Phan ung huu co

GV: Nguyễn Thị Nguyệt Bộ môn Hóa học - ĐHYHN Đặc điểm phản ứng hữu  Đa số phản ứng hữu diễn với tốc độ chậm, đo được;  Thường có tính giới hạn, không đến cùng, đạt tới cân thuận nghịch, hiệu suất không cao, khoảng 60% - 80%;  Nhiều phản ứng diễn không hoàn toàn theo hướng định nên thu hỗn hợp sản phẩm phức tạp;  Các yếu tố như: nhiệt độ, nồng độ, xúc tác, dung môi… ảnh hưởng lớn đến tốc độ chế phản ứng Phân loại phản ứng hữu 2.1 Phản ứng thế:  Kí hiệu: S  Ví dụ: CH3–H + Cl–Cl → CH3–Cl + H–Cl  Phản ứng trùng ngưng phản ứng nối tiếp 2.2 Phản ứng cộng:  Kí hiệu: A  Ví dụ: HCHO + H2→ CH3OH  Phản ứng trùng hợp phản ứng cộng nối tiếp 2.3 Phản ứng tách:  Kí hiệu: E  Ví dụ: C2H5OH → C2H4 + H2O  Phản ứng craking loại phản ứng tách Sự phân cắt liên kết chế phản ứng 3.1 Phân cắt đồng li  Là phân cắt liên kết tạo gốc tự h ν CH3 – H + Cl• → •CH3 + HCl Cl : Cl → Cl• + Cl• 3.2 Phân cắt dị li  Là phân cắt liên kết tạo ion mang điện tích trái dấu (CH3)3C – Br → (CH3)3C+ + Br –  Trong phản ứng dị li, tuỳ thuộc vào chất phản ứng tác nhân phản ứng mà chia thành loại: phản ứng nucleophil phản ứng electrophil  Phản ứng nucleophil phản ứng xảy phân tử chất hữu với loại tiểu phân có lực hạt nhân nguyên tử (tác nhân nucleophil) giai đoạn chậm CH3 – Cl + –OH→ CH3OH + Cl–  Phản ứng electrophil phản ứng xảy phân tử chất hữu với loại tiểu phân có lực electron (tác nhân electrophil) giai đoạn chậm C6H5 – H + +NO2 → C6H5 – NO2 + H+ 3.3 Khái niệm chế phản ứng Một số chế phản ứng quan trọng 4.1 Phản ứng theo chế gốc tự (SR)  Cơ chế chung:  Khơi mào h X:Xν → X• + X •  Phát triển mạch RH + X• → R• + HX R• + X2→ RX + X•  Tắt mạch X• + X• → X2 R• + X• → RX R• + R• → R - R  Viết bước chế phản ứng CH4 + Cl2 (tỷ lệ mol 1:1)  Khơi mào h Cl : Cl ν→ 2Cl•  Phát triển mạch CH3- H + Cl• → CH3• + HCl CH3• + Cl2→ CH3Cl + Cl•  Tắt mạch Cl• + Cl• → Cl2 CH3• + Cl•→ CH3Cl CH3• + CH3• → CH3 – CH3  Đặc điểm:  Phản ứng dây chuyền  Nhiều sản phẩm phụ phức tạp  Nếu RH có tính quang hoạt sản phẩm hỗn hợp racemic 4.2 Phản ứng electrophil (SE)  Cơ chế chung: +E + chậm H E nhanh + Phức σ E + H+ 10  Tác nhân electrophil mang điện dương  Trung tâm phản ứng tích điện âm, giàu e  v = k[Ar-H][E+]  Qui tắc vào vòng benzen: Nhóm loại I (ortho, para) Nhóm loại II (meta) -CH3, -C2H5, -Cl, -Br, -NH2, -OH -NO2, -CHO, -COOH 11  Khả phản ứng tỉ lệ % sản phẩm: OH 40 60 k = 1000 Cl CH3 56 41 25 69 NO2 93 30 3.10−3 6.10−8 4.3 Phản ứng nucleophil (SN)  Sơ đồ chung: R-X + Y− → RY + X− 12  Tác nhân Y– có cặp e nguyên tử  Trung tâm phản ứng tích điện dương  Phản ứng nucleophil đơn phân tử (S N1) Đặc điểm:  Gồm hai giai đoạn: Chậm Giai đoạn 1: R-X Giai đoạn 2: R+ + Y- R + + X- Nhanh RY  v = k[RX] 13  Nếu RX có tính quang hoạt sản phẩm hỗn hợp racemic R2 R1-C-Br + OHR3 R2 HO-C-R1 + BrR3 Giai đoạn R1 R2 R3 C Br Chậm R1 C+ + BrR3 R2 carbocation 14 Giai đoạn 2: R1 HO- + C+ R2 Hoặc R1 C+ R2 R1 nhanh HO C R2 R3 R3 R1 nhanh + OHR2 R3 R3 C OH 15  Phản ứng nucleophil lưỡng phân tử (S N2) Đặc điểm:  Phản ứng giai đoạn qua trạng thái chuyển tiếp: Y +R–X - chậm δδ- nhanh YR + X Y R X Trạng thái chuyển tiếp  Nếu RX có tính quang hoạt sản phẩm có cấu hình trái với cấu hình chất ban đầu  v = k[RX] [Y-] 16  Viết bước chế phản ứng CH Cl + OH HOH H H δδR+ Cl C HO C Cl Cl HO C H nhanh chậm H R H R 4.4 Phản ứng cộng electrophil (AE)  Sơ đồ chung: δ+ δC C +X Y Y C C X 17  Đặc điểm:  Tác nhân electrophil mang điện dương  Trung tâm phản ứng tích điện âm, giàu e  v = k[C=C][X+]  Phản ứng gồm hai giai đoạn: Giai đoạn 1: δ- δ+ δ+ δC C +X Y + C C chậm X 18 Giai đoạn 2: + C C Y + Y- X C C nhanh X  Qui tắc Markovnikov 4.5 Phản ứng cộng nucleophil (AN)  Sơ đồ chung: C O + H-Y δ+ δHoặc + X Y C OH Y 19  Đặc điểm:  Tác nhân Y– có cặp e nguyên tử  Trung tâm phản ứng C nhóm C=O  v = k[C=O][Y-]  Phản ứng gồm hai giai đoạn: Giai đoạn 1: δ+ δC O + Y- chậm C OY 20 Giai đoạn 2: C O- + H+ Y nhanh C OH Y 4.6 Phản ứng tách (E):  Qui tắc Zaicev: KOH CH3-CH2-CH-CH3 etanol Br 81% CH3-CH=CH-CH3 19% CH3-CH2-CH=CH2 21  Qui tắc Hofman: + CH3-CH2-N-CH2-CH2-CH3 CH3 CH3 OH(CH3)2-N-C3H7 + CH2=CH2 98% + H2O (CH3)2-N-C2H5 + CH2=CH-CH3 2% 22 [...]... electrophil mang điện dương  Trung tâm phản ứng tích điện âm, giàu e  v = k[Ar-H][E+]  Qui tắc thế vào vòng benzen: Nhóm thế loại I (ortho, para) Nhóm thế loại II (meta) -CH3, -C2H5, -Cl, -Br, -NH2, -OH -NO2, -CHO, -COOH 11  Khả năng phản ứng và tỉ lệ % sản phẩm: OH 40 60 k = 1000 Cl CH3 56 3 41 25 69 1 NO2 6 93 1 30 1 3.10−3 6.10−8 4.3 Phản ứng thế nucleophil (SN)  Sơ đồ chung: R-X + Y− → RY + X− 12... Phản ứng cộng electrophil (AE)  Sơ đồ chung: δ+ δC C +X Y Y C C X 17  Đặc điểm:  Tác nhân electrophil mang điện dương  Trung tâm phản ứng tích điện âm, giàu e  v = k[C=C][X+]  Phản ứng gồm hai giai đoạn: Giai đoạn 1: δ- δ+ δ+ δC C +X Y + C C chậm X 18 Giai đoạn 2: + C C Y + Y- X C C nhanh X  Qui tắc Markovnikov 4.5 Phản ứng cộng nucleophil (AN)  Sơ đồ chung: C O + H-Y δ+ δHoặc + X Y C OH Y 19... % sản phẩm: OH 40 60 k = 1000 Cl CH3 56 3 41 25 69 1 NO2 6 93 1 30 1 3.10−3 6.10−8 4.3 Phản ứng thế nucleophil (SN)  Sơ đồ chung: R-X + Y− → RY + X− 12  Tác nhân Y– hoặc có cặp e ở một nguyên tử  Trung tâm phản ứng tích điện dương  Phản ứng thế nucleophil đơn phân tử (S N1) Đặc điểm:  Gồm hai giai đoạn: Chậm Giai đoạn 1: R-X Giai đoạn 2: R+ + Y- R + + X- Nhanh RY  v = k[RX] 13  Nếu RX có tính... đoạn 2: + C C Y + Y- X C C nhanh X  Qui tắc Markovnikov 4.5 Phản ứng cộng nucleophil (AN)  Sơ đồ chung: C O + H-Y δ+ δHoặc + X Y C OH Y 19  Đặc điểm:  Tác nhân Y– hoặc có cặp e ở một nguyên tử  Trung tâm phản ứng là C trong nhóm C=O  v = k[C=O][Y-]  Phản ứng gồm hai giai đoạn: Giai đoạn 1: δ+ δC O + Y- chậm C OY 20 Giai đoạn 2: C O- + H+ Y nhanh C OH Y 4.6 Phản ứng tách (E):  Qui tắc Zaicev: