Slide bài giảng hidrocacbon thơm

1 AREN AREN HYDROCARBON THƠM HYDROCARBON THƠM 2 I. CẤU TẠO - ĐỒNG PHÂN - DANH PHÁP I. CẤU TẠO - ĐỒNG PHÂN - DANH PHÁP AREN Vòng benzen : hệ thống liên hợp gồm 6e xen phủ nhau tạo 1 orbital bền vững và thoả công thức Huckel (4n + 2)eπ Mật độ e trên C hoàn toàn giống nhau ⇒ tính thơm • • • • • • Tính thơm : Dễ thế, Khó cộng hợp và oxy hóa Độ dài liên kết 1,398 Å (trung gian C-C và C=C) Góc giữa các liên kết C-C-C và C-C-H là 120° : vòng benzen trên 1 mp. 3 AREN I. ĐỒNG PHÂN-DANH PHÁP vị trí nhánh + tên nhánh + benzen 1 nhóm thế : CH 3 CH 2 CH 3 CH 2 CH(CH 3 ) 2 CH(CH 3 ) 2 toluen etylbenzen isobutylbenzen Hydrocarbon thơm dẫn xuất của benzen : isopropylbenzen (cumen) CH=CH 2 vinylbenzen (styren) 4 AREN I. ĐỒNG PHÂN-DANH PHÁP vị trí nhánh + tên nhánh + benzen 2 nhóm thế : Hydrocarbon thơm dẫn xuất của benzen : CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH(CH 3 ) 2 CH 3 1,2-dimetylbenzen o-xylen 1,3-dimetylbenzen m-xylen 1,4-dimetylbenzen p-xylen 1-metyl-4-isopropylbenzen p-cymen X Y X Y X Y Ortho (o) 1,2- Meta (m) 1,3- Para (p) 1,4- 5 AREN I. ĐỒNG PHÂN-DANH PHÁP vị trí nhánh + tên nhánh + benzen Hydrocarbon thơm dẫn xuất của benzen : X Y Z X Y Z X YZ 3 nhóm thế : Vicinal (vic-) 1,2,3- Asymmetrical (as-) 1,3,4- Symmetrical (s-) 1,3,5- 6 AREN I. ĐỒNG PHÂN-DANH PHÁP Danh pháp các gốc CH 3 CH 3 CH 3 CH 2 CH C Phenyl o-phenylen m-phenylen p-phenylen o-tolyl m-tolyl p-tolyl benzyl benzyliden (benza) benzo 7 AREN I. ĐỒNG PHÂN-DANH PHÁP Đồng phân Benzen và toluen không có đồng phân Các đồng đẳng khác của benzen có đồng phân CH 2 CH 2 CH 3 CH(CH 3 ) 2 CH 2 CH 3 CH 3 CH 2 CH 3 CH 3 CH 2 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 8 II. ĐIỀU CHẾ II. ĐIỀU CHẾ + 3H 2 AREN Nguyên liệu chủ yếu : nhựa than đá 1. Déhydro hoá các cycloalkan 2. Trimer hóa 3 HC CH CH 3 CH 3 CH 3 C CH3 CH 3 CH 3 O CH 3 CH 3 CH 3 O CH 3 O CH 3 xt, t° Carbon 600°C Carbon 600°C H 2 SO 4 (16%) - 3H 2 O 9 II. ĐIỀU CHẾ II. ĐIỀU CHẾ R + HX + R X AREN 2 Na ether 3. Phương pháp Wurtz-Fittig 4. Alkyl hóa theo Friedel-Crafts AlCl 3 + 2NaX X + R X R 10 AREN III. LÝ TÍNH III. LÝ TÍNH Benzen và đồng đẳng : đa số là chất lỏng, có mùi đặc trưng, nhẹ hơn nước và ít tan trong nước IR : C-H sp 2 ở 3050 cm -1 và 2000-1650, 850-690 cm-1 C=C ở 1600 và 1500 cm -1 NMR 1 H : =CH của nhân thơm có δ = 6,5 - 8,5 ppm [...]...AREN IV HÓA TÍNH Tính thơm : Dễ thế, Khó cộng hợp và oxy hóa Benzen : - Phản ứng thế ái điện tử vào nhân thơm - Phản ứng cộng vào nhân thơm - Phản ứng oxy hóa 11 AREN IV HÓA TÍNH 1 Phản ứng thế ái điện tử SE Giai đoạn 1 : Hình thành tác nhân E+ E-X + FeBr3 + FeBr3X- E+ Giai đoạn... nhân thơm → SE khó hơn X X _ X _ X + _ + + - Nhân thơm mang 1 nhóm thế loại 2 : định hướng thế vào m X X + E + E 22 AREN HÓA TÍNH 2 Định hướng trong phản ứng thế ái điện tử SE Nhóm thế loại 2 (hạ hoạt) : - Hiệu ứng - I, -C : hút điện tử -NO2 > -SO3H > -COOH > -C≡N > -COCl > -CHO > -COOR V -COR V -CONH2 V -CCl3 V -NH3+ V -NR2 23 AREN HÓA TÍNH 2 Định hướng trong phản ứng thế ái điện tử SE Nhân thơm mang... AlCl3 CHO Thế -H bằng –CH2Cl + HCHO + HCl ZnCl2 CH2Cl 60°C 19 AREN HÓA TÍNH 2 Định hướng trong phản ứng thế ái điện tử SE Nhóm thế loại 1 (tăng hoạt) : - Làm tăng mật độ e trên nhân thơm → SE dễ hơn X X + X + X + _ _ _ - Nhân thơm mang 1 nhóm thế loại 1 : định hướng thế vào o và p X E X + E + X E 20 AREN HÓA TÍNH 2 Định hướng trong phản ứng thế ái điện tử SE Nhóm thế loại 1 (tăng hoạt) : - Hiệu ứng +I, . : CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH(CH 3 ) 2 CH 3 1,2-dimetylbenzen o-xylen 1,3-dimetylbenzen m-xylen 1,4-dimetylbenzen p-xylen 1-metyl-4-isopropylbenzen p-cymen X Y X Y X Y Ortho (o) 1, 2- Meta (m) 1, 3- Para (p) 1, 4- 5 AREN I. ĐỒNG PHÂN-DANH PHÁP vị trí nhánh + tên. trong nước IR : C-H sp 2 ở 3050 cm -1 và 200 0-1 650, 85 0-6 90 cm-1 C=C ở 1600 và 1500 cm -1 NMR 1 H : =CH của nhân thơm có δ = 6,5 - 8,5 ppm 11 AREN IV. HÓA TÍNH IV. HÓA TÍNH Tính thơm : Dễ thế,. + benzen Hydrocarbon thơm dẫn xuất của benzen : X Y Z X Y Z X YZ 3 nhóm thế : Vicinal (vic-) 1,2, 3- Asymmetrical (as-) 1,3, 4- Symmetrical (s-) 1,3, 5- 6 AREN I. ĐỒNG PHÂN-DANH PHÁP Danh pháp