Bài giảng hóa học hiệu ứng cấu trúc

HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ (HIỆU ỨNG CẤU TRÚC) 2 TIẾT (2) Mục tiêu • Nêu được các ví dụ về sự phân cực của các liên kết trong phân tử • Trình bày được đặc điểm của hiệu ứng cảm ứng, hiệu ứng liên hợp. • So sánh và giải thích được tính chất của một số hợp chất hữu cơ bằng các hiệu ứng cấu trúc. Sự phân cực của liên kết H H C C C > Cl C < H δ δ C O δ δ Công thức giới hạn Sự phân cực của nối π được biểu diễn bỡi các công thức giới hạn H C O H H C O H H C O H hay δ δ Hay Công thức thật sự của phân tử là tổ hợp tuyến tính của các công thức giới hạn HIỆU ỨNG CẢM ỨNG Định nghĩa - Tính ch tấ Là hiệu ứng của nối σ, do sự chênh lệch độ âm điện C –>- X C –– H C -<– Y –I: Cảm âm I=0: chuẩn +I: Cảm dương Tính ch tấ -Có tính thường trực. -Truyền dài theo trục C và tắt dần(giảm dần tác dụng khi càng xa tâm gây hiệu ứng). C > C >> C >>> X δ δ Nhóm nguyên tử hút e, đẩy e + Nhóm nguyên tử hút e gây hiệu ứng cảm âm(-I) -F > -Cl > -Br > -I –>-C≡CH > –>-CH=CH 2 Độ âm điện Csp > Csp 2 > Csp 3 + Nhóm nguyên tử đẩy e gây hiệu ứng cảm dương(+I) -C(CH 3 ) 3 > -CH(CH 3 ) 2 > -CH 2 CH 3 > -CH 3 -O 2- < -S 2- Acid - Base Hằng số acid, base(K a, K b ) càng lớn: acid, base càng mạnh và ngược lại Acid Base Bronsted - Lowry Cho H + Nhận H + Lewis Nhận đôi e Cho đôi e N R H N R H R–CO–O-<-H R-COO - + H + K a = [RCOO - ][H + ]/[RCOOH] K b = [RNH 3 + ]/[RNH 2 ][H + ] Ảnh huởng tính chất R hút e: Làm tăng sự phân cực của liên kết O-H về phía O, H + dê đứt ⇒ tính acid tăng. Làm giảm mật độ e trên nguyên tử N, giảm khả năng nhận H + ⇒ tính base giảm R đẩy e: Làm giảm sự phân cực của liên kết O-H về phía O, H + khó đứt ⇒ tính acid giảm. Làm tăng mật độ e trên nguyên tử N, tăng khả năng nhận H + ⇒ tính base tăng. N R H N R H R–CO–O-<-H RCOO - + H + Ví dụ Acid K a CH 3 -COOH 1,76.10 -5 C 6 H 5 -CH 2 -COOH 5,03.10 -5 Br-CH 2 -COOH 138.10 -5 Cl-CH 2 -COOH 155.10 -5 F-CH 2 -COOH 217.10 -5 H-COOH 21,4.10 -5 (CH 3 ) 3 C-COOH 0,94.10 -5 Acid K a CH 3 -CH 2 -CH-COOH Cl 139.10 -5 CH 3 -CH-CH 2 -COOH Cl 8,9.10 -5 CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH Cl 3,0.10 -5 Tính base: CH 3 -NH 2 > H-NH 2 > HO-NH 2 Giải thích độ mạnh các acid Giải thích độ mạnh các base [...]... Là hiệu ứng cộng hưởng của nối σC–H của gốc alkyl tiếp cách với liên kết π hoặc obitan p trống làm cho các liên kết σ này linh động môt phần Ví dụ: H H H C C C H H H C C C H H H H H H H C C H H C H H H H H C H H Ứng dụng hiệu ứng siêu liên hợp 1 Phản ứng thế Hα: Do hiệu ứng siêu tiếp cách, Các nối Cα–Hα trở nên kém bền CH3–CH=CH2 + Cl2 500–6000c Cl–CH2–CH=CH2 + HCl 2 Tiểu phân càng có nhiều hiệu ứng. .. -30Kcal/mol ∆H0 = -24,5 Kcal/mol ∆H0 = -26,5 Kcal/mol ∆H0 = -49,3 Kcal/mol ∆H0 = -28,4 Kcal/mol Hiệu ứng liên hợp Là hiện tượng phân bố lại(lan truyền) e trong phân tử, xảy ra khi hệ liên hợp có chứa nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử đẩy hoặc hút e Kí hiệu là C(conjugate effect) CH2 CH CH CH CH3 CH2 CH CH CH CH3 Hiệu ứng liên hợp không giảm khi mạch C kéo dài, nó truyền đi trong toàn hệ liên hợp δ CH2 δ CH... CH3 C O C d O O d H H ỨNG DỤNG VD1: so sánh tính acid của etanol và phenol Giải thích: O H CH3-CH2-O-H H-O-H CH3–CH2–>– (C6H5- HO-NH2 > CH3 C NH2 CH3->(+I) VD3: HO- O CH3-CO- –SO3H > –C≡N > –C≡C–R > –HC=CH2 + Các ntử, nhóm ntử (+C), những nhóm chức có mang một hay nhiều đôi điện tử: –NH2 –O–R –OH –X –O 2–C:+ Có một số nhóm, hiệu ứng liên hợp thay đổi tùy theo bản chất của nhóm thế liên kết với chúng O H N N O +C...HỆ LIÊN HỢP HIỆU ỨNG LIÊN HỢP Sự liên hợp Sự xen phủ của các orbital p cách nhau 1 nối σ để tạo thành orbital chung cho cả phân tử Sự liên hợp cũng được biểu diễn bỡi các công thức giới hạn Hay CH2 CH CH CH2 CH2 CH... Hα: Do hiệu ứng siêu tiếp cách, Các nối Cα–Hα trở nên kém bền CH3–CH=CH2 + Cl2 500–6000c Cl–CH2–CH=CH2 + HCl 2 Tiểu phân càng có nhiều hiệu ứng siêu liên hợp thì càng bền 2.Tiểu phân càng có nhiều hiệu ứng siêu liên hợp thì càng bền a/ Độ bền của các Cacbocation và gốc tự do Nhất cấp < nhị cấp < Tam cấp H H C H CH3 H CH3 C CH3 C H CH3 CH3 H C CH3 b/.Độ bền các carbanion: Nhất cấp > nhị cấp > Tam cấp