Hiệu ứng cảm ứng bản chất, phân loại, đặc điểm 2 Hiệu ứng liên hợp khái niệm, phân loại đặc điểm 3.. Thuyết chuyển dịch elctron 1920 Giải thích Cấu trúc Tính chất Khả năng phản ứng Ba
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH LỚP CAO HỌC LL&PPDH HÓA HỌC_K23
Báo cáo môn học HÓA HỮU CƠ NÂNG CAO
Người hướng dẫn : TS Nguyễn Tiến Công Người thực hiện : Nguyễn Thị Minh An
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG
TRONG HÓA HỮU CƠ
Trang 2TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Trần Quốc Sơn (1982), Cơ sở lý thuyết hóa hữu cơ, tập 1, NXB Giáo Dục.
2 Trần Quốc Sơn – Đặng Văn Liếu, Giáo trình cơ sở hóa học hữu cơ, tập 1,
NXB ĐHSP.
3 Hoàng Trọng Yêm (chủ biên), Hóa học hữu cơ, NXB Khoa học và kỹ
thuật.
4 Nguyễn Hữu Đĩnh – Đỗ Đình Rãng, Hóa học hữu cơ 1, NXB Giáo dục
5 Đặng Như Tại – Ngô Thị Thuận, Hóa học hữu cơ, tập 1, NXB GD Việt
Nam
Trang 3Dàn ý trình bày
Chương 1: Cơ sở lý thuyết
1 Hiệu ứng cảm ứng ( bản chất, phân loại, đặc điểm)
2 Hiệu ứng liên hợp ( khái niệm, phân loại đặc điểm)
3 Hiệu ứng siêu liên hợp ( khái niệm, đặc điểm, tác
1 Giải thích và so sánh tính axit bazơ
2 Độ bền của các phân tử, tiểu phân
Trang 4Thuyết chuyển dịch elctron
(1920)
Giải thích Cấu trúc
Tính chất Khả năng phản ứng
Bao gồm
Hiệu ứng cảm ứng
Hiệu ứng liên hợp
Chương 1 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Trang 5 Các liên kết C-C và C- H
hầu như không phân cực có sự liên kết do sự phân cực các chênh
lệch về độ âm điện giữa
C và Cl
C C C C Cl H
Trang 6-Là sự phân cực các liên kết
-Lan truyền theo mạch các liên kết σ
-Do sự khác nhau về độ âm điện
Bản chất của hiệu ứng cảm ứng :
1 Hiệu ứng cảm ứng (Inductive effect- I)
Trang 8* Độ mạnh của hiệu ứng -I tăng khi:
Độ âm điện tăng
Trang 9* Độ mạnh của hiệu ứng +I tăng khi:
số nguyên tử cacbon tăng mạch C càng phân nhánh
độ âm điện giảm, bán kính nguyên tử tăng
Trang 101.3 Đặc điểm
a Hiệu ứng giảm nhanh khi kéo dài mạch liên kết σ
1,54.10 -5
b Không chịu ảnh hưởng của sự án ngữ không gian
1 Hiệu ứng cảm ứng (Inductive effect- I)
8,9.10 -5
3,0.10 -5
tăng 90 lần
tăng 6 lần tăng 2 lần
α
β γ
Trang 112 Hiệu ứng liên hợp(Conjugation effect- C)
Trang 122 Hiệu ứng liên hợp(Conjugation effect- C)
Hiệu ứng liên hợp là hiệu ứng sinh ra do tương tác đặc biệt giữa các obital p của các nguyên tử trong hệ liên hợp làm chuyển dịch các điện tử gây ra sự phân cực
2.1 Khái niệm
Trang 132 Hiệu ứng liên hợp(Conjugation effect- C)
* Độ mạnh -C tăng khi:
- độ âm điện tăng
- điện tích dương tăngCH O > CH NH > CH CH2
-C = NH+2 > -C = NH
* Độ mạnh +C tăng khi:
- độ âm điện gi m ảm
Trang 14C C C Z
-I -C
C C Y
Hút e càng mạnh So sánh giữa 2 loại
hiệu ứng +C, -I
*Các nhóm với hiệu ứng C có dấu không cố định
Thường là nhóm chưa no hoặc thơm như vinyl, phenyl…
Trang 162.3 Đặc điểm
-Thay đổi tương đối ít khi kéo dài mạch liên hợp
2 Hiệu ứng liên hợp(Conjugation effect- C)
-Chỉ cĩ hiệu lực mạnh trên hệ liên hợp phẳng
δ + δ
Trang 17CH3
Giảm độ mạnh hiệu ứng -C
Trang 18Hiệu ứng cảm ứng của các nhĩm ankyl (+I)
3 Hiệu ứng siêu liên hợp( Hyperconjugation )
Thực nghiệm phản ứng của p-alkylbenzyl bromur với piridin:
Trang 19Ví dụ 1:
Xét phân tử propilen:
Ví dụ 2:
Tương tự cho phân tử toluen
3 Hiệu ứng siêu liên hợp ( Hyperconjugation )
α
C CH H
H
H
H H
α
Hiệu ứng siêu liên hợp
Là kết quả của sự tương tác giữa cặp electron σ của liên kết đơn C – H ở vị trí α của nguyên tử carbon khơng no với các electron π của hệ thống liên kết bội, nhân thơm…
Do đĩ hiệu ứng siêu liên hợp (kí hiệu là H:) cịn gọi là hiệu ứng cộng hưởng σ – π
3.1 Khái niệm
Trang 20Ngoài ra cặp electron liên kết σ của liên kết đơn C – C của các vòng nhỏ (3, 4 cạnh) cũng có thể tạo ra siêu
liên hiệp với liên kết bội C=C, C≡C, C=O, C≡N…
C H
H
CH CH2
3.1 Khái niệm
Trang 21C
F F F
Trang 22+ Hiệu ứng H của nhóm alkyl tăng theo số liên kết
C – Hα tham gia; do đó trật tự hiệu ứng H ngược
với hiệu ứng +I.
Trang 23* Là hiệu ứng gây ra bởi các nhóm thế có kích thước khá lớn ; làm cản trở sự tấn công của tác
nhân hay chất phản ứng (làm ảnh hưởng khả
O O
CH3
CH3
HO- NH 2HO- NH 2
-Ví dụ 1:
4 Hiệu ứng khơng gian (Steric effect)
4.1 Hiệu ứng khơng gian loại 1 (SI)
2,6-đimetyl-1,4-quinon
Trang 24OH
-Ví dụ 2:
4 Hiệu ứng không gian (Steric effect)
4.2 Hiệu ứng không gian loại 1 (SI)
Trang 254 Hiệu ứng không gian (Steric effect)
4.2 Hiệu ứng không gian loại 1 (SI)
Trang 26* Là hiệu ứng gây ra bởi các nhóm thế có kích thước khá lớn; làm vi phạm tính song song của trục các orbital p và trong hệ liên hợp làm cản
4 Hiệu ứng khơng gian (Steric effect)
4.2 Hiệu ứng khơng gian loại 2(SII)
Trang 28OH N OH N OH
CH3
CH3
O O
4 Hiệu ứng không gian (Steric effect)
4.2 Hiệu ứng không gian loại 2(SII)
Trang 29Nếu là dẫn xuất 2,6-dimetyl của amin trên thì
+C
+C giảm
4.2 Hiệu ứng không gian loại 2(SII)
4 Hiệu ứng không gian (Steric effect)
Trang 314 Hiệu ứng không gian (Steric effect)
Trang 32lg
lg
K
K k
(2)
Trang 333 , 2
lg
RT
G k
3 , 2
, 2 3
, 2
G k
G 0 2 , 3
Trang 345 Phương trình Hammet
Ki là hằng số ion hóa của hợp chất có nhóm thế
K0 là hằng số ion hóa của hợp chất không có nhóm thế
σH = 0
σ > 0 nhóm thế hút e
σ < 0 nhóm thế đẩy e
TrỊ số σ là mức độ ảnh hưởng e của một nhóm thế
Vd:
17 , 0
66 , 0
NH p
Trang 355 Phương trình Hammet
Nhóm đẩy e mạnh (-OH, -NH2 …)
NH2N
O O
Trang 365 Phương trình Hammet
RT G
Trang 376 Phương trình Tap
2 lg
lg
0
0 A k B
k k
Trang 386 Phương trình Tap
I C
-I, +C nhưng +C mạnh hơn -I
(12)
Trang 396 Phương trình Tap
S A
E k
2 lg
lg
0
0 A k B
k k
lg
0
S B
E k
C8H11 -0,78
F3C -1,16 (CH3)3 C -1,54
Trang 40Tính baz : (kh n ng nh n ơ: (khả năng nhận ả năng nhận ăng nhận ận )
* Các nhóm thế đẩy electron
Trang 41bài 1 : Sắp xếp các axit sau theo chiều tăng dần lực axit và giải thích
Trang 42Chương 2 : VẬN DỤNG
bài 2 : Sắp xếp các axit sau theo chiều tăng pK a ( giảm độ axit)
CH3 S CH2
O O
Trang 441.Giải thích tính axit, bazơ
Chương 2 : VẬN DỤNG
Bài 4 : So sánh tính bazơ
Trang 452.Độ bền các phân tử tiểu phân
Chương 2 : VẬN DỤNG
2.1.Độ bền các anken
Alken có C=C mang càng nhiều nhóm alkyl có nhiều C-H α tạo hiệu ứng H làm tăng tính bất định xứ của liên kết π, alken càng bền, do đó nhiệt hidro hóa của alken đó càng thấp
Trang 47Bài 5: So sánh nhiệt hidro hóa của các chất sau
2.Độ bền các phân tử tiểu phân
HH
H
HH
Trang 48Bài 6: So sánh độ bền của các tiểu phân sau
2.Độ bền các phân tử tiểu phân
-C
Trang 49Bài 6: So sánh độ bền của các tiểu phân sau
2.2.Độ bền các phân tử tiểu phân
Trang 50Tính Ka của m- và p-nitrophenol biết rằng Ka của phenol ở 250C là 1,3.10-10 , ρ của sự phân ly các phenol ở 250C là 2,11, m NO2 0 , 71 ; p NO2 0 , 78
, 9 71
, 0
10 )
, 9 78
, 0
10 )
Trang 51Giải thích ρ của sự phân ly phenol lớn hơn của các axit thơm
RT G
G 0 2 , 3
OH COOH
) (
0
Trang 52CHÂN THÀNH CẢM ƠN THẦY
CÔ VÀ CÁC BẠN