Bài giảng Hóa đại cương - Chương 2: Hydrocacbon, gồm 4 nội dung, cung cấp cho người học những kiến thức như: ankan (tự đọc); anken; ankin (tự đọc); hydrocacbon thơm. Mời các bạn cùng tham khảo!
CHƯƠNG 2: HYDROCACBON Gồm nội dung: ANKAN (tự đọc) ANKEN ANKIN (tự đọc) HYDROCACBON THƠM ANKEN Tên gọi Tính chất vật lý Điều chế Tính chất hóa học Cộng đối xứng Phản ứng cộng Cộng bất đối xứng Phản ứng anken KMnO4 Phản ứng oxi hóa O3 Cộng tác nhân đối xứng Phản ứng cộng H2 Phản ứng cộng X2 Mật độ điện tử nối đôi lớn, phản ứng xảy nhanh Ứng dụng: dùng để nhận biết nối đôi Cộng tác nhân bất đối xứng Phản ứng cộng HX (hidracid) Định hướng phản ứng: quy tắc Markonikov Cơ chế: cộng thân điện tử qua giai đoạn + Giai đoạn 1: cộng thân điện tử H+ vào nối π tạo carbocation (chậm) - + Giai đoạn 2: X tác kích vào C+ Br C C C + H d H Br d C Br H C C • Tuy nhiên, quy tắc Markonikov quy tắc kinh nghiệm, số trường hợp khơng dự đốn dự đốn sai sản phẩm CH2 CH C H HCl Cl O CH2 CH C + d d CH2 CH2 C H CH2 O (Sản phẩm chính) H O CH C H (Hiệu ứng cộng hưởng) O CH3 CH > C CH2 CH C O H H+ H O CH2 CH2 > C O H (bền hơn) • Năm 1933, Morrish S Kharash Frank R Mayo khảo sát phản ứng anken với HBr với có mặt peroxit (R-O-O-R): CH2 CH CH3 HBr Peroxit CH2 CH2 CH3 (sản phẩm chính) Br Sản phẩm khơng tn theo quy tắc Markonikov mà tuân theo quy tắc Kharash (phản Markonikov) Lưu ý: peroxit có ảnh hưởng với HBr (khơng có tác dụng với tác nhân bất đối xứng khác HCl, HI, H2SO4, H2O, …) + Giai đoạn khơi mào: R O O R RO + H 2RO ROH Br + Br + Giai đoạn truyền (chậm): C C + Br C C Br C C + H Br Br + Giai đoạn kết thúc: C C Br H + Br Phản ứng cộng H2SO4 (hydrat hóa) Tuân theo Markonikov Phản ứng hidrobor hóa Phản quy tắc Markonikov 10 HIDROCACBON THƠM Cơ cấu benzen Tên gọi Tính chất vật lý Điều chế Tính chất hóa học 18 Phản ứng nhân thơm - Phản ứng thân điện tử Phản ứng Phản ứng dây nhánh Tự đọc Phản ứng cộng benzen 19 Phản ứng thân (ái) điện tử E+ E E H Phản ứng nitro hóa Phản ứng sunfon hóa Tự đọc Phản ứng halogen hóa Phản ứng ankyl hóa Phản ứng axyl hóa 20 Phản ứng ankyl hóa Fridel-Crafts R + RX AlCl3 to HX + Phản ứng ankyl hóa Fridel-Crafts khơng xảy trường hợp sau: + Khi R = vinyl phenyl + Khi nhân thơm có nhóm rút điện tử mạnh như: -NO2, -SO3H, -CN, -CHO, COR, -COOH, -COOR 21 Nhược điểm: Đa ankyl hóa C(CH3)3 C(CH3)3 (CH3)3CCl AlCl3, to + C(CH3)3 Hiện tượng chuyển vị CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2 CH CH2 Cl c/vị CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2 CH CH3 H CH3 CH2(CH2)2CH3 CHCH2CH3 CH3(CH2)3Cl AlCl3, to + (65%) (35%) 22 Ví dụ 5: Sản phẩm phản ứng là: CH2CH3 + CH3CH2CH3Cl AlCl3 to CH3 a CH CH2CH3 c CH2CH3 d CH3CH2CH3 CH2CH3 CH3 b CH3CH2CH3 CH2CH3 CH3 CH CH3 23 Phản ứng axyl hóa O C + R C Cl AlCl3 to HCl + R O 24 Quy luật Y orto meta para Phụ thuộc vào chất Y, người ta chia thành loại: Các nhóm đẩy electron (-I, +C): -OH, -OR, NH2, -NHR, -NR2, gốc ankyl: nhóm tăng hoạt, định hướng o-, p- Các nhóm hút electron (-I, -C): -NO2, -COOH, -COOR, -CHO, COR, SO3H: nhóm giảm hoạt, định hướng m- Riêng halogen: nhóm giảm hoạt, định hướng o-, p- 26 Trường hợp hai nhóm (C6H4XY) Trường hợp 1: nhóm hỗ trợ Me Me NO2 HNO3 H2SO4 NO2 NO2 4-Nitrotoluen 2,4-Dinitrotoluen Trường hợp 2: nhóm định hướng khác OH OH Br Br2 /FeBr3 to Me 4-Metylphenol (p Cresol) (p Me 2-Brom Brom 4-metylphenol Ví dụ 6: Chất số chất Toluen (A), Cumen (B), Clobenzen (C), Nitrobenzen (D), chất cho phản ứng thân điện tử vị trí orto, para? a Cả chất b Chất A, B, C c Chất A, B d Chất A CH3 CH(CH3)2 Cl NO2 A B C D 29 Ví dụ 7: Sản phẩm phản ứng là: SO3H Br2,to FeBr3 NO2 SO3H SO3H SO3H Br a Br b NO2 SO3H d c Br NO2 NO2 NO2 Br 30 Ví dụ 8: Để thực chuyển hóa nên chọn quy trình nào: Oxi hóa KMnO4 CH3 NO2 COOH ? Phản ứng NO2 Cl Cl Br Phản ứng Br: Br2 + FeBr3 a (I) Br2 + FeBr3 (II) KMnO4, to (III) HNO3/H2SO4 b (I) KMnO4, to (II) Br2 + FeBr3 (III) HNO3/H2SO4 c (I) Br2, ás (II) KMnO4, to (III) HNO3/H2SO4 d (I) Br2, ás (II) NaNO2 (III) KMnO4, to 31 Ví dụ 9: Để tổng hợp hợp chất từ benzen, phương pháp tốt nhất: O RCOCl CH2-CH2-CH3 C Zn-Hg/HCl CH2 AlCl3 CH3 HNO3 / H2SO4 NO2 a Thực phản ứng nitro hóa trước, thực phản ứng ankyl hóa Fridel-Crafts b Thực phản ứng ankyl hóa Fridel-Crafts trước, thực phản ứng nitro hóa c Thực phản ứng ancyl hóa Fridel-Crafts, khử Clemensen, nitro hóa d Thực phản ứng ancyl hóa Fridel-Crafts, nitro hóa, khử Clemensen 32 ... oxi hóa dung dịch KMnO4 đậm đặc đun nóng Z là: a Hexen-1 b Hexen-2 c Hexen-3 d 2,3-Dimetylbuten-1 CO2 CH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH3 HCHO Axit CH3-CH=CH-CH 2-CH2-CH3 CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 Andehit C H -C... hoạt, định hướng o-, p- Các nhóm hút electron (-I, -C): -NO2, -COOH, -COOR, -CHO, COR, SO3H: nhóm giảm hoạt, định hướng m- Riêng halogen: nhóm giảm hoạt, định hướng o-, p- 26 Trường hợp hai... nitro hóa Phản ứng sunfon hóa Tự đọc Phản ứng halogen hóa Phản ứng ankyl hóa Phản ứng axyl hóa 20 Phản ứng ankyl hóa Fridel-Crafts R + RX AlCl3 to HX + Phản ứng ankyl hóa Fridel-Crafts