BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA CƠ CHẾ PHẢN ỨNG THẾ SR

Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi rất hay rất đáng để tải về làm tư liệu cá nhân, dùng để bồi dưỡng học sinh giỏi môn hóa các khối lớpchuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 10 các chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 12 giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 10 đề thi hsg hóa 10 có đáp án sách bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 10 chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 11 bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 12 violet

PHẢN ỨNG THẾ GỐC TỰ DO (SR) I ) Phản ứng 1) Khái niệm chung Nét đặc trưng hợp chất no, đặc biệt hyđrocacbon no, tham gia phản ứng theo chế gốc Sr, nguyên tử hyđro đính vào cacbon no thay halogen hay nhóm nguyên tử khác 2) ThưỜng gặp phản ứng halogen hoá theo chế gốc Ngoài có phản ứng khác củng theo chế Sr nitro hoá, sunfoclo hoá, tự oxy hoá, v.v 3) Sơ đồ phản ứng theo chế gốc tự SR: (XY: Hal2, SO2Cl2, R3C - OCl, CCl3Br, ) 4) Điều kiện xảy phản ứng : * Phản ứng xảy lượng cao (đun nóng, askt, đèn chiếu) * Xúc tác: Thường dùng loại peoxit * Dung môi: Không phân cực ete, CCl4, CS2, xiclo hexan 5) Nhận dạng phản ứng - Chất phản ứng: Là cacbon lai hoá sp3 ( hidrocacbon no) - Tác nhân: Phải gốc tự 6) Viết chế: giai đoạn -Giai đoạn khơi mào -Giai đoạn phát triển mạch -Tắt mạch Thí dụ : Cơ chế phản ứng clo hóa CH4 xảy theo ba bước sau : as Bước khơi mào : Cl – Cl ¾¾® Cl• + Cl• Bước phát triển mạch : CH3 – H + Cl• ¾¾® •CH3 + HCl • CH3 + Cl – Cl ¾¾® CH3Cl + Cl• CH3 – H + Cl• ¾¾® …… Tắt mạch Cl• + Cl• ¾¾® Cl2 • CH3 + Cl• ¾¾® CH3Cl • CH3 + •CH3 ¾¾® CH3CH3 Thí dụ Cơ chế phản ứng clo hóa C2H6 as Bước khơi mào : Cl – Cl ¾¾® Cl• + Cl• Bước phát triển mạch : CH3 – CH2 – H + Cl• ¾¾® •CH2 – CH3 + HCl • CH2 – CH3 + Cl – Cl ¾¾® CH3 – CH2 – Cl + Cl• CH3 – CH2 – H + Cl• ¾¾® ……………… Tắt mạch : Cl• + Cl• ¾¾® Cl2 • CH2 – CH3 + Cl• ¾¾® CH3 – CH2 – Cl • CH2 – CH3 + •CH2 – CH3 ¾¾® CH3CH2CH2CH3 6) Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng a) Ảnh hưởng chất phản ứng Nói chung, tất trường hợp, khả phản ứng tăng chuyển từ cacbon bậc tới cacbon bậc hai bậc ba Có nghĩa gốc tự bền phản ứng xảy tốt Sự tăng hệ béo nhiều hệ thơm béo, nhân phenyl làm ổn định gốc * Tính % lượng sản phẩm tạo sau phản ứng Khả tham gia phản ứng Trên sở đó, ta dự đoán tỉ lệ sản phẩm tạo b) Ảnh hưởng tác nhân phản ứng * Flo thường tác dụng mãnh liệt tạo sản phẩm huỷ (HF, C) Trong điều kiện thật êm dịu pha loãng tướng khí CF2Cl2 nitơ tối thực phản ứng nhiệt độ thấp 800C, người ta thu dẫn xuất pôliílo * Iôt hoạt động, phản ứng iôt hoá thu nhiệt, thuận nghịch (phản ứng nghịch dễ hơn), muốn phản ứng xảy phải dùng HIO3 để oxi hoá HI sinh * Clo brom có độ hoạt động vừa phải Phản ứng clo hoá brom hoá xảy tương đối dịu dàng êm dịu (nếu chiếu sáng mạnh đốt , clo tham gia phản ứng huỷ) Có hai điều đáng ý: * Khả phản ứng brom clo Brom tác dụng chậm với CH4, khó phản ứng với (CH3)4C không phản ứng với C6H5C(CH3)3 * Tính chọn lọc brom cao clo Khi brom hoá tạo dẫn xuất bậc cao c) Ảnh hưởng lập thể Giai đoạn định cấu hình sản phẩm giai đoạn phát triển mạch Vì R có cấu trúc phẳng hay gần phẳng nên X2 công R từ hai phía với xác suất gần Như vậy, phản ứng SRdẫn tới raxemic hoá Điều thực nghiệm xác nhận d) Ảnh hưởng dung môi Phản ứng gốc nhạy với tính phân cực dung môi Tính chọn lọc phản ứng lớn dùng dung môi có khả tạo phức pi với gốc tự do, tính chọn lọc tăng dùng dung môi thơm ………………………… BÀI TÂP CƠ CHÊ PHẢN ƯNG THÊ GỐC TỰ DO SR Khi clo hoá iso-pentan 1000 C có chiêú sang thu đươc sản phâm mono clo hoá vơí tỉ lê sau : * 2-clo-2-metylbutan 28,4% * 3-clo-2-metylbutan 35% * 1-clo-2-metylbutan 35% * 4-clo-2-metylbutan 35% a) Dùng CTCT viêt phưong trình chê phản ưng so sánh khả thê nguyên tư cacbon bâc 1,2,3 b) Nêú thay thê clo băng brom tỉ lê % tăng hay giảm ? Giải thích c) Hãy dư đoán tỉ lê phân trăm sản phâm mono clo hoá i-butan Cho n-butan phản ưng vơí clo theo tỉ lê 1:1 có chiêú sang thu đươc hôn hơp khí A hôn hơp khí B Đê hâp thụ hêt HCl B cẩn vừa đủ 1,6 lit NaOH 1,25 M a) Viết phưong trình chê phản ưng b) Tính khối lượng hỗn hợp A c) Sản phẩm n-butan clo chiếm 72.72 % khối lượng hỗn hợp A Tính khối lượng sản phẩm phụ d) Cho biết nguyên tử H cacbon bậc II dễ H cacbon bậc I bao nghiêu lần Cho n-propyl benzen tác dụng Brom - Trong điều kiện có chiếu sáng thu dẫn xuất mono brom A1,A2,A3 với tỉ lệ % 68%,22% , 10% - Trong điều kiện có bột Fe/ đun nóng thu dẫn xuất mono brom B1,B2,B3 với tỉ lệ % 60%,38%,2% a)Viết phương trình chế phản ứng cho trường hợp b) Giải thích số liệu tỉ lệ % Người ta điều chế ancol C theo sơ đồ + X , as + NaOH , H O C3H8  → CH3-CHX-CH3  → C3H7OH (A) (B) (C) a) Viết phương trình phản ứng theo công thức cấu tạo b) Để thu hiệu suất cao nên dùng X2 halogen ? c) Trong chất A,B,C chất có nhiệt độ sôi cao Phản ứng Spiropetan tác dụng Clo có chiếu sáng (1:1) phương pháp điều chế clorospiropentan Cl as + Cl2 → Spiropetan clorospiropentan a) Giải thích phản ứng Spiropentan tác dụng Clo có chiếu sáng (1:1) phương pháp điều chế clorospiropentan b) Nếu sản phẩm có điclo hóa tạo thành nêu phương pháp tách sản phẩm monoclo clo c) Trình bày chế phản ứng 5000 C Khi cho phản ứng CH3-CH=CH2 + Cl2  → tỉ lệ (1 :1) hoàn thành phương trình viết chế phản ứng Cho mol CH3CH2CH2CH3 mol CH3-CH-CH3 │ CH3 Tác dụng mol Brom/as theo tỉ lệ mol 1: a) Hãy xếp thứ tự sản phẩm hữu từ nhiều đến it b) Cho % sản phẩm hữu 82,68%, 16,54%,0,465%,0,31% Tính khả phản ứng tương đối Cacbon bậc I, II, III HẾT ... ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng a) Ảnh hưởng chất phản ứng Nói chung, tất trường hợp, khả phản ứng tăng chuyển từ cacbon bậc tới cacbon bậc hai bậc ba Có nghĩa gốc tự bền phản ứng xảy tốt Sự tăng... CF2Cl2 nitơ tối thực phản ứng nhiệt độ thấp 800C, người ta thu dẫn xuất pôliílo * Iôt hoạt động, phản ứng iôt hoá thu nhiệt, thuận nghịch (phản ứng nghịch dễ hơn), muốn phản ứng xảy phải dùng HIO3... phải Phản ứng clo hoá brom hoá xảy tương đối dịu dàng êm dịu (nếu chiếu sáng mạnh đốt , clo tham gia phản ứng huỷ) Có hai điều đáng ý: * Khả phản ứng brom clo Brom tác dụng chậm với CH4, khó phản