SƠ LƯỢC VỀ CÁC HỢP CHẤT HIDROCACBON 1 ppt

SƠ LƯỢC VỀ CÁC HỢP CHẤT HIDROCACBON 1 Vì Kiến thức cơ bản về các hợp chất Hidrocacbon ( hay các hợp chất Vô Cơ - Hữu cơ nói chung ) đều có nhiều trong sách và chúng ta dễ dàng tìm đọc được nên topic này mình chỉ lược qua vài ý cơ bản , thêm một vài phần kiến thức nâng cao và sẽ ra chủ yếu là bài tập Lý thuyết để mọi người cùng làm thôi . Mờ đầu chúng ta sẽ nói về các hợp chất hidrocacbon tí nhé : Định nghĩa hidrocacbon : Hidrocacbon là các hợpc chất hữu cơ chỉ chứa nguyên tử Cacbon và Hidro trong phân tử Hidrocacbon có rất nhiều nhóm hợp chất nhưng trong chương trình giáo dục của chúng ta ở cấp THPT và ĐH thì chia ra gồm các chương sau : 1/Ankan (Hidrocacbon no mạch hở ) 2/Xicloankan ( Hidrocacbon no mạch vòng ) 3/Anken (Hidrocacbon ko no , có chứa 1 nối đôi trong phân tử , có thể là mạch vòng hay mạch hở ) 4/Ankin ( Hidrocacbon ko no , có chứa 1 nối ba trong phân tử có thể là mạch vòng hay mạch hở ) 5/Ankađien ( Hidrocacbon ko no , có chứa 2 nối đôi trong phân tử ,có thể là mạch vòng hay mạch hở ) 6/Aren ( Có thể mở rộng thêm 1 tí là các hợp chất vòng no , số liên kểt đôi trong phân tử ko xác địng cụ thể ) 7/Ngoài ra còn nhiều nhóm hợp chất như Trien ( 3 nối đôi ) , Điin (2 nối ba ) , Enin ( Một nối dôi , một nối ba ) CHƯƠNG 1 - ANKAN 1/ĐỊNG NGHĨA - DANH PHÁP - CẤU TRÚC a/Đinh nghĩa : Ankan là các hợp chất hidrocacbon no ,mạch hở có công thức phân tử chung như sau : CnH2n+2 ( n nguyên dương ) b/Danh pháp : Qua 4 bước ( đây là với ankan mạch nhánh nhé , ko nhánh thì khỏi nói làm gì ) + Xác định Hidrua nền ( ở đây là mạch chính , mạch dài nhất , phân nhánh nhiều nhất ) + Đánh số thứ tự + Xác định tên các nhánh + Thiết lập tên đầy đủ : "Locant" cho nhánh + Tiền tố độ bội + Tên mạch nhánh + Tên mạch chính Lưu ý tí : "Locant" có nghĩa là số chỉ c/Cấu trúc : Ankan là nhóm hợp chất đặc biệt là có mômen lưỡng cực bằng 0 ( Sau này ta xét đến Xicloankan cũng thấy như vậy vì momen lưỡng cực bằng 0 là 1 đặc điểm của Hidrocacbon no mà ) Chính vì mômen lưỡng cực bằng 0 nên Ankan còn có cái tên là Parafin nghĩa là "Ái lực kém " ( Tức là Ít khả năng phản ứng ) .Thật vậy , Ankan khá trơ với nhiều tác nhân hoá học . Ankan ko tan được trong H2O , H2SO4 Nhưng tan nhiều trong các dung môi ko phân cực , dầu mỡ 2/CÁC PP TỔNG HỢP Ý nghĩa : Ngoài việc tổng hợp được các ankan cần cho Công nghiệp hay phòng thí nghiệm (Lab) thì việc tổng hợp này còn có một ý nghĩa khác đó là cho thấy cách chuyển hoá các bộ phận của phân tử ( nhóm chức ) thành các nhóm hidrocacbon no PP thứ nhất - Khử R-X ( X là các Halogen ) trực tiếp : R-X +2[H] > R-H + H-X Tác nhân khử co thể là Zn/HCl - Mg.Hg/HCl - H2/Pd,Pt,Ni - LiAlH4, NaBH4 Na/EtOH Lưu ý một tí : Một trong những tác nhân khử mạnh nữa là HI thường dùng để khử dẫn xuất Iot theo phản ứng sau : R-I + H-I > R-H + I2 ( Phản ứng xảy ra trong bình kín , nhiệt độ ) PP thứ hai - Thủy phân hợp chất cơ kim ( Thường là cơ Magie- Hợp chất Grignard) R-X + Mg/ete khan > R-MgX + H2O > R-H + Mg(OH)X PP thứ ba - Hidro hoá các hợp chất hidrocacbon ko no ( Cái này chắc ai cũng biết nhỉ ) PP thứ 4 - Hợp hai gốc hidrocacbon lại bằng cách tạo liên kết C-C ( Có nhiều pp nhưng chủ yếu nhất vẫn là Wurtz và Corey - House) + Tổng hợp Wurtz ( Vuyec-1854) : R-X + 2Na + R-X > R-R + 2NaX Một vài lưu ý về phản ứng : 1. phản ứng này đạt hiệu suất cao nhất khi 2 gốc hidrocacbon đem ghép là 2 gốc giống nhau . 2.Phản ứng ko diễn ra trong dung môi ete mà hay dùng dung môi Hidrocabon ( Cụ thể thế nào lần sau khi nêu cơ chế phản ứng mình sẽ nói cụ thể hơn ) + Tổng hợp Corey- House : Sơ đồ phản ứng tạm biểu diễn như sau : R-X + 2Li > RLi + LiX 2RLi + CuI > R2CuLi + LiX ( R2CuLi : Liti điAnkyl Cuprat) R2CuLi + R'X > R-R' + R-Cu + LiX Lưu ý : Phản ứng chỉ xảy ra khi R' là dẫn xuất Halogen bậc 1 hay bậc 2 .Phản ứng đạt hiệu suất cao nhất khi mà R và R' đều là dẫn xuất Hal bậc 1 . PP thứ 5 - Tổng hợp Kolbe ( Điện phân dung dịch muôi axit ) : RCOOM + H2O (Điện phân) > R-H + CO2 + MOH + H2 ( M là kim loại kiềm họăc kiềm thổ , hay dùng nhất là muối của kim loại kiềm ) Phản ứng xảy ra theo cơ chế Ion- Gốc . PP thứ 6 - Thoái biến axit cacboxylic : Định nghĩa 1 tí về phản ứng thoái biến đó là phản ứng làm thay đổi cấu trúc của một hợp chất ( Biến ) dồng thời có sự cắt ngắn mạch ( Thoái ) .Một ví dụ điển hình của phản ứng thoái biến là phản ứng Đecacboxyl hoá theo sơ đồ chung như sau : RCOOH > R-H + CO2 Sau đây là một vài pp hay dùng để tổng hợp Ankan : a/Khử axit hay dẫn xuất axit : R-COOH + HI > R-CH3 + H2O + CO2 b/PP Vôi tôi xút ( bác nào đi thi ĐH mà ko biết cái này thì chết đó ) : R-COONa + NạOH (CaO.t0) > R-H + Na2CO3 c/Phản ứng giữa Ankylboran và RCOOH : RCOOH + R'3B > (ROO)3B + R'-H Ngoài ra còn nhiều pp tổng hợp khác như Phản ứng khử C=O thành CH2 , nói chung là nếu bạn nào có biết pp nào khác cứ post lên cho mọi người cùng tham khảo . 3/TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA ANKAN Trước khi nói về tính chất hoá học của Ankan chắc là nói qua tính chất vật lý tí cho đủ bộ nhỉ Các ankan có nhiệt độ sôi thấp , cụ thể là trong nhóm các Ankan mạch thẳng thì : Từ C1 >C4 : Khí Từ C5 >C16 : Lỏng Từ C17 trở lên : Rắn Liên kết chủ yếu trong phân tử Ankan là lực Vandecvan , mạch cacbon càng dài ( M phân tử càng lớn ) thì nhiệt độ sôi càng tăng , theo như các nghiên cứu cụ thể thì trung bình cứ tăng một -CH2- thì nhiệt độ sôi tăng từ 20 - 30 độ C .Mạch Cacbon càng phân nhánh thì diện tích tiếp xúc giữa các phân tử càng giảm , nhiệt độ nóng chảy tăng nhưng nhiệt độ sôi giảm . . SƠ LƯỢC VỀ CÁC HỢP CHẤT HIDROCACBON 1 Vì Kiến thức cơ bản về các hợp chất Hidrocacbon ( hay các hợp chất Vô Cơ - Hữu cơ nói chung ) đều có nhiều. hidrocacbon tí nhé : Định nghĩa hidrocacbon : Hidrocacbon là các hợpc chất hữu cơ chỉ chứa nguyên tử Cacbon và Hidro trong phân tử Hidrocacbon có rất nhiều nhóm hợp chất nhưng trong chương trình. thứ hai - Thủy phân hợp chất cơ kim ( Thường là cơ Magie- Hợp chất Grignard) R-X + Mg/ete khan > R-MgX + H2O > R-H + Mg(OH)X PP thứ ba - Hidro hoá các hợp chất hidrocacbon ko no (