CHạ + 4C]; ——> CCl, + 4HCI
cacbon tetraclorua (tetraclometan) Cơ chế: Phản ứng xảy ra theo cơ chê gốc - dây truyền
a) Bước khơi mào: cl¢+cl —*> cI’ + Cử b) Bước phát triển dây truyền: CH:-†H + Cl — °CH; + HCl “CH3 + Cl4Cl — CH3Cl + CI’ CH3;4H + Cl’ = c) Bước đứt dây truyền Cử” + clr > Ch *CH; + Cl? > CH;3Cl “CH; + °CH3; —> CH; — CH;
Các chất đồng đăng của metan cũng tham gia phản ứng với clo và brom Brom tác dụng chậm hơn clo lot không phản ứng với ankan trong điều kiện bình thường còn flo phân hủy ankan thành C, HF,
Chú ý: Các phản ứng clo hóa và brom hóa đồng đăng của metan thường sinh ra hỗn hợp các dẫn xuất monohalogen Vi du: —> CHạ—CH;—CH;C | + HCl 1-clopropan CH,;—CH,—CH,; + Cl —- —~ CH;—CH—CH; + HCI Cl 2-clopropan
Tỉ lệ % các sản phẩm đó phụ thuộc vào số lượng n; nguyên tử H cùng một loại và khả năng phản ứng r¡ của nguyên tử H đó
Giữa tỉ lệ % sản phẩm thế với n¡ và r¡ có mối quan hệ sau đây: rn,.100%
rn,
Ví dụ: a) Tính tỉ lệ các sản phẩm monoclo hóa (tại nhiệt độ phòng) và
monobrom hóa (tại 127°C) isobutan Biết tỉ lệ khả năng phản ứng tương đối
của nguyên tử H trên cacbon bậc nhất, bậc hai và bậc ba trong phản ứng clo hóa là 1,0 : 3,8 : 5,0 và trong phản ứng brom hóa là ] : 82 : 1600
b) Dựa vào kết quả tính được ở câu (a), cho nhận xét về các yếu tô ảnh hưởng đến hàm lượng các sản phẩm của phản ứng halogen hóa ankan Y= 284 Giải a) Tỉ lệ sản phâm: CH, CH;-CH-CH;-Cl %A= Dl day = 3% oe Ch I-clo-2-metylpropan (9.1,0) + (1.5,0) a CH, (1.5,0).100% TH — 20 ‘ a “8= 0.1,0)+(1.5,0) 35% Cl 2-clo-2-metylpropan (B) gts CH;-CH-CH;—Br %C = —_(9.1,0).100% = _ 0,56% + Br - HCl CH; (1.1600) 100% rn —C— %D= CH ĩ CÁN (9.1,0) + (1.1600) Br 2-brom-2-metylpropan (D)
b) Hàm lượng sản phẩm halogen hóa phụ thuộc ba yếu tố:
- Khả năng tham gia phản ứng thế của ankan: Phản ứng halogen hóa ưu tiên thế hidro trên nguyên tử cacbon bậc cao hơn
- Khả năng phản ứng của halogen: Brom tham gia phản ứng yếu hơn so với clo, nhưng có khả năng chọn lọc vị trí thế cao hơn so với clo
- Số nguyên tử hidro trên cacbon cùng bậc: Khi số hidro trên các nguyên tử cacbon càng nhiêu thi ham lượng sản phẩm càng lớn
8) Phản ứng nitro hóa và sunƒo hóa
Trang 2ci? 1 Cl, R—H —— -IICI > R—S°® ——> R—S—CI + CI® | O b) Xicloankan: Tham gia phan tng thé tuong tu ankan C 1 + Ch oC + HCI
c) Anken: Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, ánh sáng hoặc peoxit thì clo, brom có thê thê nguyên tử H ở vị trí B so với liên kêt C=C Ví dụ: 20°C CCI a bóng tối gia | —CH——CH, (cộn „ (cộng) Cl Cl CH,——CH—CH, + Cl, 400-500°C (tudng khi)
Dé thực hiện phản ứn thế brom, thuận lợi hơn cả là dùng N-bromsucxinimit (việt tăt NBS) được điêu chê như sau: O O CHạ——CH—CH;CL + HCI (thế) NH + By + NaOH ——> N—Br + NaBr + HạO O O sucxinimit 4 N-bromsucxinimit
Khi đun nóng hoặc chiêu sáng, hoặc có mặt peoxit, NBS giải phóng nguyên tử Br tir tir, nhờ vậy mà tránh được phản ứng cộng Br; vào liên kêt C=C Vi du: O CsH;CH=CH-CH; + NBS —* > C¿H¿CH=CH-CH;Br + NH O C,Hs;CH=CH-CH; + NBS —> C;H¿CHECH-CH;Br + CH;CHECH-CH;Br—CH; (sản phẩm phụ) (sản phẩm chính) e) Ankin: Axetilen và các ank-l-in có phản ứng thế H ở cacbon nối ba bằng Ag
CH=CH + 2[Ag(NH;);]OH -> CAg=CAg} + 4NH; +2H;O vàng nhạt R(C=CH), + x[Ag(NH3)2]OH — R(C=CAg),) + 2xNH3 + vang nhat xH20 286 g) Benzen va ankylbenzen: