HÓA HỌC HỮU CƠ: ankin

21/09/2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM Mơn học: HĨA HỌC HỮU CƠ Phần 2: Hydrocarbon TS ĐẶNG THỊ HÀ leha1645@yahoo.com Tổng quan Hydrocarbon - Là HCHC chứa C H với Công thức chung CnHm Hydrocarbon Mạch vòng (Cyclic) Mạch hở (aliphatic, axyclic) Ankan Anken Ankyn No không no Thơm 21/09/2015 Bài Ankin Dãy đồng đẳng axetilen Danh pháp Đồng phân Phương pháp điều chế Tính chất vật lý Tính chất hóa học Phương pháp tổng hợp Ankin 1- Đi từ dẫn suất dihalogen: - Điều kiện: đihalogen ankan dạng 1,2-đihalogen hay gemđihalogen (hai nguyên tử halogen đính vào 2C cạnh 1C) môi trường kiềm rượu 2- Đi từ dẫn suất tetrahalogen: Điều kiện: dẫn suất tetrahalogen có halogen đính vào hai cacbon liền tác dụng với bột Zn 3- Đi từ axetylenua kim loại với dẫn suất mono halogen -Bước 1: chuyển hóa axetilen thành dẫn suất kim (cơ Na) -Bước 2: cho natri axetylenua tác dụng với RX 21/09/2015 Phương pháp tổng hợp Axetilen 1- Đi từ CaCO3 hay than đá theo sơ đồ sau: CaCO3 Lò nung CaO 2500˚C Than đá CaC2 H2O axetilen Than cốc 2- Đi từ khí thiên nhiên hay sản phẩm dầu mỏ: oxi hóa metan nhiệt độ cao: 6CH4 + O2 1500˚C 2C2H2 + 2CO + 10H2O 3- Cracking oxi hóa nhiệt: tỷ lệ CH4:O2 = 1:0.65 6CH4 + 4O2 1500˚C C2H2 + 8H2 + 3CO + CO2 + 3H2O Tính chất vật lý Ankin Tính chất hóa học Ankin Đặc điểm ankin: chứa liên kết ba tạo nên nguyên tử C trạng thái lai hóa sp có độ âm điện lớn( >sp2 > sp3) làm cho liên kết ΞC-H có phân cực mạnh phía C, từ làm tăng khả tách H dạng proton Phản ứng Ankin gồm loại chính: Phản ứng cộng (giống anken) Phản ứng khử, cộng hợp, oxi hoá Phản ứng nguyên tử H nhóm ΞC-H 21/09/2015 6.1 Phản ứng cộng electrophin vào liên kết 6.1a Cộng electrophin đối xứng X2 - Ankin có khả cộng vơí halogen Cl Br giống anken khác có khả cộng phân tử X2 Điều kiện phản ứng dung môi (như CCl4, ete nhiệt độ thấp) theo chế cộng electrophin tuân theo quy tắc Markovnikov - Ví dụ - So sánh khả cộng với tác nhân electrophin anken ankin? 6.1b Phản ứng cộng tác nhân electrophin bất đối xứng: HX - Ankin có khả cộng HX theo chế AE tuân theo quy tắc Markovnikov Sản phẩm cộng hợp hay phân tử HX - Cơ chế phản ứng: -Ví dụ: Sản phẩm phản ứng cộng cis hay cộng trans??? 21/09/2015 6.1c Phản ứng hydrat hoá ankin - Nước cộng vào ankin tương tự cộng vào anken theo chế AE theo quy tắc Markovnikov, song cộng phân tử nước vào ankin tạo thành vinyl ancol dễ đồng phân hoá nhanh thành hợp chất chưá nhóm carbonyl - Điều kiện phản ứng : axit mạnh H2SO4 có mặt Hg2+ - Ví dụ: 6.1d Phản ứng cộng rượu axit cacboxilic - Tương tự phản ứng cộng nước, tác dụng axit thuỷ ngân sunfat, ankin có khả cộng rươụ cho ete cộng axit carboxilic cho este - Điều kiện phản ứng : axit mạnh H2SO4 có mặt Hg2+ - Ví dụ: 21/09/2015 6.2 Phản ứng Cộng gốc tự do: X2, HX Điều kiện tiến hành phản ứng: -Ankin có khả tham gia phản ứng gốc tương tự anken vơí điều kiện có xúc tác sinh gốc - Ví dụ: 6.3 Phản ứng cộng hợp ankin - Trùng hợp mạch vòng: nhiệt độ 500, than hoạt tính xúc tác phức Co,Ni benzen Ví dụ: - Trùng hợp mạch thẳng: xúc tác muối Cu(I) CuI, CuCl/AlCl3 Ví dụ: - Trùng hợp xúc tác Cu 300C tạo cupren (–CH=CH-)n 21/09/2015 6.4 Phản ứng oxi hoá - Oxi hoá tác nhân oxi hoá mạnh (KMnO4 hay Ozon/CCl4) tạo thành axit cacboxilic dẫn suất chứa oxy 6.5 Tính axit yếu phản ứng với kim loại - Tính axit ankin có liên kết đầu mạch Tính acid ankin (pKa = 25) yếu nước (pKa = 15,7), ancol (pKa = 16-19) lại mạnh amoniac (pKa = 34) lần etylen etan Tính axit tương đối : H2O > CHΞCH > NH3 > RH Tính linh động H ankin lớn anken ankan độ âm điện nguyên tử C trạng thái lai hoá khác độ âm điện C ankin lớn nhất, làm cho liên kết CH C liên kết phân cực mạnh, tăng cường khả proton hoá nguyên tử H Ankin khơng làm đỏ giấy quỳ, khơng có vị axit tác dụng với kiềm mạnh ankin thể tính axit để tạo muối 21/09/2015 6.5 Tính axit yếu phản ứng với kim loại - Phản ứng với kim loại kiềm kiềm thổ - Các phản ứng đặc trưng khác Tạo axetilua kim loại kiềm với NaNH2 Tạo axetilua kim loại nặng với CuCl/NH3 AgNO3/NH3 Ankadien Là hydrocacbon chứa liên kết đôi phân tử - Ankadien cách có nối đơi cách xa từ nhóm CH2 trở lên  Tính chất hóa học giống monoanken đồng phân nhiều so với monoanken - Ankadien liền có hai nối đơi chung cacbon: loại 1,2-dien (Allen) - Ankadien liên hợp loại 1,3-dien có hai nối đơi cách nối đơn 21/09/2015 Allen 1,2-propadien: CH2=C=CH2 1.1 Phản ứng đồng phân hóa - Điều kiện: Khi cho allen tiếp xúc với bazo mạnh RO- ROH, NH2- NH3 ankin 1.2 Phản ứng cộng hợp: H2, Halogen, H2O… - Phản ứng đặc trưng allen AE 1.3 Phản ứng đime hóa Khi đun nóng allen trùng hợp cho sản phẩm đime, trime, tetrame… Ankadien liên hợp 1,3-butadien: CH2=CH-CH=CH2 1.1 Phản ứng cộng hợp: H2, Halogen, H2O, HX… - Phản ứng đặc trưng AE - Lưu ý: tỉ lệ ankadien:X2 = 1:1 xảy cạnh tranh hai sản phẩm 1,4 1,2 1.2 Phản ứng cộng gốc Khi có mặt tác nhân sinh gốc tự Cũng có cạnh tranh sản phẩm cộng 1,4 1,2 1.3 Phản ứng trùng hợp 1.4 Phản ứng cộng vòng 21/09/2015 Câu hỏi – Bài tập Từ chất sau, viết PTPU điều chế axetilen: 1,2-điclo etan , 1,1,2,2tetraclo etan Từ axetilen, viết PTPU điều chế but-1-in Viết PTPU điều chế axetilen từ đá vôi than đá Nêu đặc điểm cấu tạo ankin, từ cho biết phản ứng hóa học đặc trưng chúng Ví dụ? Viết PTPU chế phản ứng cho propin tác dụng với dung dịch nước brom ete với tỷ lệ 1:1 1:2 Viết PTPU chế cho propin tác dụng với axit HCl với tỷ lệ 1:1 1:2 Nêu sản phẩm chính, phụ, giải thích Viết PTPU chế cho propin tác dụng với nước mơi trường axit lỗng Viết PTPU chế cho propin tác dụng với clo với xúc tác peroxit đun nóng 10 ... 8H2 + 3CO + CO2 + 3H2O Tính chất vật lý Ankin Tính chất hóa học Ankin Đặc điểm ankin: chứa liên kết ba tạo nên nguyên tử C trạng thái lai hóa sp có độ âm điện lớn( >sp2 > sp3) làm cho liên kết...21/09/2015 Bài Ankin Dãy đồng đẳng axetilen Danh pháp Đồng phân Phương pháp điều chế Tính chất vật lý Tính chất hóa học Phương pháp tổng hợp Ankin 1- Đi từ dẫn suất dihalogen:... mỏ: oxi hóa metan nhiệt độ cao: 6CH4 + O2 1500˚C 2C2H2 + 2CO + 10H2O 3- Cracking oxi hóa nhiệt: tỷ lệ CH4:O2 = 1:0.65 6CH4 + 4O2 1500˚C C2H2 + 8H2 + 3CO + CO2 + 3H2O Tính chất vật lý Ankin Tính