1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Hóa Học Hữu Cơ - Chương 9 docx

24 438 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 24
Dung lượng 237,16 KB

Nội dung

1 Hóa HọcHữuCơ TS Phan Thanh SơnNam Bộ môn Kỹ ThuậtHữuCơ Khoa Kỹ ThuậtHóaHọc Trường ĐạiHọc Bách Khoa TP. HCM Điệnthoại: 8647256 ext. 5681 Email: ptsnam@hcmut.edu.vn 2 Chương 9: CÁC DẪN XUẤT HALOGEN I.Phân loại Các hydrocarbon trong đó1 hay nhiềuH đượcthay bằng nguyên tử halogen • Halogenoalkane: ví dụ CH 3 -CH 2 -CH 2 -Cl • Halogenoalkene: ví dụ CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -Cl •Halogenoalkyne: ví dụ CH≡C-Cl • Halogenoarene: ví dụ C 6 H 5 -Cl • Halogenocycloalkane: ví dụ Cl 3 II. Danh pháp II.1. Tên thông thường (dành cho dẫnxuất đơn giản) Gốc alkyl + halide (halogenua) Ví dụ: CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -Br n-butyl bromide (bromua) (CH 3 ) 2 CH-Cl isopropyl chloride (CH 3 ) 2 CH-CH 2 -Cl isobutyl chloride C 6 H 5 -CH 2 -Cl benzyl chloride 4 II.2. Tên IUPAC • Halogen được xem là nhóm thế halo: chloro-, bromo-, iodo-, fluoro- • Chọnmạch dài nhấtchứa halogen làm mạch chính • Đánh số sao cho nhóm thế có chỉ số nhỏ nhất, bất kể là halo- hay alkyl- • Khi có nhiều nhóm thế giống nhau, dùng các tiếp đầungữ di-, tri-, tetra- 5 • Nếucónhiều nhóm thế halo khác nhau, sắpxếp theo thứ tự alphabetical • Nếumạch chính có thể đánh số từ 2 đầu, ưutiên nhóm đứng trướctheothứ tự alphabetical CH 3 -CH 2 -C-CH 2 -CH-CH 3 CH 3 Br CH 3 4-bromo-2,4-dimethylhexane CH 3 -C-C-CH 3 ClBr H 3 C CH 3 2-bromo-3-chloro-2,3-dimethylbutan e 6 III. Các phương pháp điềuchế III.1. Halogen hóa alkane H 3 CCCH 3 CH 3 H H 3 CC H CH 2 Cl CH 3 H 3 CCCH 3 CH 3 Cl + Cl 2 25 o C hν + 64% 36% H 3 CCCH 3 CH 3 H H 3 CC H CH 2 Br CH 3 H 3 CCCH 3 CH 3 Br + Br 2 127 o C hν + 1% 99% CH 3 -CH 2 -CH 3 CH 3 -CH 2 -CH 2 -Br + CH 3 -CHBr-CH 3 + Br 2 127 o C hν 3% 97% 7 III.2. Cộng hợp halogen hay HX vào alkene, alkyne CH 3 -CH=CH-CH2-CH 3 HBr CH 3 -CH-CH-CH2-CH 3 Br Có mặt peroxide: CH 3 -CH=CH 2 + HBr Æ CH 3 -CH 2 -CH 2 -Br H 2 CCH 2 H 2 CCH 2 H 2 CCH 2 CCl 4 H 2 O CH 3 OH H 2 CCH 2 Br Br H 2 CCH 2 Br OH H 2 CCH 2 Br OCH 3 + Br 2 + Br 2 + Br 2 8 III.3. Halogen hóa arene + X 2 X + HX xt Xúc tác: AlCl 3 , FeBr 3 , ZnCl 2 … CH 3 Cl 2 CH 2 Cl Cl 2 CHCl 2 Cl 2 CCl 3 130 o C 140-160 o C >180 o C 9 III.4. Đitừ alcohol a.Tác nhân HX CH 3 -CH 2 -OH H 2 SO 4 CH 3 -CH 2 -OH ZnCl 2 CH 3 -CH 2 -Cl CH 3 -CH 2 -Br + HBr + H 2 O + HCl + H 2 O b. Tác nhân PX 3 , PX 5 , SOCl 2 R-OH + PCl 3 pyridine R-Cl + H 3 PO 3 R-OH + PCl 5 pyridine R-Cl + POCl 3 + HCl R-OH + SOCl 2 pyridine R-Cl + SO 2 + HCl 10 IV. Tính chấtvậtlý(tự đọc) •T o s củaR-X bậc1 > bậc2 > bậc3 • Chỉ tan tốt trong dung môi hữucơ & không tan trong nước V. Tính chất hóa học V.1. Đặc điểm chung R-CH 2 -CH 2 Cl δ + δ − • Độ âm điệncủaCl>> C Æ C-Cl phân cựcmạnh Æ R-Cl có hoạt tính cao •Trong dãy halogen, khả năng tách X: -I > -Br > -Cl > -F Năng lượng phân ly liên kếtC-I nhỏ nhất, bán kính nguyên tử I lớnnhất [...]... +C>-I Cl +C của X làm cho C-X bền +C>-I khó phân cực, khó tách 12 V.2 Phản ứng thế ái nhân R-X + Y- R-Y + X- • Dẫn xuất bậc 1 SN2 • Dẫn xuất bậc 3 SN1 • Phản ứng thủy phân R-X R-X + OHCH3-CH2-Br + OH- R-OH + X- CH3-CH2-OH + Br13 • Phản ứng tạo ether (Williamson) R-X + R’-OR-O-R’ + XCH3-CH2-Br + CH3-OCH3-CH2-O-CH3 • Phản ứng tạo amine R-X + NH3 CH3-CH2-Br + NH3 R-NH2 + HX CH3-CH2-NH2 + HBr CH3-CH2-CH2-CH2-NH2... CH3-CH2-CH2-CH2-NH2 + CH3-CH2-Br CH 3-( CH2)3-NH-C2H5 + HBr 14 • Phản ứng tạo nitrile R-X + KCN CH3-CH2-Br + CN- R-C≡N + KX CH3-CH2-CN + Br- •Lưu ý: R-CN dễ bị thủy phân trong nước tạo R-COOH 15 V.3 Phản ứng tách loại CH3-CH-CH-CH3 KOH/ethanol CH3-CH=CH-CH3 to H Br • Gốc R có bậc càng cao, hay base càng mạnh thì tách loại càng chiếm ưu thế CH3-CH2-CH2-Br + C2 H5 O - CH3 H3C C Br CH3 to thöôøng C 2H 5 O to cao CH3-CH2-CH2-O-C2H5... CH3-CH2-CH2-O-C2H5 H 2C C CH3 CH3 16 V.4 Phản ứng với kim loại-Hợp chất Grignard CH3-CH2-Br + Na CH3-CH2-CH2-CH3 + NaBr Quan trọng: phản ứng với magnesium R-X δ− δ+ C Mg Br + Mg ether khan R-Mg-X C-MgX phân cực rất mạnh, rất dễ tạo Rbase rất mạnh & tác nhân ái nhân rất mạnh 17 V.4.1 Phản ứng với H linh động CH3-CH2-MgBr + HOH CH3-CH3 + HO-MgBr CH3-CH2-MgBr + ROH CH3-CH3 + RO-MgBr CH3-CH2-MgBr + RNH2 CH3-CH3...Dẫn xuất R-X được chia thành 3 nhóm : a R-X hoạt động mạnh nhất Dẫn xuất bậc 3, dẫn xuất mà C-X liên kết với nhóm vinyl hay aryl carbocation bền nhất CH3 H3C C Br CH3 C Br -Br- - -Br CH3 H3C C+ CH3 +I, +H C+ +C > -I CH2=CH-CH-Br -Br- + CH2=CH-CH +C > -I 11 a.Nhóm hoạt động yếu hơn nhóm a • R-X bậc 1: CH3-CH2-CH2-CH2-Br • Nhóm không no nằm xa ntử halogen: CH3-CH=CH-CH2-CH2-Br a.Nhóm hoạt động... RNH-MgBr CH3-CH2-MgBr + RCOOH + RCOO-MgBr CH3-CH3 CH3-CH2-MgBr + RC≡CH + R-C≡C-MgBr CH3-CH3 18 V.4.2 Phản ứng với carbonyl δ− δ− δ+ O CH3-CH2-MgBr + H C C H 3 δ+ OH H3C C H C2H5 O-MgBr H2O /H+ H3C C H C2H5 + HO-MgBr • Phản ứng với HCHO • Với aldehyde •Với ketone alcohol bậc 1 alcohol bậc 2 alcohol bậc 3 19 V.4.3 Phản ứng với CO2 δ− δ+ δ− δ+ CH3-CH2-MgBr O C O C2H5-C-O-MgBr O H2O /H+ C2H5-COOH + HO-MgBr... anhydride 21 Phản ứng với ester: δ− δ− δ+ O CH3-CH2-MgBr + H C C OCH 3 3 δ+ -CH3OH H3C C O C2H5 O-MgBr OH H2O /H+ H3C C OCH3 H3C C OCH3 C2H5 C2H5 1 C2H5-MgBr 2.H2O /H+ C2H5 H3C C OH C2H5 Khả năng phản ứng: ester < ketone tách ketone trung gian không thể 22 V.4.5 Phản ứng với oxide CH3-CH2-MgBr + CH2 CH2 ether khan CH3-CH2-CH2-CH2-OMgBr O H2O /H+ CH3-CH2-CH2-CH2-OH OH CH2CHCH3 MgBr + CHCH3 CH2 O 1 ether... H2O /H+ C2H5-COOH + HO-MgBr V.4.4 Phản ứng với nitrile δ− δ+ CH3-CH2-MgBr δ+ δ− + R-C N R C N MgBr C2H5 H2O /H+ R C NH H2O /H+ R C O C2H5 C2H5 Khả năng phản ứng: nitrile > ketone chỉ khi dư Grignard phản ứng tiếp với ketone tạo alcohol 20 bậc 3 V.4.5 Phản ứng với dẫn xuất của carboxylic acid δ− δ− δ+ O CH3-CH2-MgBr + H C C Cl 3 δ+ -HCl O-MgBr OH H2O /H+ H3C C Cl H3C C Cl C2H5 C2H5 H3C C O C2H5 Khả năng... CH3-CH2-CH2-CH2-OH OH CH2CHCH3 MgBr + CHCH3 CH2 O 1 ether khan 2 H2O / H+ 60% 23 V.4.6 Phản ứng ghép đôi Kumada Kharash RMgX + R'X CoCl2 R R' + MgX2 Kumada: ít sản phẩm phụ hơn Kharash L2NiX2 RMgX' + R'X'' or L2PdX2 R-R' + MgX'X'' 24 . R-X R-X + OH - Æ R-OH + X - CH 3 -CH 2 -Br + OH - Æ CH 3 -CH 2 -OH + Br - 14 • Phản ứng tạo ether (Williamson) R-X + R’-O - Æ R-O-R’ + X - CH 3 -CH 2 -Br + CH 3 -O - Æ CH 3 -CH 2 -O-CH 3 •. o C hν + 1% 99 % CH 3 -CH 2 -CH 3 CH 3 -CH 2 -CH 2 -Br + CH 3 -CHBr-CH 3 + Br 2 127 o C hν 3% 97 % 7 III.2. Cộng hợp halogen hay HX vào alkene, alkyne CH 3 -CH=CH-CH2-CH 3 HBr CH 3 -CH-CH-CH2-CH 3 Br Có . alphabetical CH 3 -CH 2 -C-CH 2 -CH-CH 3 CH 3 Br CH 3 4-bromo-2,4-dimethylhexane CH 3 -C-C-CH 3 ClBr H 3 C CH 3 2-bromo-3-chloro-2,3-dimethylbutan e 6 III. Các phương pháp điềuchế III.1. Halogen hóa

Ngày đăng: 24/07/2014, 10:21

TỪ KHÓA LIÊN QUAN