liên kết hóa học và thuyết sự dịch chuyển điện tử trong phân tử các chất hữu cơ

Bài giảng Hóa hữu cơ A.PHẦN ĐẠI CƯƠNG CHƯƠNG I: CÁC LOẠI LIÊN KẾT CƠ BẢN TRONG HÓA HỮU CƠ I/KHÁI NIỆM VỀ ĐỘ ÂM ĐIỆN CỦA CÁC NGUYÊN TỐ: 1-Năng lượng ion hoá: (I: eV) -Là năng lượng cần thiết để tách 1electron (e - ) ra khỏi nguyên tử làm cho nguyên tử đó trở thành ion dương X + I 1 = X + + 1e - +I 1 là năng lượng tối thiểu cần thiết để tách một điện tử ra khỏi nguyên tử biến nguyên tử thành ion 1+ gọi là năng lượng ion hóa thứ nhất. +I 2 là năng lượng cần thiết để tách 1e ra khỏi ion 1+ tạo thành ion 2+ gọi là năng lượng ion hóa thứ hai. X + + I 2 = X 2+ + 1e - Tương tự I 3 , I 4 Và: I 1 < I 2 < I 3 < I 4 *Nguyên tử càng dễ nhường e (tính kim loại càng mạnh ) thì I có trò số càng nhỏ. 1eV = 23,06 KCal/mol = 96,5 KJ/mol 2-Ái lực điện tử (electron): E (eV) -Là năng lượng tỏa ra khi nguyên tử nhận thêm 1e - để thành ion âm X + 1e - = X - + E *Nguyên tử có khả năng thu e càng mạnh (tính phi kim càng mạnh) thì trò số của E càng lớn. *Ái lực electron có giá trò bằng nhưng ngược dấu năng lượng ion hóa của ion âm. 3-Độ âm điện của các nguyên tố: - Để xét đoán sự phân bố mật độ điện tử trong phân tử cũng như để đặc trưng cho độ có cực của liên kết, người ta đưa ra khái niệm đôï âm điện . - Vào khoảng giữa thế kỷ 20 người ta đã đề nghò khoảng 20 hệ thống độ âm điện khác nhau trên cơ sở của những thuộc tính khác nhau của phân tử như: năng lượng liên kết, mômen lưỡng cực - Hệ thống độ âm điện của Muliken (1886, người Mỹ ) đưa ra năm 1934 dựa trên cơ sở của năng lượng ion hóa thứ nhất và ái lực điện tử của nguyên tử tự do . + Trong mọi tương tác (phản ứng hóa học, sự biến đổi các dạng thù hình ) hệ thống có xu hướng chuyển sang trạng thái có năng lượng nhỏ nhất + Giả sử có 2 nguyên tử A và B tương tác với nhau để tạo thành phân tử AB hay liên kết A-B và thực hiện nhờ sự chuyển dòch điện tử từ nguyên tử này đến nguyên tử khác . - Nếu electron chuyển từ A sang B : A + B = A + + B - = AB (1) Trang 1 Bài giảng Hóa hữu cơ A A + : I A Năng lượng giải phóng ra: E B -I A B B - : E B - Nếu e - chuyển từ B A : B + A = B + + A - = BA (2) A A - : E A Năng lượng giải phóng ra : E A -I B B B + : I B Liên kết được tạo thành nghóa là quá trình giải phóng nhiều năng lượng nhất. *Để hệ đạt đến trạng thái bền nhất: +Nếu quá trình (1) xảy ra thì: E B -I A > E A -I B hay E B +I B > E A +I A + Nếu quá trình (2) xảy ra thì: E A -I B > E B -I A hay E A +I A > E B +I B (E A + I A )/2 > (E B + I B )/2 A > B Người ta gọi đại lượng = (E+I 1 )/2 là độ âm điện của nguyên tố: KJ/mọl; Cal/mol. Thường người ta qui ước chọn độ âm điện của liti với Li = E+I 1 =128 KCal/mol làm đơn vò và với đơn vò qui ước trên,độ âm điện của các nguyên tố khác được tính theo hệ thức: = (E + I 1 ) : 128 KCal/mol *Độ âm điện của một số nguyên tố: Li = 1 (0,98) F = 4 (3,98) C = 2,5 (2,55) O = 3,5 (3,44) K = 0,82 H = 2,2 Na = 0,93 Cl = 3,5 (3,16) Độ âm điện đặc trưng cho khả năng hút các điện tử của nguyên tử trong phân tử hay khuynh hướng kết hợp điện tử của nguyên tử khi tạo nên liên kết hóa học. +Nếu hai nguyên tử tham gia liên kết có độ âm điện bằng nhau thì tạo thành liên kết CHT thuần túy. Nếu chúng có độ âm điện khác nhau nhiều ( > 2) thì tạo thành liên kết ion.Nếu Đ của hai nguyên tử tham gia liên kết có độ âm điện khác nhau không nhiều thì có liên kết CHT có cực. 4-Điện tích phần: -Giả sử có liên kết CHT giữa hai nguyên tử A và B Khi A > B thì: = A - B +Nếu lớn thì đôi điện tử B sẽ chuyển hoàn toàn sang A: A 1- , B 1+ +Nếu nhỏ thì đôi điện tử liên kết không chuyển hoàn toàn sang A, mà mật độ điện tử ở A chỉ hơi nhiều hơn ở B nên A mang một phần điện tích âm ( - ), B mang một phần điện tích dương ( + ) ( là điện tích phần). II/CÁC LOẠI LIÊN KẾT HÓA HỌC: 1-Liên kết ion: *Là liên kết được hình thành khi một trong những nguyên tử tham gia liên kết sẽ nhường một hoặc vài e ở lớp ngoài cùng và trở thành ion dương còn một nguyên tử Trang 2 Bài giảng Hóa hữu cơ khác nhận một hoặc vài e - trở thành ion âm. Do lực hút tónh điện các ion đến gần nhau, đến một khoảng cách nhất đònh nào đó và hình thành liên kết ion. +Liên kết ion được hình thành giữa các nguyên tử có độ âm điện khác nhiều ( 2). Cụ thể là giữa kim loại điển hình và á kim điển hình. VD: NaCl, CaCl 2 , MgCl 2 *Đặc điểm: -Tồn tại trong hợp chất vô cơ ( các oxit kim loại,muối ) -Mang tính chất không bão hòa, không đònh hướng -Bền vững 2-Liên kết cộng hóa trò (đồng hóa trò): -Được hình thành do sự góp chung e - của hai nguyên tử có độ âm điện tương đương hoặc bằng nhau. Khi hai nguyên tử kết hợp với nhau thì mỗi nguyên tử đưa ra e - hóa trò của mình để góp chung vào liên kết. Và sau khi tạo thành liên kết thì mỗi nguyên tử sẽ có lớp vỏ ngoài cùng giống khí trơ. VD: H : H ; Cl : Cl Liên kết cộng hóa trò không phân cực H - O - H ; H - Cl Liên kết cộng hóa trò phân cực +Với liên kết CHT không cực thì đám mây e - không lệch về phía nguyên tử nào. +Với liên kết CHT có cực thì đám mây e - (cặp e dùng chung) sẽ lệch về phía một trong hai nguyên tử tham gia liên kết (ClH ) CHT của nguyên tử được tính bằng số e độc thân tham gia tạo liên kết *Đặc điểm: +Liên kết CHT có cực kém bền hơn liên kết CHT không cực +Liên kết này chủ yếu tồn tại trong hợp chất hữu cơ. +Có tính bão hòa và tính đònh hướng Có thể coi liên kết ion và liên kết không cực là hai trường hợp giới hạn của liên kết có cực.Trên thực tế số phân tử CHT không cực gồm hai nguyên tử như nhau không có nhiều, còn số phân tử thuần túy ion là rất ít, đại đa số là các hợp chất mà phân tử có liên kết CHT có cực, nghóa là có một phần ion. Phần ion này càng lớn khi độ âm điện của hai nguyên tố liên kết khác nhau càng nhiều. 3-Liên kết phối trí (liên kết cho nhận): -Là loại liên kết CHT nhưng cặp e - dùng chung chỉ do một nguyên tử hoặc anion bỏ ra VD: H 3 N: + BF 3 H 3 NBF 3 Để phân biệt với liên kết CHT bình thường (góp chung e - ) trong công thức cấu tạo của ion hay phân tử người ta dùng mũi tên () để chỉ liên kết cho nhận. Nhưng trên thực tế liên kết CHT và liên kết cho nhận đều giống nhau. *Đặc điểm: +Kém bền vững, xem như một liên kết hóa học phụ mà thôi. +Về phương thức giống liên kết CHT: đó là trường hợp đặc biệt +Liên kết này phổ biến trong phức chất. Để giải thích sự tan của các chất trong dung môi. Trang 3 Bài giảng Hóa hữu cơ [Ag(NH 3 ) 2 ]OH hay NH 3 Ag - O -H NH 3 *Được tạo thành do cặp e không phân chia của một nguyên tử và ô lượng tử trống (orbital trống) của nguyên tử thứ hai. Trong các ion và phân tử: OH - , H - , NH 3 , các amin, H 2 O, HCl, HF và các nguyên tử O, H, N, Cl, F đều có cặp e không phân chia. Ion H + , nguyên tử B trong BH 3 có ô lượng tử trống, nên có thể hình thành mối liên kết cho nhận. H H - H - + B - H H - B - H H H 4-Liên kết hro: -Là liên kết phụ ( liên kết thứ hai ) của nguyên tử hiđro với nguyên tử có độ âm điện lớn nếu liên kết thứ nhất của hiđro đã liên kết với một nguyên tử có độ âm điện lớn khác. +Là liên kết giữa nhóm X - H + và Y còn cặp e tự do nhờ tương tác tónh điện yếu. Liên kết hiđro được biểu diễn: ( ) X - H Y Liên kết CHT Liên kết hiđro X, Y : O, N, F VD : H - F H - F O H H H H O O H - O R - C C - R O - H O *Đặc điểm +Liên kết rất yếu dễ bò phân hủy bởi nhiệt độ +Liên kết hiđro làm ảnh hưởng đến một số tính chất lý học của các hợp chât hữu cơ -Nhiệt độ sôi: thường tăng so với các chất có cấu tạo và phân tử lượng tương đương nhưng không có liên kết hiđro -Độ tan: trường hợp có liên kết hiđro có khả năng tan nhiều hơn do tạo liên kết với dung môi (VD: C 2 H 5 OH tạo liên kết hiđro với nước nên tan vô hạn ) +Liên kết tạo thành giữa các phân tử gọi là liên kết hiđro liên phân tử ( X - H và Y thuộc về hai phân tử giống hoặc khác nhau) còn gọi là liên kết hiđro ngoại phân tử VD: CH 3 - O - H O - H ; C 6 H 5 - O - H O - H Trang 4 Bài giảng Hóa hữu cơ CH 3 CH 3 Liên kết được tạo thành trong bản thân của phân tử gọi là liên kết hiđro nội phân tử ( nhóm X - H và Y trong cùng một phân tử ). Khi pha loãng liên kết được bảo toàn. Ngoài điều kiện: X, Y: N, O, F còn vòng tạo thành 5,6 cạnh mới bền. VD: Axit salixilic II/BẢN CHẤT CỦA LIÊN KẾT SIGMA VÀ LIÊN KẾT PI: 1-Đám mây điện tử: -Vì điện tử chuyển động rất nhanh và có thể xuất hiện bất kỳ ở vò trí nào chung quanh hạt nhân nguyên tử nên ta có thể coi điện tích của nó tạo thành một đám mây điện tích âm bao quanh hạt nhân nguyên tử. Một điện tử ứng với một trạng thái chuyển động tức là ứng với một orbital xác đònh, mà ta có thể hình dung đám mây điện tử theo các dạng xác đònh: +Đám mây s: luôn có dạng đối xứng cầu +Đám mây p: có dạng hình số tám, có tính đối xứng trục và có đònh hướng rõ rệt Ba đám mây p (p x , p y , p z ) được phân biệt theo sự khác nhau về hướng của chúng trong không gian. p y p x p z *Thuyết xen phủ: liên kết cộng hóa trò được hình thành là do sự xen phủ các đám mây điện tử cực đại, tạo thành đám mây điện tử chung cho cả hai hạt nhân và ứng với mỗi loại liên kết sẽ có sự xen phủ cực đại khác nhau. 2-Liên kết sigma: -Là liên kết được hình thành do sự xen phủ dọc theo trục liên kết ( có đối xứng trục liên kết) của các đám mây +s-s: Trang 5 Bài giảng Hóa hữu cơ +s-p: +p-p: x p p p-p Nếu giữa hai nguyên tử chỉ hình thành một mối liên kết đơn thì đó là liên kết Mức độ xen phủ của các đám mây quyết đònh độ bền của liên kết. Liên kết np-np bền hơn liên kết ns-np; liên kết ns-np bền hơn liên kết ns-ns *Đặc điểm của liên kết : +Bền vững: liên kết có năng lượng lớn 80KCal/mol +Có tính đối xứng trục +Các nguyên tử hay nhóm nguyên tử có thể quay xung quanh trục liên kết (mà năng lượng liên kết không thay đổi) (trục nối giữa hai nguyên tử) *Bản chất của liên kết trong liên kết C - H của phân tử CH 4 (metan): C (z=6 ): 1s 2 2s 2 2p 2 Khi tham gia liên kết hóa học, nguyên tử C bò kích thích, các điện tử sẽ chuyển hóa như trên. Do đó 4e - có thể tham gia vào liên kết hóa học vì vậy C có hóa trò 4. Như vậy khi hình thành liên kết ở nguyên tử C có một đám mây s và ba đám mây p nghóa là có một đám mây khác hẳn với ba đám mây kia do đó có một liên kết khác ba liên kết kia. Nhưng trên thực tế bốn liên kết C-H trong phân tử CH 4 hoàn toàn giống nhau và góc liên kết trong CH 4 như nhau 109 0 28', nghóa là phân tử CH 4 có cấu tạo hình tứ diện đều với nguyên tử C nằm ở trung tâm của tứ diện và bốn nguyên tử H nằm ở bốn đỉnh của tứ diện. *Để giải quyết điều này người ta (Pauling) dùng thuyết lai hóa. Nghóa là khi tham gia liên kết thì 1e - s và 3e - p (p x , p y , p z ) không tham gia một cách riêng rẽ với nhau mà tổ hợp lại với nhau tạo thành đám mây chung cho cả 4e được gọi là đám mây lai hóa để có thể tạo thành liên kết bền hơn. Sự lai hóa này gọi là lai hóa sp 3 ( lai hóa tứ diện ). Kiểu lai hóa này được gặp trong các phân tử: H 2 O, NH 3 , NH 4 + , CH 4 , và các ankan. CH 4 : C 2 H 6 : Trang 6 Bài giảng Hóa hữu cơ Chỉ bằng hình thức lai hóa mới có thể giải thích được 4 liên kết đồng đều và bốn góc liên kết như nhau. 3-Liên kết pi: -Là liên kết được tạo thành do sự xen phủ bên giữa các đám p và d có trục liên kết song song với nhau và đám mây xen phủ được tạo thành nằm về hai phía của mặt phẳng nút đi qua hai hạt nhân. Liên kết tạo bởi sự xen phủ đó gọi là liên kết pi. Khi giữa hai nguyên tử hình thành liên kết bội thì có một mối liên kết còn lại là liên kết . VD: Liên kết ba CH CH có một liên kết và hai liên kết . *Đặc điểm liên kết pi: -Chỉ xảy ra từ đám mây p và d trở lên -Không có tính đối xứng trục mà đối xứng qua mặt phẳng chứa nút liên kết nên liên kết pi ít bền và dễ bò phân cực (năng lượng của liên kết pi xấp xỉ 60Kcal/mol, liên kết pi ít bền hơn liên kết ) -Đối với những phân tử có liên kết pi thì các tiểu phân không thể quay tự do xung quanh liên kết pi được. Nếu quay sẽ phá vỡ sự xen phủ, liên kết bò phá vỡ. * Sự lai hóa sp 2 và sp: Xét bản chất của liên kết và liên kết trong các hợp chất có liên kết đôi và liên kết ba +Xét phân tử C 2 H 4 (5 liên kết và một liên kết ): CH 2 = CH 2 Nguyên tử C trong C 2 H 4 có sự tổ hợp của một đám mây s và hai đám mây p tạo thành ba đám mây có hình dáng giống nhau với góc liên kết là 120 0 Sự lai hóa này gọi là lai hóa sp 2 ( gọi là lai hóa tam giác).Được gặp trong các phân tử BCl 3 , BF 3 , SO 3 Năm liên kết cùng nằm trên một mặt phẳng Ở mỗi nguyên tử C còn có một điện tử hóa trò (1 đám mây p).Hai đám mây p của hai nguyên tử C này xen phủ bên với nhau tạo thành liên kết . Liên kết kém bền dễ bò phá vỡ đó là nguyên nhân của phản ứng cộng và phản ứng trùng hợp, oxi hóa. +Xét phân tử C 2 H 2 (3 liên kết và 2 liên kết ): HC CH Trang 7 Bài giảng Hóa hữu cơ Tương tự như trên bản chất của liên kết kép trong phân tử C 2 H 2 có thể giải thích như sau: Giữa hai nguyên tử C ta thấy: 1C có một đám mây s và một đám mây p tổ hợp với nhau tạo thành đám mây lai hóa chung gọi là sự lai hóa sp (còn gọi là lai hóa đường thẳng). Góc liên kết 180 0 . Ở mỗi nguyên tử C trong C 2 H 2 còn hai đám mây p cũng sẽ xen phủ bên với nhau từng đôi một và vuông góc với nhau tạo thành 2 liên kết pi (2 liên kết này nằm trong hai mặt phẳng thẳng góc với nhau). Lai hóa sp được gặp trong các phân tử BeCl 2 , C 2 H 2 , ZnX 2 (X: halogen) Trang 8 Bài giảng Hóa hữu cơ CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT VỀ SỰ CHUYỂN DỊCH ĐIỆN TỬ TRONG PHÂN TỬ CÁC CHẤT HỮU CƠ Sự chuyển dòch điện tử trong phân tử chất hữu cơ gọi là hiệu ứng trong phân tử chất đó. Hiệu ứng này phụ thuộc vào cấu tạo phân tử của chất ,bản chất các liên kết trong phân tử, trạng thái tồn tại của các phân tử, được chia làm các loại cơ bản sau: I/HIỆU ỨNG CẢM ỨNG (I : Inductive Effect): -Xét cấu tạo C 3 H 8 và C 3 H 7 Cl : H H H H H H H - C - C - C - H H C C C Cl - H H H H H H Trong phân tử C 3 H 8 có thể coi các liên kết đều là liên kết CHT không cực . Trong C 3 H 7 Cl do clo có độ âm điện lớn nên làm cho mật độ điện tử trong phân tử khác thường với C 3 H 8 . Đám mây electron chuyển dòch về phía clo ,liên kết C-Cl phân cực mạnh làm ảnh hưởng đến các liên kết C-C do đó các liên kết C-H cũng bò phân cực theo. Nên phân tử C 3 H 7 Cl bò phân cực. - H H H - C - C - O - H Cl - C - C - O -H H O H O Tương tự như trên trong ClCH 2 COOH do có mặt của clo mà mật độ điện tử trong phân tử thay đổi làm cho liên kết O-H trong ClCH 2 COOH dễ đứt hơn trong CH 3 COOH . Hiện tượng làm chuyển dòch các đám mây điện tử trong phân tử gọi là hiện tượng cảm ứng. 1-Đònh nghóa : -Hiệu ứng cảm ứng là sự chuyển dòch các điện tử ( hay các đám mây điện tử ) tham gia liên kết trong phân tử dọc theo mạch C bởi các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử ( gọi chung là nhóm thế ) nào đó. 2-Phân loại : Dựa vào bản chất của những nguyên tử hay nhóm nguyên tử gây hiệu ứng cảm ứng và do trạng thái tồn tại của phân tử mà chia HƯCƯ ra làm hai loại : a. Hiệu ứng cảm ứng tónh (I s ): -ĐN: là HƯCƯ sinh ra khi phân tử ở trạng thái tónh ( biệt lập với môi trường xung quanh ) . +Qui ước : nguyên tử H trong liên kết C-H có hiệu ứng I=0 -Phân loại : HƯCƯ tónh được chia ra làm hai loại : + HƯCƯ tónh dương (+I s ): Là HƯCƯ sinh ra bởi những nguyên tử hay nhóm nguyên tử có khả năng đẩy e - mạnh hơn hiđro. Trang 9 Bài giảng Hóa hữu cơ Kí hiệu: Y<C - (+I s ) -I s Thường xuất hiện ở những nhóm Ankyl (gốc hiđro cacbon no) và các nhóm mang điện tích âm. - Trong dãy các nhóm ankyl +I s tăng theo độ phân nhánh của mạch C hay theo bậc C CH 3 CH 3 VD: -CH 3 < -CH 2 -CH 3 < -CH < - C - CH 3 CH 3 CH 3 - Trong dãy các nhóm mang điện tich âm, nhóm có độ âm điện nhỏ thì +I s lớn hơn ( dễ đẩy e hơn ) VD : -O (-) < - N (-) < C (-) Đ càng lớn thì lực +I s càng nhỏ -O (-) < -S (-) < - Se (-) +Hiệu ứng cảm ứng tónh âm (-I s ) : -Là HƯCƯ sinh ra bởi những nguyên tử hay nhóm nguyên tử có khả năng hút e - mạnh hơn hiđro. Kí hiệu : Y - C + (-I s ) phổ biến ở các nhóm không no, các nhóm mang điện tích dương và các nhóm ứng với những nguyên tố có Đ lớn . *Độ biến thiên của hiệu ứng -I s tuân theo một số qui tắc sau : + Nguyên tử C lai hoá sp có hiệu ứng -I s lớn hơn nguyên tử C lai hoá sp 2 và sp 3 . - C CH > - CH = CH 2 > - CH 2 - CH 3 + Nhóm mang điện tích dương có -I s lớn hơn nhóm có cấu tạo giống nó nhưng không mang điện tích. VD: -OR 2 + > -OR (-O (-) ) -NR 3 + > -NR 2 + Đối với những nguyên tử của những nguyên tố trong một chu kỳ nhỏ hay trong cùng một phân nhóm chính của HTTH thì hiệu ứng -I s càng lớn khi nguyên tử tương ứng càng về phía phải (trong cùng chu kỳ) hoặc trong phân nhóm thì càng lên phía trên. VD: - F > -OR > -NR 2 chu kỳ -F > -Cl > -Br > -I phân nhóm Như vậy hiệu ứng -I s tăng theo chiều tăng của độ âm điện. Hiệu ứng +I s giảm theo chiều tăng của độ âm điện. * Đặc điểm chung của I s : -HƯCƯ I s chỉ xảy ra ở liên kết -Độ lớn giảm theo chiều dài của mạch liên kết (C) b.Hiệu ứng cảm ứng động (I đ ): Trang 10 [...]... phản ứng thế đối với các hệ liên hợp và hợp chất thơm VD: các nguyên tử H ở các vò trí para và octo trong phân tử phênol dễ bò thế vì có mật độ e- cao gây ra bởi hiệu ứng liên hợp III/HIỆU ỨNG SIÊU LIÊN HP: H (Hyperconjugate Effect) -Đònh nghóa: là hiệu ứng do tương tác giữa các liên kết của liên kết C-H với hệ liên kết ở cách một liên kết đơn hoặc là giữa các liên kết với hệ liên kết của vòng bezen... hiệu ứng liên hợp ít thay đổi khi tăng chiều dài của mạch hệ liên hợp -Chỉ đặc trưng cho hệ liên hợp kể cả hệ liên hợp thơm [có hai hệ liên hợp: -; p(n-)] +- :các liên kết pi ở cách nhau một liên kết đơn CH2=CH-CH=CH2 + p-: trong đó các e p(n) ở cách liên kết một liên kết đơn Cl - CH = CH2 -HƯLH chỉ xuất hiện trên hệ liên hợp phẳng hay gần phẳng vì hệ liên hợp phẳng mới có sự liên hợp ( trục của các q... hút điện tử (Đ lớn) nên mật độ điện tử trong hệ liên hợp bò dòch chuyển một phần về nguyên tử O CH2 = CH - CH = CH - CH = O Kết quả do nhóm -CHO gây ra như trên gọi là hiệu ứng liên hợp 1-Đònh nghóa: -Hiệu ứng liên hợp là hiệu ứng xảy ra do sự chuyển dòch các đám mây p tham gia liên kết trong hệ liên hợp bởi những nguyên tử hay nhóm nguyên tử gây nên Kí hiệu: C ( Conjugate Effect ) 2 -Phân loại: -Dựa vào... niệm về hiệu ứng liên hợp được dùng chung a.Hiệu ứng liên hợp dương: +C -Là hiệu ứng liên hợp xảy ra do nguyên tử hay nhóm nguyên tử có khả năng đẩy e về phía liên kết trong hệ liên hợp +Các nhóm có HƯLH (+C ) thường có cặp e- không phân chia và liên kết với nguyên tử C bằng liên kết đơn, tham gia đẩy điện tử về phía liên kết pi X - C = CX : -Cl ; - OH ; -NH2 VD: Cl - CH = CH2 (Hệ liên hợp p, pi )... H - C - CH = CH2 H (H) -Phân loại và quy luật: có 2 loại +HƯSLH dương (+H): là hiệu ứng gây ra bởi các liên kết của liên kết C-H đẩy điện tử về phía liên kết HƯSLH của các nhóm ankyl luôn luôn là hiệu ứng đẩy điện tử về phía liên kết HƯ +H giảm khi số liên kết C-H giảm có nghóa là độ lớn của HƯSLH tăng theo số lượng liên kết C-H ở vò trí C của nhóm ankyl nối trực tiếp với hệ liên hợp H H H CH 3 - C... p, song song) VD: Trong phân tử nitro bezen: C6H5NO2 là hệ liên hợp phẳng và hợp chất 2,6đimetyl nitrobenzen là hệ liên hợp không phẳng vì các nhóm thế -CH 3 có kích thước cồng kềnh làm nhóm -NO2 bò xoay quanh trục liên kết C-N -Ngoài các nguyên tử luôn có hiệu ứng +C hay -C, còn có một số nhóm có hiệu ứng liên hợp thay đổi với dấu thay đổi phụ thuộc vào bản chất của nhóm thế liên kết trực tiếp với... axit-bazơ của các hợp chất hữu cơ Trang 13 Bài giảng Hóa hữu cơ - Nhóm thế gây hiệu ứng -C làm tăng độ phân cực của liên kết O-H làm tăng tính axit VD: Nguyên tử = O trong nhóm -COOH gây ra hiệu ứng -C mạnh hơn so với nhân benzen nên phân tử có nhóm COOH thể hiện tính axit mạnh hơn phenol -Nhóm thế gây hiệu ứng +C làm tăng tính bazơ ( tức là khả năng kết hợp H + nhờ cặp e- p không phân chia) và làm giảm... hiệu: C ( Conjugate Effect ) 2 -Phân loại: -Dựa vào bản chất của nguyên tử hay nhóm nguyên tử gây hiệu ứng liên hợp mà người ta chia làm hai loại: +C và -C Trang 11 Bài giảng Hóa hữu cơ -Dựa vào trạng thái tồn tại của phân tử mà chia làm hai loại: hiệu ứng liên hợp tónh và hiệu ứng liên hợp đôïng +Đối với nhóm nguyên tử nhất đònh hai hiệu ứng trên (tónh và động) chỉ khác nhau về mức độ mạnh yếu, không khác... nguyên tử lớn thì hiệu ứng +C cũng giảm vì khi bán kính nguyên tử tăng thì khoảng cách X-C= C lớn ) b.Hiệu ứng liên hợp âm (-C): -Là hiệu ứng liên hợp âm xảy ra do những nguyên tử hay nhóm nguyên tử có khả năng hút điện tử pi về phía mình +Các nhóm có hiệu ứng -C thường là những nhóm không no có dạng: -C=Y ; -CN O Một số nhóm khác không chứa nguyên tử C như: NO 2 ( - N ) O +Hướng chuyển dòch của các điện. ..Bài giảng Hóa hữu cơ -Đònh nghóa: là hiệu ứng cảm ứng xảy ra khi phân tử ở trạng thái động (tiếp xúc với môi trường xung quanh) -Phân loại: 2 loại +HƯCƯ động dương (+Iđ) : hiệu ứng +Iđ và +Is biến thiên cùng chiều nghóa là +I s tăng thì +Iđ tăng +HƯCƯ động âm (-Iđ): -Iđ và -Is biến thiên ngược chiều *Ứng dụng: hiệu ứng I được dùng để giải thích tính axit-bazơ của các hợp chât hữu cơ: - Tính axit . LÝ THUYẾT VỀ SỰ CHUYỂN DỊCH ĐIỆN TỬ TRONG PHÂN TỬ CÁC CHẤT HỮU CƠ Sự chuyển dòch điện tử trong phân tử chất hữu cơ gọi là hiệu ứng trong phân tử chất đó. Hiệu ứng này phụ thuộc vào cấu tạo phân. vỡ sự xen phủ, liên kết bò phá vỡ. * Sự lai hóa sp 2 và sp: Xét bản chất của liên kết và liên kết trong các hợp chất có liên kết đôi và liên kết ba +Xét phân tử C 2 H 4 (5 liên kết và một liên. nguyên tử) *Bản chất của liên kết trong liên kết C - H của phân tử CH 4 (metan): C (z=6 ): 1s 2 2s 2 2p 2 Khi tham gia liên kết hóa học, nguyên tử C bò kích thích, các điện tử sẽ chuyển hóa