Dan xuat halogen co kim y

DẪN XUẤT HALOGEN VÀ HỢP CHẤT CƠ KIM Mục tiêu Trình bày cấu tạo, danh pháp, đồng phân dẫn chất halogen Trình bày phương pháp điều chế dẫn chất halogen Trình bày tính chất hóa học dẫn chất halogen Trình bày danh pháp, phương pháp điều chế tính chất hóa học hợp chất magie ( thuốc thử Grignard) 1.DẪN XUẤT HALOGEN Khi thay nhiều nguyên tử hidro hợp chất hidrocarbon halogen Mono Halogen R X Cl , Br , I , F C2H5Br , C6H5Cl Poly Halogen CHCl3 1,3,5 - Br3C6H3 Đặc điểm gốc Bậc C - No - Dx bậc - Không no - Dx bậc - Thơm - Dx bậc Tên thông thường Tên gôc hydrocarbon + halogenua Danh pháp Tên IUPAC Số vị trí + tên halogen + tên hydrocarbon CH3Cl Methyl clorua Clo methal CH2Cl2 Diclorua methylen Diclo methyl CH2 = CH – CH2Cl Allylclorua 3-clo propen CH3 - CHCl - CH3 Sec buthyl clorua 2- clo propan 1.1 Điều chế 1.1.1.Từ hydrocarbon - Ankan, Aren, phản ứng - Anken, ankin, phản ứng cộng 1.1.2 Từ alcol - Tác nhân HX R - OH + H – X H2SO4 or ZnCl2 R–X + H 2O R–X + - Tác nhân PX3 , PX5 , SO2Cl2 R – OH + PX3 H3PO4 1.2.Tính chất vật lý - T0 sơi dẫn xuất bậc > bậc > bậc - Tan tốt dung môi hữu cơ, không tan nước - Tồn ba trạng thái khí (nếu M nhỏ), lỏng, rắn (M lớn) - Nhiều chất có hoạt tính sinh học 1.3 Tính chất hoá học + Cấu tạo R  CH2  X - Khả phản ứng phụ thuộc cấu tạo R chất X - Nếu R khả thay X R – I > R – Br > R – Cl >> R – F - Nếu X RX nhau, R khác : R mang hiệu ứng + I  Halogen dễ tách - Điều kiện phản ứng: dung môi, nhiệt độ Dẫn xuất halogen chia làm ba loại chính: a/Loại hoạt động mạnh nhất: halogen bậc 3, halogen liên kết với gốc vinyl Aryl CH3 H3C - C - Br CH3 C - Br CH3 - Br - - Br - H 3C - C + CH3 +I C+ +C>-I CH2 = CH – CH2 – Br - Br - CH2 = CH – CH2+ +C>-I b/ Nhóm hoạt động yếu nhóm a: - Nhóm RX bậc 1: CH3 – CH2 – CH2 – CH2Br - Nhóm khơng no nằm xa ngun tử Halogen: CH3 – CH = CH – CH2 – CH2Br c/ Nhóm hoạt động yếu: nguyên tử halogel liên kết trực tiếp với nối đôi , ba, nhân benzen CH3 - CH = CH - Cl +C X  liên kết C – X bền Cl +C>-I  X khó phân cực, khó tách +C>-I Phản ứng nhân (SN) Tính chất hóa học Phản ứng tách loại (E) Phản ứng với kim loại  Thế nhân đơn phân tử SN1 R2 chậm R1 - C - X R2 R1 - C R3 R3 R2 R1 - C (1) + :X + Y nhanh R3 R2 R1 - C - Y (2) R3 Giai đoạn chậm định tốc độ v = Điều kiện xảy phản ứng - RX bậc ba - phản ứng tiến hành dung môi phân cực - tác nhân Y- (Nu-) yếu k [RX]  Phản ứng SN2 : Lưỡng phân tử Y + R–X - chậm [Y (-) …R…X (-) ] nhanh Y – R + X- Giai đoạn chậm định tốc độ v = k2 [RX] [Y-] Điều kiện xảy phản ứng - gốc R RX bậc (hoặc bậc hai) - Tốc độ SN2 giảm theo thứ tự R bậc > R bậc > R bậc RI > RBr > RCl > RF Lưu ý: Phản ứng SN thường kèm phản ứng tách loại E 1.3.2 Phản ứng tách loại (E)   Tổng quát: H-C - C - X X = Cl , Br , I, C=C - HX OCOCH3 , OH2 , SR2 , NR3  Cơ chế tách E1 (đơn phân tử) - Giai đoạn chậm : bị ion hoá chậm để tạo carbocation R2 R1 - C - X CH3 chậm R2 R1 - C CH3 + :X - Giai đoạn nhanh: base mạnh (của KOH) tách proton carbocation để tạo thành H2O alken R2 + R1 - C nhanh OH CH2 R2 R1 - C + H2O CH2 H - Phản ứng tách loại phản ứng nhân cạnh tranh Y SN2 C C + XX   H C C H E2 Y - SN2 E2 C C + YH + X-  Cơ chế tách E2 (lưỡng phân tử)  Chậm  R - CH - CH2 + YH X H [Y(-) H - C R H H H nhanh YH + C = C + XC X(-)] H R H Y- = OH- , NH2- (NaNH2) - Hướng phản ứng tách tuân theo qui tắc Zaixep: Ưu tiên tách vị trí carbon bậc cao CH - C = CH - CH3 CH CH - C - CH - CH2 H Br H KOH / ancol Chinh CH CH CH - C - CH = CH2 phu H - Phản ứng E2 cần có tác động Bazơ mạnh dung môi phân cực ( kiềm rượu ) Ví dụ: 1.3.3 Phản ứng với kim loại R–X + M CH3CH2Br + Mg Ete khan R–M-X Ví dụ: - Với Mg: C6H5Br + Mg ete ete CH3CH2MgBr C 6H5MgBr - Với Li: CH3CH2Br + 2Li Ete, N2 CH3CH2Li + LiBr - Với Na (phản ứng Vuyêc) 2CH3CH2I + 2Na CH3CH2CH2CH3 + 2NaI 1.4 Một số chất điển hình - Dẫn chất halogen hydrocarbon chưa no CH2 CH vinyl clorua (CH2=CHCl) Cl - Dẫn chất dihalogen hydrocarbon no R C R' X X (gem-dihalogen) R CH CH R' X X (vic-dihalogen) - Làm thuốc, dung môi, thuốc trừ sâu, chất độc chiến tranh Cl CH CCl DDT Cl OCH2COOH Cl Cl 2,4 - D Cl OCH2COOH Cl Cl 2,4,5 - T HỢP CHẤT CƠ KIM LOẠI - - + + C M C (M = Na, K)  Danh pháp M (M = Mg, Li) C M (M = Pb, Sn, Hg, Th) Tên gốc hydrocarbon + Tên kim loại  Phương pháp điều chế chung: R–X + Ete khan M R–M-X  Hợp chất điển hình : Cơ magie ( thuốc thử Grignard ) - + R ← MgX  R- + MgX+ TÍNH CHẤT HỐ HỌC CỦA HỢP CHẤT CƠ MAGIE  Phản ứngvới H linh ơng: Đóng vai trò base XMg+ - R- + H+ - A-  R - H + A - MgX HOH R-H CH OH R-H R - MgCl + + Mg(OH)Cl + Mg(OCH )Cl HCl R-H + MgCl R'NH2 R-H + R'NHMgCl CH CH R-H + BrMgC CMgBr  Phản ứng XMgR + R’ - X CoCl2 R - R’ + MgX2  Phản ứng cô ông - + R - MgX CO2 HCHO R-MgX + >C=O RCO-OMgX RCH2-OMgX H2O H3O+ H2O H3O+ ete khan H2O/H + C - OH RCOOH + MgOHX RCH2OH + MgOHX OH R' H2O RCH-R' + MgOHX RCH-OMgX H3O+ R' R' R'COR' H2O RC-OMgX RC-OH + MgOHX H3O+ R' R' O H2O R'-CH - CH2 R- CH - CH2 - OMgX R- CH - CH2OH H3 O+ R' R' R'CHO Ngoài cón có: Hợp chất phi kim: quan trọng phospho CH3O CH3O P- O C2H5O NO2 C2H5O S Vonphatoc (metyl parathion) P- O NO2 S Parathion (Thiopot ) (o,o - dimetyl - o -(4-nitrophenyl)photphioat) NC - P O N(CH3)2 OCH 2CH Tabun CH - P O F OCH(CH 3) Zarin BÀI TẬP 1.Hợp chất hữu X có cấu tạo khơng vịng, có cơng thức C4H7Cl có cấu hình E Cho X tác dụng với dung dịch NaOH điều kiện đun nóng thu hỗn hợp sản phẩm bền có cơng thức C4H8O Hãy cho biết cấu trúc X sản phẩm tạo thành Giải thích tạo thành sản phẩm theo chế S N1 cho CH2 = CH - CH(Cl) - CH3 + H2O CH2 = CH - CH(OH) - CH3 HO- CH2 - CH = CH - CH3 Giải thích tạo thành sản phẩm theo chế SN cho : CH3 - CH = CH - CH2 Cl CH3 - CH = CH - CH2 - CN CN + CH3 - CH(CN) - CH = CH2 Hoàn thành sơ đồ phản ứng CH3 H3C CH3 Br + H2O SN1 , E1 Sắp xếp khả phản ứng nucleofin SN2 theo thứ tự tăng dần chất sau giải thích xếp : CH3CH = CHCH2Cl (1) CH3(CH2)3Cl (2) CH3CH = CClCH3 (3) 6.CH3MgCl tác nhân phản ứng, CH2 = CH - CHO chất phản ứng Biết tác nhân phản ứng có khả công khác vào chất phản ứng Giải thích chế phản ứng để thu sản phẩm cuối trình phản ứng ...Mục tiêu Trình b? ?y cấu tạo, danh pháp, đồng phân dẫn chất halogen Trình b? ?y phương pháp điều chế dẫn chất halogen Trình b? ?y tính chất hóa học dẫn chất halogen Trình b? ?y danh pháp, phương pháp... Tên gôc hydrocarbon + halogenua Danh pháp Tên IUPAC Số vị trí + tên halogen + tên hydrocarbon CH3Cl Methyl clorua Clo methal CH2Cl2 Diclorua methylen Diclo methyl CH2 = CH – CH2Cl Allylclorua... magie ( thuốc thử Grignard) 1.DẪN XUẤT HALOGEN Khi thay nhiều nguyên tử hidro hợp chất hidrocarbon halogen Mono Halogen R X Cl , Br , I , F C2H5Br , C6H5Cl Poly Halogen CHCl3 1,3,5 - Br3C6H3 Đặc điểm