chapter 3-full-VN

HÓA HỮU CƠ A Biên soạn: GS TS Phan Thanh Sơn Nam Phụ trách môn học: TS Nguyễn Trần Vũ BM Hóa hữu cơ, Khoa Kỹ thuật hóa học, Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM Phòng 211 B2 ĐT: 38647256 ext 5681 Email: ntvu@hcmut.edu.vn CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG Những loại phản ứng hữu đơn giản nhất: Thế nhân (Nucleophilic substitution – SN) Thế điện tử (Electrophilic substitution – S E) Cộng hợp nhân (Nucleophilic addition – AN) Cộng hợp điện tử (Electrophilic addition – A E) Tách loại (Elimination – E) Chú ý: chương giới thiệu tổng quát phản ứng trên, phản ứng trình bày chi tiết chương nhóm định chức CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG THẾ ÁI NHÂN (Nucleophilic substitution – SN) Y • - + R-X  R-Y + X - Tác nhân nhân (a nucleophile): có lực mạnh với hạt nhân (điện tích dương)  có xu hướng cơng vào trung tâm điện tích dương/thiếu điện tử  …thường anion, phân tử có ngun tử cịn đôi điện tử tự  Lewis base  - ví dụ: carbanion, OH , RO , RC≡C , X , CN , CH3COO , H2O, ROH (alkyl), NH3, RNH2 (alkyl)… CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG THẾ ÁI NHÂN (Nucleophilic substitution – SN) Trong phản ứng SN, tác nhân nhân cơng hình thành liên kết với trung tâm điện tích dương/thiếu điện tử CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG THẾ ÁI NHÂN (Nucleophilic substitution – SN) …được phân loại dựa số lượng tác nhân có mặt giai đoạn chậm • Lưỡng phân tử SN2: giai đoạn chậm cần có mặt Nü R-X • Đơn phân tử SN1: giai đoạn chậm trình tự phân ly R-X CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG TÁCH LOẠI (Elimination – E) • Ngun tử/nhóm ngun tử tách khỏi tác chất ban đầu • Trong phạm vi chương trình, tìm hiểu sản phẩm hình thành có thêm liên kết đơi • Tách HX từ RX cần base mạnh tách H 2O từ ROH cần mơi trường acid • Được phân loại dựa số lượng tác nhân có mặt giai đoạn chậm phản ứng CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG TÁCH LƯỠNG PHÂN TỬ (Bimolecular elimination – E2) • Giai đoạn đầu, base cơng vào H vị trí β để hình thành liên kết yếu liên kết Cα-X bắt đầu bị phá vỡ • Nồng độ cường độ base ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG TÁCH LƯỠNG PHÂN TỬ (Bimolecular elimination – E2) • Giai đoạn đầu, base cơng vào H vị trí β để hình thành liên kết yếu liên kết C α-X bắt đầu bị phá vỡ • Nồng độ cường độ base ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG TÁCH ĐƠN PHÂN TỬ (Unimolecular elimination – E1) • Giai đoạn đầu, môi trường phân cực, carbocation hình thành bền hóa phân tử dung mơi giàu điện tử Giai đoạn khơng có tham gia base • Base cơng tách H Cβ, hình thành alkene • Nồng độ cường độ base không ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG CỘNG HỢP ÁI ĐIỆN TỬ (Electrophilic addition – AE) • Tác nhân điện tử (an electrophile): có lực mạnh với điện tử (điện tích âm)  có xu hướng cơng vào trung tâm điện tích âm/giàu điện tử  …thường cation, phân tử chứa trung tâm bị thiếu hụt điện tử  Lewis acid  + + + ví dụ: carbocation, H3O , NO2 , SO3H , SO3, AlCl3, BF3, CO2… • Phản ứng cộng hợp điện tử: đặc trưng liên kết C=C C≡C bị công tác nhân điện tử 10 CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG CỘNG HX VÀO ALKENE 11 CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG CỘNG X2 VÀO ALKENE 12 CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG CỘNG HỢP ÁI NHÂN (Nucleophilic addition – AN) 13 CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG CỘNG HỢP ÁI NHÂN (Nucleophilic addition – AN) 14 CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG THẾ ÁI ĐIỆN TỬ (Electrophilic substitution – SE) • Phản ứng đặc trưng HC thơm có nối đơi (mật độ điện tử vịng benzene cao) • H vịng benzene bị thay tác nhân điện tử 15 CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG THẾ ÁI ĐIỆN TỬ (Electrophilic substitution – SE) 16 CHƯƠNG – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG PHẢN ỨNG THẾ ÁI ĐIỆN TỬ (Electrophilic substitution – SE) 17