HÓA HỌC HỮU CƠ: aren

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 Aren Benzen Dẫn suất benzen Tính chất vật lý aren Tính chất hóa học aren 1.1 Phương pháp tổng hợp Benzen -Từ nguồn thiên nhiên: dầu mỏ, trình chưng cất nhựa than đá; - Đề hydro hóa cycloankan - Đề hydro hóa vòng hóa ankan 1.2 Đặc điểm Benzen - Về mặt hóa học, benzen hợp chất tương đối bền: khơng có phản ứng gốc tự dễ dàng ankan, khơng có phản ứng cộng electrophin anken trơ với tác nhân oxi hóa dung dịch KMnO4 - Benzen hình cạnh, đều, phẳng, có xen phủ obitan pi tạo nên hệ liên hợp vòng liên kết C-C benzen nhau, mật độ electron C 21/09/2015 1.3 Tính chất hóa học benzen – Phản ứng SE - Cơ chế chung: Tất phản ứng electrophin vào nhân benzen dễ xảy cách tân công tác nhân electrophin vào hệ electron pi thơm để tạo thành sản phẩm cuối qua nhiều giai đoạn - Phản ứng halogen hóa: Điều kiện phản ứng: có mặt xúc tác axit lewis; khả phản ứng: F2>Cl2>Br2>I2 Cơ chế phản ứng - Ví dụ - Phản ứng nitro hóa: Axit nitric đặc phản ứng chậm với benzen nhanh thêm axit sunfuric đặc để tạo thành hợp chất nitro Cơ chế phản ứng – ví dụ - Phản ứng sunfo hóa: Benzen phản ứng với H2SO4 khói (dư SO3) Cơ chế phản ứng : - Phản ứng ankyl hóa: Benzen tác dụng với ankyl halogenua có mặt axit Lewis tạo thành alkyl benzen Cơ chế phản ứng: - Phản ứng acyl hóa: Benzen phản ứng với tác nhân axyl halogenua RCOX có mặt axit Lewis cho sản phẩm aryl alkyl xeton Cơ chế phản ứng: 21/09/2015 Dẫn suất Benzen 2.1 Danh pháp 2.2 Tính chất vật lý 2.3 Tính chất hóa học 1- Phản ứng SE: chế xảy tương tự benzen * Khả thế: -phản ứng SE tăng lên mật độ electron nhân benzen tăng lên; - tốc độ phụ thuộc vào độ bền phức trung gian (phức δ) nên nhân tố làm tăng tính ổn định phức làm tăng tốc độ phản ứng; - Ví dụ: 1- Phản ứng SE: chế xảy tương tự benzen * Sự định hướng nhóm hay nhóm định hướng: Vị trí định hướng Định hướng ortho – para (hoạt hoá nhân - đẩy e) Nhóm có sẵn nhân benzen -OH, -OR, -NH2, -NHR, -NR2, -R, -Ar, -NHCOR Định hướng meta -CN, -COOH, -COOR, -CHO, (Bị động hoá nhân - hút e) COR, -NO2, -NR3, -SO3H, SO2OR Định hướng ortho – para - Halogen,- CH2Cl, -CHCl2, CCl3 (Bị động hoá nhân - hút e) 21/09/2015 1- Phản ứng SE: chế xảy tương tự benzen * Định hướng dẫn suất hai hay nhiều lần thế: Khi nhân benzen có hay nhiều nhóm thế, định hướng lần phụ thuộc vào định hướng hai nhóm có sẵn nhân - Nếu hai nhóm định hướng ưu tiên vào vị trí vị trí ưu tiên  Ví dụ: - 1,3 diclobenzen tác dụng với axit HNO3 axit sunfuric đặc 1- Phản ứng SE: chế xảy tương tự benzen * Định hướng dẫn suất hai hay nhiều lần thế: - Nếu hai nhóm định hướng vào vị trí khác thì: + Nếu hai nhóm đẩy e (hoạt hố nhân) nhóm đẩy mạnh định hướng nhóm thứ + Nếu nhóm hoạt hố nhân (đẩy e), nhóm bị động hố nhân (hút e) nhóm hoạt hố định hướng nhóm thứ  Ví dụ: 21/09/2015 Viết phương trình p/ư, chế nêu sản phẩm chính, phụ, giaỉ thích cho chất sau tác dụng với HNO3 H2SO4 đặc : CH3 NHCOCH3 OCH3 F OCH3 NH2 2- Phản ứng gốc SR: - phản ứng gốc Benzen xảy khó khăn, nhiệt độ cao thu nhiệt phản ứng gốc lại dễ dàng gốc alkyl alkylbenzen dễ dàng ankan - Phản ứng xảy qua hình thành gốc trung gian benzyl gốc bên giải toả electron nhân benzen - Cơ chế phản ứng giống ankan - Ví dụ: Viết chế phản ứng cho toluen tác dụng với khí clo điều kiện chiếu ánh sáng tím 21/09/2015 3- Phản ứng oxi hóa : - Ở điều kiện thường với tác nhân oxy hố thơng thường dùng cho anken khơng oxi hố benzen Benzen bị oxi hố phá vỡ vòng nhiệt độ cao - Các alkylbenzen lại bị oxy hoá dễ dàng tạo thành axit cacboxilic Ví dụ: - Phản ứng khử : - Vòng benzen bị khử kim loại kiềm amoniac lỏng alcol cho sản phẩm xyclohexadien 5- Phản ứng cộng: - Benzen dẫn suất Benzen cộng H2 nhiệt độ cao xúc tác Ni cho vòng no - Benzen có khả cộng clo điều kiện có ánh sáng cho sản phẩm Hexacloxiclohexan Lưu ý: Benzen không phản ứng với Brom điều kiện chiếu sáng Toluen cho phản ứng nhanh nhánh 21/09/2015 Bài tập Nêu đặc điểm phân tử benzene, từ cho biết tính chất hóa học đặc trưng Cho ví dụ cụ thể Viết phương trình phản ứng, chế nêu sản phẩm phụ, giải thích cho khí clo tác dụng với dung dịch benzen có mặt xúc tác nhôm clorua với tỉ lệ clo:benzen 1:1 1:2 Sắp xếp chất sau theo độ bền phức  trung gian tạo thành phản ứng SE (phản ứng với tác nhân electrophyl - ký hiệu X+): Benzen, toluen, CHCl2C6H5, CH2ClC6H5, CCl3C6H5 Giải thích cách xếp Viết phương trình phản ứng, chế cho axit nitric đặc axit sunforic tác dụng với benzene Viết phương trình phản ứng, chế cho brom tác dụng với benzene với xúc tác AlCl3 Viết phương trình phản ứng, chế cho H2SO4 đặc tác dụng với benzene với xúc tác AlCl3 Viết phương trình phản ứng, chế cho etyl clorua tác dụng với benzene với xúc tác AlCl3 Viết phương trình phản ứng, chế nêu sản phẩm phụ, giải thích cho khí clo tác dụng với toluen với tỉ lệ 1:1 có mặt xúc tác là: nhôm clorua; peroxit Khi sục khí clo vào dung dịch phenol có mặt AlCl3 thu hỗn hợp sản phẩm đồng phân Viết phương trình phản ứng chế cho sản phẩm tạo thành Trong sản phẩm trên, sản phẩm sản phẩm chính, sản phẩm phụ? 10 Khi sục khí clo vào dung dịch nitrobenzen có mặt AlCl3 thu hỗn hợp sản phẩm đồng phân Viết phương trình phản ứng chế cho sản phẩm tạo thành Trong sản phẩm trên, sản phẩm sản phẩm chính, sản phẩm phụ? 11 Viết PTPU, chế, nêu sản phẩm chính, phụ cho: - 1-clo 3-metyl benzen tác dụng với axit HNO3 axit sunfuric đặc - 1-metyl 4-nitro benzen tác dụng với axit HNO3 axit sunfuric đặc - 2-Brom benzoic tác dụng với axit HNO3 axit sunfuric đặc ...21/09/2015 Bài Aren Benzen Dẫn suất benzen Tính chất vật lý aren Tính chất hóa học aren 1.1 Phương pháp tổng hợp Benzen -Từ nguồn thiên nhiên: dầu mỏ, trình chưng cất nhựa than đá; - Đề hydro hóa cycloankan... hóa vòng hóa ankan 1.2 Đặc điểm Benzen - Về mặt hóa học, benzen hợp chất tương đối bền: khơng có phản ứng gốc tự dễ dàng ankan, khơng có phản ứng cộng electrophin anken trơ với tác nhân oxi hóa. .. tạo nên hệ liên hợp vòng liên kết C-C benzen nhau, mật độ electron C 21/09/2015 1.3 Tính chất hóa học benzen – Phản ứng SE - Cơ chế chung: Tất phản ứng electrophin vào nhân benzen dễ xảy cách