Chuong 11 dan chat nitro, sulfon

CHƯƠNG 11: DẪN CHẤT NITRO, SULFON TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương DẪN CHẤT NITRO TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương CẤU TẠO - Là hợp chất thu hay vài nguyên tử hydro hydrocarbon hay vài nhóm nitro R-NO2 Ar-NO2 TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương ĐIỀU CHẾ  Điều chế nitro alkan - Ở nhiệt độ cao 400-500°C, alkan phản ứng với acid nitric tạo thành nitro alkan - Ví dụ: TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương ĐIỀU CHẾ  Điều chế dẫn chất nitro hóa hydrocarbon thơm - Để điều chế dẫn chất nhiều lần (di, tri), phải tăng nồng độ hỗn hợp acid (dùng acid sulfuric bốc khói chứa SO3), tăng nhiệt độ tăng thời gian phản ứng TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương ĐIỀU CHẾ  Điều chế p-dinitro benzen  Từ anilin: nitro hóa acetanilid, sau thủy phân thành p-nitro ardlin, chuyển nhóm amin thành nhóm nitro qua muối diazoni TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương  Từ cloro benzen: nitro hóa cloro benzen, sau tác dụng với NH3 tạo amin, chuyển hóa tiếp qua muối diazoni  Điều chế nitro toluen TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương ĐIỀU CHẾ - Để điểu chế m-nitro toluen từ aceto ptoluidin TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương ĐIỀU CHẾ  Điều chế 1,3,5-trirtitro benzen từ toluen dễ dàng phản ứng nitro trực tiếp benzen - Nitro hóa toluen, sau oxy hóa, loại nhóm carboxyl thu 1,3,5-trinitro benzen TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương TÍNH CHẤT VẬT LÝ  Các dẫn chất mono nitro hóa chất lỏng rắn, không màu màu vàng nhạt với mùi hạnh nhân đắng mạnh Dẫn chất mononitro cất khơng bị phân hủy  Dẫn chất polynitro thường chất kết tinh màu vàng, số có mùi đặc trưng mạnh, dẫn chất loại khơng thể cất, đun nóng nổ  Dẫn chất nitro hóa khơng tan nước Chúng độc (đối với đường thở, đa) TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương 10 Phương pháp điều chế - Ví dụ: TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngơ Hạnh Thương 30 TÍNH CHẤT VẬT LÍ  Là chất kết tinh dễ tan nước hợp chất hữu khác  Sulfoacid acid mạnh, ion hóa hồn tồn dung dịch  Sulfoacid bay Khi đun nóng, bị phân hủy nhiệt độ thấp nhiệt độ sôi  Tác dụng với base  muối  Vạch O-H sulfoacid: 3100 - 3450 cm-1 TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngơ Hạnh Thương 31 TÍNH CHẤT HĨA HỌC  Tính acid Sự tạo muối ArSO3H + H2O → ArSO3- + H3O+ - Trong dung dịch nước sulfoacid thơm phân ly hoàn toàn TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngơ Hạnh Thương 32 TÍNH CHẤT HĨA HỌC - Tính acid sulfoacid tăng ảnh hưởng nhóm sulfo ArSO2- Sulfoacid acid mạnh gần acid sulfuric - Sulfoacid có khả tạo muối - Ví dụ: TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngơ Hạnh Thương 33 TÍNH CHẤT HĨA HỌC  Biến đổi thành aryl sulfoclorid: - PCl5 SOCl2 + sulfoacid (muối) Aryl sulfoclorid - Ví dụ: - Hydrocarbon thơm + ClSO3H dư  sulfoclorid TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương 34 TÍNH CHẤT HĨA HỌC - Ví dụ:  Tạo amid sulfoacid (sulfamid): ArSO2Cl + 2NH3 → ArSO2NH2 + NH4Cl + ArSO2NH2 bị thủy phân TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngơ Hạnh Thương 35 TÍNH CHẤT HĨA HỌC - Amid acid carboxylic: có tính acid yếu, không phản ứng với đung dịch kiềm đặc - Sulfamid: có tính acid yếu H2CO3, tan dung dịch nước - kiềm, không phản ứng với dung dịch NaHCO3 - Phản ứng H nhóm -NH2 TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương 36 TÍNH CHẤT HĨA HỌC - Tác dụng với NaOCl - Với toluen cloramin T dicloramin T - Các cloramid dùng làm chất sát trùng TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngơ Hạnh Thương 37 TÍNH CHẤT HĨA HỌC  Tạo ester sulfoacid: - Tác dụng với alcol(phenol)/NaOH(pyridin) - Các ester sulfoacid bị thủy phân TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngơ Hạnh Thương 38 TÍNH CHẤT HĨA HỌC - Các ion sulfonat: có tính acid mạnh, dễ dàng tách phản ứng nhân (SN) hay phản ứng tách loại (E): - Ví dụ: TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngơ Hạnh Thương 39 TÍNH CHẤT HĨA HỌC - Ví dụ:  Phản ứng loại nhóm sulfon - Sử dụng H2SO4 đặc hay H2SO4 bốc khói - Khử nhóm sulfon sử dụng acid loãng thường cho chúng qua hỗn hợp phản ứng TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương 40 TÍNH CHẤT HĨA HỌC  Nung chảy với kiềm - Điều chế phenol - Ví dụ: - Sulfoacid sản phẩm trung gian để tổng hợp phenol từ hydrocarbon thơm TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương 41 TÍNH CHẤT HĨA HỌC  Phản ứng nhân thơm - Nhóm -SO3H làm giảm hoạt tính nhân thơm ưu tiên vào vị trí meta TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngơ Hạnh Thương 42 CHẤT ĐIỂN HÌNH  Các aryl sulfoacid sử dụng làm nguyên liệu tổng hợp phenol, nitril, số chế phẩm thuốc (sulfamid, DDS, cloramin )  Acid benzen sulfonic: C6H5SO3H - Là chất kết tinh ngậm hay phân tử nước - Dạng khan có độ chảy 50 - 51°C - Được dùng làm nguyên liệu điều chế phenol  Sulfamid - Có tác dụng ức chế phát triển số vi khuẩn, trị số bệnh nhiễm trùng TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngơ Hạnh Thương 43 CHẤT ĐIỂN HÌNH - Điều chế sulfamid  Cloramid: chất sát trùng, bao gồm: TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương 44 ... Hạnh Thương 25 DẪN CHẤT SULFON TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương 26 Cấu tạo danh pháp  Cấu tạo - Thế hydro nhân thơm hydrocarbon thơm nhóm sulfon (-SO3H)  dẫn chất sulfon hóa TS Nguyễn... Thương 27 Cấu tạo danh pháp  Danh pháp Tên hydrocarbon thơm tương ứng + sulfoacid TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngô Hạnh Thương 28 Phương pháp điều chế  Sulfoacid thơm điều chế cách sulfon hóa trực... sulfonat: có tính acid mạnh, dễ dàng tách phản ứng nhân (SN) hay phản ứng tách loại (E): - Ví dụ: TS Nguyễn Tiến Dũng - TS Ngơ Hạnh Thương 39 TÍNH CHẤT HĨA HỌC - Ví dụ:  Phản ứng loại nhóm sulfon