Bài giảng hóa hữu cơ chương 8 dẫn xuất halogen (alkyl halides)

Chương DẪN XUẤT HALOGEN (Alkyl halides) NỘI DUNG 8.1 Phân loại 8.2 Danh pháp 8.3 Tính chất vật lý 8.4 Các phương pháp điều chế 8.5 Tính chất hóa học 8.1 PHÂN LOẠI  Khái niệm: Là dẫn xuất hydrocarbon thay nguyên tử H = halogen Phân loại: Dẫn xuất no, không no thơm  Dẫn xuất halogen ankan (ankylhalogenua): R-X (R- ankyl) 1o 2o 3o  Dẫn xuất halogen không no: Vinyl halogenua: CH2=CH-X Allyl hahogenua: CH2=CH-CH2-X  Dẫn xuất halogen thơm: Phenyl halogenua Benzyl halogenua 8.2 DANH PHÁP  Tên thường: Tên gốc hydrocarbon + halogenua Ethyl clorua Phenyl bromua Isopropyl bromua tert-Butyl bromua Benzyl clorua 8.2 DANH PHÁP  Tên IUPAC: Vị trí halogen + Tên halogen + tên RH cloethan 2,3-dibrom-2-methylpentan 2-flopropan 2-brom-2-methylpropan 3-clo-1-propen 8.3 Tính chất vật lý 8.4 Các phương pháp điều chế 8.4.1 Halogen hóa trực tiếp hydrocarbon 8.4.2 Cộng HX vào liên kết bội 8.4.3 Tách loại HX từ dẫn xuất dihalogen 8.4.4 Điều chế dx halogen từ ancol 8.4.5 Điều chế dx halogen từ muối diazo thơm 8.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐiỀU CHẾ 8.4.1 Halogen hóa trực tiếp hydrocarbon a Halogen hóa ankan: SR b Halogen hóa anken: AE, SR c Halogen hóa ankin: AE d Halogen hóa ankadien: AE, cộng 1,2 1,4 e Halogen hóa hydrocarbon thơm: SE, SR  Xem lại tính chất hóa học phần hydrocarbon 8.4.2 Cộng HX vào liên kết bội a Phản ứng cộng HX vào anken, ankin, ankadien b Phản ứng cộng HBr/peroxit vào anken, ankin  Xem lại phản ứng chế AE, AR 8.4.3 Tách loại HX từ dẫn xuất dihalogen 8.4.4 điều chế dẫn xuất halogen từ ancol (SOCl2) thionylclorua Khả phản ứng cao gấp 20-40 lần ankylhalogenua Cơ chế SN2 TTCT Cơ chế SN1 Carbocation allyl  Khả phản ứng SN: CH2=CH-CH2Cl > CH3CH2Cl>>> CH2=CHCl  Khả phản ứng SN ankyl-, phenyl-, benzyl halogenua SN2 Cơ chế SN1 Carbocation benzyl  Khả phản ứng SN: C6H5-CH2Cl > CH3CH2Cl>>> C6H5Cl 8.5.2 PHẢN ỨNG TÁCH LOẠI HX (Elimination) Base C2H5ONa/C2H5OH NaOH, KOH/C2H5OH i CƠ CHẾ TÁCH LOẠI LƯỠNG PHÂN TỬ (E2) Phản ứng Cơ chế E2: Cơ chế giai đoạn, qua TTCT TTCT V = k [RX] [B-] Phương trình tốc độ phản ứng bậc Phản ứng Cơ chế E2: Cơ chế giai đoạn, qua TTCT TTCT V  Phản ứng E2: điều kiện base mạnh, dung mơi phân cực, phản ứng có gia nhiệt, ưu tiên dẫn xuất halogen bậc để tạo olefin bền ii CƠ CHẾ TÁCH LOẠI ĐƠN PHÂN TỬ (E1) Phản ứng Cơ chế E1: giai đoạn Chậm (1) Carbocation (2) V = k [RX], phương trình tốc độ phản ứng bậc  Phản ứng E1: điều kiện base mạnh, dung mơi phân cực, nhiệt độ cao, ưu tiên dẫn xuất halogen bậc để tạo carbocation olefin bền Phản ứng Cơ chế E1: giai đoạn iii QUI TẮC TÁCH LOẠI ZAIXEP (ZAITSEV) 2-brom-2-methylbutan Qui tắc: X bị tách với H carbon bậc cao hơn, tạo olefin ankyl hóa nhiều iv SỰ CẠNH TRANH GIỮA PHẢN ỨNG SN VÀ E SN2 E2 SN1 E1 Dẫn xuất bậc Dẫn xuất bậc Dẫn xuất bậc SN2, 90% E2, 79% E1  100% E2, 10% SN2, 21%  Phản ứng tách loại (E2 E1) + Được thực điều kiện base mạnh/dm phân cực (MeONa/MeOH, EtONa/EtOH, t-BuOK/t-BuOH) + Phản ứng có gia nhiệt (50-80oC) + Dẫn xuất halogen phân nhánh cao (ưu tiên tạo oleffin bền hơn)  Phản ứng nuclecphil (SN2): + Lực nucleophil mạnh + Dẫn xuất halogen bậc (thuận lợi không gian) 8.5.3 PHẢN ỨNG VỚI KIM LOẠI Phản ứng Wurtz Phản ứng Cơ chế gốc Cơ chế kim Ví dụ Ví dụ 8.5.3 PHẢN ỨNG VỚI KIM LOẠI Phản ứng với Mg tạo hợp chất magie (RMgX) ankylmagiehalogenua phenylmagiebromua ethylmagieiodua