer to the number of carbons that join the shared carbon (the spiro carbon), written in order of increasing size. When substituents are pres-ent, the rings are numbered beginning with a carbon adjacent to the spiro carbon in the smaller ring.

10 C’s in the ring system 8 C’s in the ring system

Name: spiro[4.5]decane Name: 2-methylspiro[3.4]octane

Start numbering here.1

324

5

87

6


Bond ∆Ho kJ/mol (kcal/mol)

H


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Z bonds

H


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

F 569 (136)

H


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Cl 431 (103)

H


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Br 368 (88)

H


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

I 297 (71)

H


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

OH 498 (119)

Z


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Z bonds

H


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 435 (104)

F


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

F 159 (38)

Cl


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Cl 242 (58)

Br


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Br 192 (46)

I


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

I 151 (36)

HO


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

OH 213 (51)

R


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H bonds

CH3


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 435 (104)

CH3CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 410 (98)

CH3CH2CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 410 (98)

(CH3)2CH


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 397 (95)

(CH3)3C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 381 (91)

CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CH


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 435 (104)

HC


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 523 (125)

CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CHCH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 364 (87)

C6H5


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 460 (110)

C6H5CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 356 (85)

R


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

R bonds

CH3


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CH3 368 (88)

CH3


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CH2CH3 356 (85)

CH3


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CH


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CH2 385 (92)

CH3


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CH 489 (117)

Bond ∆Ho kJ/mol (kcal/mol)

R


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

X bonds

CH3


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

F 456 (109)

CH3


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Cl 351 (84)

CH3


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Br 293 (70)

CH3


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

I 234 (56)

CH3CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

F 448 (107)

CH3CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Cl 339 (81)

CH3CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Br 285 (68)

CH3CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

I 222 (53)

(CH3)2CH


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

F 444 (106)

(CH3)2CH


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Cl 335 (80)

(CH3)2CH


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Br 285 (68)

(CH3)2CH


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

I 222 (53)

(CH3)3C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

F 444 (106)

(CH3)3C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Cl 331 (79)

(CH3)3C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

Br 272 (65)

(CH3)3C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

I 209 (50)

R


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

OH bonds

CH3


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

OH 389 (93)

CH3CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

OH 393 (94)

CH3CH2CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

OH 385 (92)

(CH3)2CH


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

OH 401 (96)

(CH3)3C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

OH 401 (96)

Other bonds

CH2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CH2 635 (152)

HC


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CH 837 (200)

O


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

O 535 (128)

O2 497 (119)

A-7

CAPPENDIX Bond Dissociation Energies

for Some Common Bonds [A–B → A• + •B]


A-8

Reactions That Form Carbon–Carbon Bonds D

APPENDIX

Section Reaction11.11A SN2 reaction of an alkyl halide with an acetylide anion, –C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CR

11.11B Opening of an epoxide ring with an acetylide anion, –C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CR

15.14 Radical polymerization of an alkene

16.12 Diels–Alder reaction

18.5 Friedel–Crafts alkylation

18.5 Friedel–Crafts acylation

20.10 Reaction of an aldehyde or ketone with a Grignard or organolithium reagent

20.13A Reaction of an acid chloride with a Grignard or organolithium reagent

20.13A Reaction of an ester with a Grignard or organolithium reagent

20.13B Reaction of an acid chloride with an organocuprate reagent

20.14A Reaction of a Grignard reagent with CO2

20.14B Reaction of an epoxide with an organometallic reagent

20.15 Reaction of an a,β-unsaturated carbonyl compound with an organocuprate reagent

21.9 Cyanohydrin formation

21.10 Wittig reaction to form an alkene

22.18 SN2 reaction of an alkyl halide with NaCN

22.18C Reaction of a nitrile with a Grignard or organolithium reagent

23.8 Direct enolate alkylation using LDA and an alkyl halide

23.9 Malonic ester synthesis to form a carboxylic acid

23.10 Acetoacetic ester synthesis to form a ketone

24.1 Aldol reaction to form a β-hydroxy carbonyl compound or an a,β-unsaturated carbonyl compound

24.2 Crossed aldol reaction

24.3 Directed aldol reaction

24.5 Claisen reaction to form a β-keto ester

24.6 Crossed Claisen reaction to form a β-dicarbonyl compound

24.7 Dieckmann reaction to form a fi ve- or six-membered ring

24.8 Michael reaction to form a 1,5-dicarbonyl compound

24.9 Robinson annulation to form a 2-cyclohexenone

25.14 Reaction of a diazonium salt with CuCN

26.1 Coupling of an organocuprate reagent (R2CuLi) with an organic halide (R'X)

26.2 The palladium-catalyzed Suzuki reaction of an organic halide with an organoborane

26.3 The palladium-catalyzed Heck reaction of a vinyl or aryl halide with an alkene

26.4 Addition of a dihalocarbene to an alkene to form a cyclopropane

26.5 Simmons–Smith reaction of an alkene with CH2I2 and Zn(Cu) to form a cyclopropane

26.6 Olefi n metathesis

27.3 Electrocyclic reactions

27.4 Cycloaddition reactions

27.5 Sigmatropic rearrangements

28.10B Kiliani–Fischer synthesis of an aldose

29.2B Alkylation of diethyl acetamidomalonate to form an amino acid

29.2C Strecker synthesis of an amino acid

31.2 Chain-growth polymerization

31.4 Polymerization using Ziegler–Natta catalysts


A-9

EAPPENDIX

Characteristic IR Absorption Frequencies

Bond Functional group Wavenumber (cm–1) Comment

O


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H

• ROH 3600–3200 broad, strong

• RCOOH 3500–2500 very broad, strong

N


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H

• RNH2 3500–3300 two peaks

• R2NH 3500–3300 one peak

• RCONH2, RCONHR 3400–3200 one or two peaks; N


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H bending also observed at 1640 cm–1

C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H

• Csp


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 3300 sharp, often strong

• Csp2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 3150–3000 medium

• Csp3


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H 3000–2850 strong

• Csp2


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H of RCHO 2830–2700 one or two peaks

C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

C 2250 medium

C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

N 2250 medium

C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

O strong

• RCOCl 1800

• (RCO)2O 1800, 1760 two peaks

• RCOOR 1745–1735 increasing ν~ with decreasing ring size

• RCHO 1730

• R2CO 1715 increasing ν~ with decreasing ring size

• R2CO, conjugated 1680

• RCOOH 1710

• RCONH2, RCONHR, RCONR2

1680–1630 increasing ν~ with decreasing ring size

C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

C

• Alkene 1650 medium

• Arene 1600, 1500 medium

C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

N 1650 medium


A-10

Characteristic NMR Absorptions FAPPENDIX

1HNMRAbsorptions

Compound type Chemical shift (ppm)

Alcohol

HOR

OC

H

R

1–5HOR

OC

H

R 3.4–4.0

Aldehyde

RC

H

O9–10

Alkane 0.9–2.0

RCH3 ~0.9

R2CH2 ~1.3

R3CH ~1.7

Alkene

CC

C H

CC

H

sp2 C–H

allylic sp3 C–H

4.5–6.0

CC

C H

CC

H

sp2 C–H

allylic sp3 C–H1.5–2.5

Alkyl halide

CR F

H

CR Cl

H

CR Br

H

CR

H

I

4.0–4.5CR F

H

CR Cl

H

CR Br

H

CR

H

I

3.0–4.0

CR F

H

CR Cl

H

CR Br

H

CR

H

I

2.7–4.0

CR F

H

CR Cl

H

CR Br

H

CR

H

I 2.2–4.0

Alkyne

C HC ~2.5


A-11 AppendixF Characteristic NMR Absorptions

Compound type Chemical shift (ppm)

Amide

RC

N H

O

7.5–8.5

Amine

HNR

NC

H

R

0.5–5.0HNR

NC

H

R 2.3–3.0

Aromatic compound

C H

H sp2 C–H

benzylic sp3 C–H

6.5–8

C H

H sp2 C–H

benzylic sp3 C–H 1.5–2.5

Carbonyl compound

C HC

O

sp3 C–H on the α carbon2.0–2.5

Carboxylic acid

RC

OH

O10–12

Ether

C O

H

RR 3.4–4.0

13CNMRAbsorptions

Carbon type Structure Chemical shift (ppm)

Alkyl, sp3 hybridized C HC 5–45

Alkyl, sp3 hybridized C bonded to N, O, or X

Z = N, O, X

ZC30–80

Alkynyl, sp hybridized C CC 65–100

Alkenyl, sp2 hybridized C CC 100–140

Aryl, sp2 hybridized C C 120–150

Carbonyl C C O 160–210


A-12

General Types of Organic Reactions G

APPENDIX

SubstitutionReactions[1] Nucleophilic substitution at an sp3 hybridized carbon atom

a. Alkyl halides (Chapter 7) X + Nu–R

nucleophile

NuR + X–

b. Alcohols (Section 9.11) + HX XROHR + H2O

c. Ethers (Section 9.14) + HX

X = Br or I

XROR'R XR' ++ H2O

d. Epoxides (Section 9.15) CC

OH

Nu(Z)

[1] Nu– [2] H2O

orHZ

Nu or Z = nucleophile

O

CC

[2] Nucleophilic acyl substitution at an sp2 hybridized carbon atom

Carboxylic acids and their + Nu–

nucleophile

+ Z–

Z = OH, Cl, OCOR,OR', NR'2

RC

Z

O

RC

Nu

Oderivatives (Chapter 22)

[3] Radical substitution at an sp3 hybridized C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

H bond

Alkanes (Section 15.3) H + X2Rhν or ∆

XR + HX

[4] Electrophilic aromatic substitution

Aromatic compounds

+ E+

electrophile

H

+ H+

E(Chapter 18)

[5] Nucleophilic aromatic substitution

Aromatic compounds

+ Nu–

nucleophile

X

X = F, Cl, Br, IA = H or electron-withdrawing group

+ X–

Nu

A A(Chapter 18)


A-13 AppendixG General Types of Organic Reactions

EliminationReactionsa Elimination at an sp3 hybridized carbon atom

a. Alkyl halides + B

basenew π bond

+ + X –

CC

H X

CC H B+(Chapter 8)

b. Alcohols

new π bond

HA +CC

H OH

CC H2O(Section 9.8)

AdditionReactions[1] Electrophilic addition to carbon–carbon multiple bonds

a. Alkenes

+ CC

X Y

X Y

CC X Y

+ CC

X Y

CC X Y(Chapter 10)

b. Alkynes + CC

X Y

X Y

CC X Y(Section 11.6)

[2] Nucleophilic addition to carbon–oxygen multiple bonds

Aldehydes and ketones

+ Nu–

nucleophileRC

H2O

H(R')

O

H(R')C

OH

Nu

R(Chapter 21)


A-14

How to Synthesize Particular Functional Groups H

APPENDIX

Acetals• Reaction of an aldehyde or ketone with two equivalents of an alcohol (21.14)

Acidchlorides• Reaction of a carboxylic acid with thionyl chloride (22.10)

Alcohols• Nucleophilic substitution of an alkyl halide with –OH or H2O (9.6)

• Hydration of an alkene (10.12)

• Hydroboration–oxidation of an alkene (10.16)

• Reduction of an epoxide with LiAlH4 (12.6)

• Reduction of an aldehyde or ketone (20.4)

• Hydrogenation of an a,β-unsaturated carbonyl compound with H2 + Pd-C (20.4C)

• Enantioselective reduction of an aldehyde or ketone with the chiral CBS reagent (20.6)

• Reduction of an acid chloride with LiAlH4 (20.7)

• Reduction of an ester with LiAlH4 (20.7)

• Reduction of a carboxylic acid with LiAlH4 (20.7)

• Reaction of an aldehyde or ketone with a Grignard or organolithium reagent (20.10)

• Reaction of an acid chloride with a Grignard or organolithium reagent (20.13)

• Reaction of an ester with a Grignard or organolithium reagent (20.13)

• Reaction of an organometallic reagent with an epoxide (20.14B)

Aldehydes• Hydroboration–oxidation of a terminal alkyne (11.10)

• Oxidative cleavage of an alkene with O3 followed by Zn or (CH3)2S (12.10)

• Oxidation of a 1° alcohol with PCC (12.12)

• Oxidation of a 1° alcohol with HCrO4–, Amberlyst A-26 resin (12.13)

• Reduction of an acid chloride with LiAlH[OC(CH3)3]3 (20.7)

• Reduction of an ester with DIBAL-H (20.7)

• Hydrolysis of an acetal (21.14B)

• Hydrolysis of an imine or enamine (21.12B)

• Reduction of a nitrile (22.18B)

Alkanes• Catalytic hydrogenation of an alkene with H2 + Pd-C (12.3)

• Catalytic hydrogenation of an alkyne with two equivalents of H2 + Pd-C (12.5A)

• Reduction of an alkyl halide with LiAlH4 (12.6)


A-15 AppendixH How to Synthesize Particular Functional Groups

• Reduction of a ketone to a methylene group (CH2)—the Wolff–Kishner or Clemmensen reaction (18.15B)

• Protonation of an organometallic reagent with H2O, ROH, or acid (20.9)

• Coupling of an organocuprate reagent (R2CuLi) with an alkyl halide, R'X (26.1)

• Simmons–Smith reaction of an alkene with CH2I2 and Zn(Cu) to form a cyclopropane (26.5)

Alkenes• Dehydrohalogenation of an alkyl halide with base (8.3)

• Dehydration of an alcohol with acid (9.8)

• Dehydration of an alcohol using POCl3 and pyridine (9.10)

• β Elimination of an alkyl tosylate with base (9.13)

• Catalytic hydrogenation of an alkyne with H2 + Lindlar catalyst to form a cis alkene (12.5B)

• Dissolving metal reduction of an alkyne with Na, NH3 to form a trans alkene (12.5C)

• Wittig reaction (21.10)

• β Elimination of an a-halo carbonyl compound with Li2CO3, LiBr, and DMF (23.7C)

• Hofmann elimination of an amine (25.12)

• Coupling of an organocuprate reagent (R2CuLi) with an organic halide, R'X (26.1)

• The palladium-catalyzed Suzuki reaction of a vinyl or aryl halide with a vinyl- or arylborane (26.2)

• The palladium-catalyzed Heck reaction of a vinyl or aryl halide with an alkene (26.3)

• Olefin metathesis (26.6)

Alkylhalides• Reaction of an alcohol with HX (9.11)

• Reaction of an alcohol with SOCl2 or PBr3 (9.12)

• Cleavage of an ether with HBr or HI (9.14)

• Hydrohalogenation of an alkene with HX (10.9)

• Halogenation of an alkene with X2 (10.13)

• Hydrohalogenation of an alkyne with two equivalents of HX (11.7)

• Halogenation of an alkyne with two equivalents of X2 (11.8)

• Radical halogenation of an alkane (15.3)

• Radical halogenation at an allylic carbon (15.10)

• Radical addition of HBr to an alkene (15.13)

• Electrophilic addition of HX to a 1,3-diene (16.10)

• Radical halogenation of an alkyl benzene (18.14)

• Halogenation a to a carbonyl group (23.7)

• Addition of a dihalocarbene to an alkene to form a dihalocyclopropane (26.4)

Alkynes• Dehydrohalogenation of an alkyl dihalide with base (11.5)

• SN2 reaction of an alkyl halide with an acetylide anion, –C


8 pt helvetica bold

––– –––

––– –––



––– –––

––– –––


9 pt helvetica bold

––– –––


––– –––



––– –––

––– –––

9 pt times

9 pt times bold

––– –––

––– –––

10 pt times

10 pt times bold

––– –––

––– –––

CR (11.11)

Amides• Reaction of an acid chloride with NH3 or an amine (22.8)

• Reaction of an anhydride with NH3 or an amine (22.9)

• Reaction of a carboxylic acid with NH3 or an amine and DCC (22.10)

• Reaction of an ester with NH3 or an amine (22.11)


AppendixH How to Synthesize Particular Functional Groups A-16

Amines• Nucleophilic aromatic substitution (18.13)

• Reduction of a nitro group (18.15C)

• Reduction of an amide with LiAlH4 (20.7B)

• Reduction of a nitrile (22.18B)

• SN2 reaction using NH3 or an amine (25.7A)

• Gabriel synthesis (25.7A)

• Reductive amination of an aldehyde or ketone (25.7C)

Aminoacids• SN2 reaction of an a-halo carboxylic acid with excess NH3 (29.2A)

• Alkylation of diethyl acetamidomalonate (29.2B)

• Strecker synthesis (29.2C)

• Enantioselective hydrogenation using a chiral catalyst (29.4)

Anhydrides• Reaction of an acid chloride with a carboxylate anion (22.8)

• Dehydration of a dicarboxylic acid (22.10)

Arylhalides• Halogenation of benzene with X2 + FeX3 (18.3)

• Reaction of a diazonium salt with CuCl, CuBr, HBF4, NaI, or KI (25.14A)

Carboxylicacids• Oxidative cleavage of an alkyne with ozone (12.11)

• Oxidation of a 1° alcohol with CrO3 (or a similar Cr6+ reagent), H2O, H2SO4 (12.12B)

• Oxidation of an alkyl benzene with KMnO4 (18.15A)

• Oxidation of an aldehyde (20.8)

• Reaction of a Grignard reagent with CO2 (20.14A)

• Hydrolysis of a cyanohydrin (21.9)

• Hydrolysis of an acid chloride (22.8)

• Hydrolysis of an anhydride (22.9)

• Hydrolysis of an ester (22.11)

• Hydrolysis of an amide (22.13)

• Hydrolysis of a nitrile (22.18A)

• Malonic ester synthesis (23.9)

Cyanohydrins• Addition of HCN to an aldehyde or ketone (21.9)

1,2-Diols• Anti dihydroxylation of an alkene with a peroxyacid, followed by ring opening with –OH or

H2O (12.9A)

• Syn dihydroxylation of an alkene with KMnO4 or OsO4 (12.9B)

Enamines• Reaction of an aldehyde or ketone with a 2° amine (21.12)


Epoxides• Intramolecular SN2 reaction of a halohydrin using base (9.6)

• Epoxidation of an alkene with mCPBA (12.8)

• Enantioselective epoxidation of an allylic alcohol with the Sharpless reagent (12.15)

Esters• SN2 reaction of an alkyl halide with a carboxylate anion, RCOO– (7.19)

• Reaction of an acid chloride with an alcohol (22.8)

• Reaction of an anhydride with an alcohol (22.9)

• Fischer esterification of a carboxylic acid with an alcohol (22.10)

Ethers• Williamson ether synthesis—SN2 reaction of an alkyl halide with an alkoxide, –OR (9.6)

• Reaction of an alkyl tosylate with an alkoxide, –OR (9.13)

• Addition of an alcohol to an alkene in the presence of acid (10.12)

• Anionic polymerization of epoxides to form polyethers (31.3)

Halohydrins• Reaction of an epoxide with HX (9.15)

• Addition of X and OH to an alkene (10.15)

Imine• Reaction of an aldehyde or ketone with a 1° amine (21.11)

Ketones• Hydration of an alkyne with H2O, H2SO4, and HgSO4 (11.9)

• Oxidative cleavage of an alkene with O3 followed by Zn or (CH3)2S (12.10)

• Oxidation of a 2° alcohol with any Cr6+ reagent (12.12, 12.13)

• Friedel–Crafts acylation (18.5)

• Reaction of an acid chloride with an organocuprate reagent (20.13)

• Hydrolysis of an imine or enamine (21.12B)

• Hydrolysis of an acetal (21.14B)

• Reaction of a nitrile with a Grignard or organolithium reagent (22.18C)

• Acetoacetic ester synthesis (23.10)

Nitriles• SN2 reaction of an alkyl halide with NaCN (7.19, 22.18)

• Reaction of an aryl diazonium salt with CuCN (25.14A)

Phenols• Reaction of an aryl diazonium salt with H2O (25.14A)

• Nucleophilic aromatic substitution (18.13)

A-17 AppendixH How to Synthesize Particular Functional Groups


pka values for selected compounds

Documents