Cơ chế trong phản ứng hóa học hữu cơ

CƠ CHẾ TRONG PHẢN ỨNG HÓA HỌC HỮU CƠ PHẢN ỨNG THẾ PHẢN ỨNG TÁCH PHẢN ỨNG CỘNG... PHẢN ỨNG THẾ SN 1:Phản ứng đơn phân tử, hai giai đoạn tạo ra sản phẩm trung... PHẢN ỨNG TÁCH Ei:Cơ chế Ei

CƠ CHẾ TRONG PHẢN ỨNG HÓA

HỌC HỮU CƠ

PHẢN ỨNG THẾ

PHẢN ỨNG TÁCH PHẢN ỨNG CỘNG

cần hoạt hoá nhóm OH hoặc OR

2 PHẢN ỨNG THẾ SN 1:

Phản ứng đơn phân tử, hai giai đoạn tạo ra sản phẩm trung

Khi X là OH hoặc OR cần hoạt hoá bằng H + hoặc ZnCl 2

3 PHẢN ỨNG THẾ SNi:

Vì tác nhân Y - ( Cl - ) và trung tâm phản ứng C + cùng thuộc một

4 PHẢN ỨNG THẾ THEO CƠ CHẾ GỐC TỰ DO (SR):

Sơ đồ phản ứng theo cơ chế gốc tự do:

R -H + X -Y → RX + HY

X - Y : Hal 2 , SO 2 Cl 2 , R 3 C- O- Cl , CCl 3 Br, CF 3 I,…

Phản ứng xảy ra có chiếu sáng hoặc có chất khơi màu

Đặc điểm: phản ứng dây chuyền tạo ra sản phẩm trung gian là gốc

H

C H H

Br H

C2H5

C2H5 OH Br

C

H3C

H

CHH

+ H

nhanh (CH

3)2C CH2(CH3)2C CH3

3 PHẢN ỨNG TÁCH Ei:

Cơ chế Ei gặp trong các phản ứng nhiệt phân alkyl axetat (tạo ra

COS) ; oxit amin bậc 3 (tạo ra anken và hydroxyl amin thế)

Oxit amin bac 3

Phản ứng một giai đoạn đi qua trạng thái chuyển tiếp vòng:

C

H

C

O C

R O

C

H

C

O C

O

O S

R R

C C

O

H

N R

R ttct vong

C C

N H

O

R R

PHẢN ỨNG CỘNG ELECTROPHIN (AE)

Phản ứng qua nhiều giai đoạn trong đó giai đoạn tấn công của tác

X-Y : Hal-Hal, Hal-Hal, , H-Hal , Hal-OH , H 2 SO 4 , H 2 O

Trong một số trường hợp cacbocation tồn tại dưới dạng vòng 3 cạnh

Một số phản ứng AE của Anken và ankin :

- Phản ứng cộng halogen : phản ứng xảy ra trong điều kiện không

chỉ cần có dung môi phân cực ở nhiệt độ phòng

Tiến trình lập thể rất đặc thù là cộng trans

+ Flo : phản ứng quá mãnh liệt, thường xảy ra phản ứng hủy nên rất ít dùng

+ Clo : có thể cộng vào nối đôi, cũng có thể gây phản ứng

hủy nhất là khi có tia lửa điện hoặc chiếu sáng.

+ Brom : phản ứng vào nối đôi một cách êm dịu và thuận tiện nhất.

+ Iod : rất kém hoạt động, phản ứng chậm và thuận nghịch

- Phản ứng cộng hidro halogenua HX:

+ Phản ứng thường bắt đầu bằng sự hình thành phức π

+ Tính đặc thù lập thể không cao Tuy nhiên nhiều phản

ứng xảy ra theo kiểu cộng trans

+ Khả năng phản ứng: tăng theo lực acid

OH

+ Ankin: Cộng nước tạo hợp chất cacbonyl nhờ xúc tác

HgSO 4 hoặc các muối Ag + , Cu 2+ …

X-Y :H-OH, H-CN, H-SO 3 Na , R-Li , R-MgHal ,LiAlH 4

Phản ứng lưỡng phân tử, hai giai đoạn sản phẩm trung gian là một anion

C C O

X Y C

Y O

X

- Phản ứng được xúc tác bởi axit hoặc bazơ

+ Xúc tác axit hoạt hoá nhóm C=O

H

C

OR OH _

+ Xúc tác bazơ hoạt hoá tác nhân

OR O RO

RO

PHẢN ỨNG THẾ NHÓM X NỐI VỚI C=O CỦA AXIT VÀ

DẪN XUẤT

Phản ứng 2 giai đoạn, lưỡng phân tử

Giai đoạn chậm là giai đoạn tấn côngcủa tác nhân nuleophin tạo ra anion, giai đoạn nhanh là tách nhóm X

- Cơ chế S N 2 (CO) trong môi trường bazơ hay trung tính

O

O

X:-Cl, -OCOR, -OR 1 , -NH 2 … Y: HO-, RO-, H 2 O, ROH, R 3 N…

- Cơ chế S N 2 (CO) trong môi trường axit

C X R

OH

C

R OH X

C XH R

R OH

xảy ra theo cơ chế S N 1 hoặc S N 2

PHẢN ỨNG THẾ Ở NHÂN THƠM

1 CƠ CHẾ PHẢN ỨNG THẾ ELECTROPHIN:

Phản ứng giữa hợp chất thơm Ar-H và tác nhân E+ tạo

ra sản phẩm Ar-E và H+ có thể xảy ra theo 3 cơ chế khác nhau:

- Cơ chế một giai đoạn: tương tự cơ chế SN 2 ở dãy no

2 PHẢN ỨNG THẾ NUCLEOPHIN:

Phản ứng thế nucleophin vào hợp chất thơm có thể xảy ra theo

các cơ chế sau:

- Cơ chế lưỡng phân tử, hai giai đoạn: S N 2 Ar

- Cơ chế đơn phân tử, hai giai đoạn: S N 1 Ar

- Cơ chế arin (cơ chế tách cộng)

Xảy ra khi ở vị trí ortho hoặc para trong nhân thơm có nhóm thế Z

Phản ứng lưỡng phân tử, 2 giai đoạn sản phẩm trung gian là một anion vòng tương tự phức  nhưng mang điện tích âm

Anion trung gian

Nhóm Z có tác dụng làm giảm điện tích âm nên làm tăng độ

bền của anion trung gian

b Cơ chế S N 1 Ar:

Phản ứng này chỉ xảy ra ở hợp chất diazoni thơm

Phản ứng 2 giai đoạn, đơn phân tử

c Cơ chế Arin: (cơ chế tách cộng)

Phản ứng xảy ra trong điều kiện khắc nghiệt

Đặc điểm: phản ứng xảy ra qua 2 bước

- Tách HX

- Cộng HY

Sản phẩm trung gian là arin

X R

R

tách –HX

+HX cộng arin

- X bị tách cùng với H ở vị trí ortho nào linh động hơn

- Y cộng vào cacbon nào nghèo mật độ electron hơn