ANKIN (ALKYNE, ALCYNE, AlCIN, DÃY NG NG AXETILEN)

Chia sẻ: Đặng Quang Dũng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

71
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

V.1. nh nghĩa Ankin là m t lo i hi rocacbon mà trong phân t có ch a m t liên k t ba, m ch h . V.2. Công th c t ng quát CnH2n – 2 (n ≥ 2) V.3. Cách c tên (Danh pháp) - Ankan  → Ankin (Có thêm s ch v trí c a liên k t ba, t gi a ho c phía sau ho c phía trư c, ư c ánh s nh . M ch chính là m ch cacbon có ch a liên k t ba C≡C, dài nh t và mang nhi...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ANKIN (ALKYNE, ALCYNE, AlCIN, DÃY NG NG AXETILEN)

Giáo khoa hóa h u cơ 1 Biên so n: Võ H ng Thái V. ANKIN (ALKYNE, ALCYNE, AlCIN, DÃY NG NG AXETILEN) V.1. nh nghĩa Ankin là m t lo i hi rocacbon mà trong phân t có ch a m t liên k t ba, m ch h . V.2. Công th c t ng quát CnH2n – 2 (n ≥ 2) V.3. Cách c tên (Danh pháp) - Ankan  → Ankin (Có thêm s ch v trí c a liên k t ba, t gi a ho c phía sau ho c phía trư c, ư c ánh s nh . M ch chính là m ch cacbon có ch a liên k t ba C≡C, dài nh t và mang nhi u nhóm th ≡ hơn) - c tên các g c hi rocacbon liên k t vào cacbon mang n i ba, r i thêm ch “axetilen” (Coi các g c hi rocacbon liên k t vào cacbon mang n i ba như là các nhóm th th H c a axetilen, acetilen) Thí d : CH CH Etin CH 3 C CH Propin (C2H 2) Axetilen (C3H 4) Metylaxetilen 1 2 3 4 1 2 3 4 CH3 C C CH3 But-2-in CH C CH CH3 3-Metylbut-1-in (C4H6) Butin-2 Isopropylaxetilen CH 3 2-Butin Ñimetylaxetilen (C5H8) 6 5 4 3 2 1 CH 3 CH 2 CH C C CH3 4-Metylhex-2-in Sec-butylmetylaxetilen CH3 (C7H 12) CH3 3 4 5 6 CH3 CH 2 CH 2 C CH 2 CH CH3 3,5-Ñimetyl-3-propylhex-1-in 2 1 (C11H20) C CH CH3 1 2 3 4 5 CH3 C C CH 2 CH3 Pent-2-in; Pentin-2; 2-Pentin (C5H 8) Etylmetylaxetilen 4 CH 3 1 2 3 5 6 7 CH3 CH C C CH CH CH3 5-Etyl-2,6-ñimetylhept-3-in CH 3 CH 2 CH3 (C11H20)
Giáo khoa hóa h u cơ 2 Biên so n: Võ H ng Thái V.4. Tính ch t hóa h c V.4.1. Ph n ng cháy 0 CnH2n – 2 + (3n – 1)/2 O2 t → nCO2 + (n – 1)H2O 1 mol n mol (n –1) mol Ankin cháy t o s mol H2O < s mol CO2 hay th tích hơi nư c nh hơn so v i khí cacbonic ( o trong cùng i u ki n v nhi t và áp su t) V.4.2. Ph n ng c ng hi ro (Ph n ng hi ro-hóa) ankin c ng hi ro (H2) ph i c n dùng ch t xúc tác thích h p [Ni (Niken, Nickel) hay Pt (B ch kim, Platin)] và un nóng. Ankin c ng H2 t o anken, r i ankan. 0 CnH2n – 2 + H2 Ni (  →  Pt ) , t CnH2n Ankin Hi ro Anken (Olefin) 0 CnH2n + H2 Ni (  →  Pt ) , t CnH2n + 2 Anken Hi ro Ankan (Parafin) Khi có H2 dư hay v a và ph n ng hoàn toàn (hay hi u su t 100%) thì ankin m i ph n ng h t t o ankan. 0 CnH2n – 2 + 2H2 Ni (  →  Pt ) , t CnH2n + 2 Ankin Hi ro Ankan (1 mol) (2 mol) 0 R-C≡C-R’ + H2 Ni (  →  Pt ) , t R-CH=CH-R’ Ankin Hi ro Anken Ni ( Pt ) , t 0 R-CH=CH-R’ + H2    →  R-CH2-CH2-R’ Anken Ankan Khi có H2 dư (hay v a ) và ph n ng hoàn toàn (ph n ng hi u su t 100%, ph n ng k t thúc, ph n ng xong), thì: 0 R-C≡C-R’ + 2H2 Ni (  →  Pt ) , t R-CH2-CH2-R’ Ankin Hi ro Ankan (Parafin) Thí d : 0 CH≡CH + H2 Ni (  →  Pt ) , t CH2=CH2 Axetilen (Etin) Hi ro Etilen (Eten) 0 CH2=CH2 + H2 Ni (  →  Pt ) , t CH3-CH3 Etilen Etan N u có H2 dư (hay v a ) và ph n ng hoàn toàn thì axetilen ph n ng h t và t o ra etan: t0 CH≡CH + 2H2 Ni (  → CH3-CH3  Pt ) , (C2H2) (C2H6) Axetilen Hi ro Etan
Giáo khoa hóa h u cơ 3 Biên so n: Võ H ng Thái 0 CH3-C≡CH + H2 Ni (  → CH3-CH=CH2 (Propen; Propilen)  Pt ) , t t0 CH3-CH=CH2 + H2 Ni (  → CH3-CH2-CH3 (Propan)  Pt ) , N u ph n ng hoàn toàn và có H2 dư hay v a thì propin ph n ng h t t o propan. Ni ( Pt ) , t 0 CH3-C≡CH + 2H2    → CH3-CH2-CH3  (C3H4) (C3H8) Propin (Metylaxetilen) Hi ro Propan Lưu ý L.1. Ph n ng c ng hi ro (H2) vào ankin thư ng x y ra không hoàn toàn. Sau ph n ng, có th thu ư c ankan, anken l n ankin và H2. Ch khi nào gi thi t cho có H2 dư hay v a và ph n ng hoàn toàn (hi u su t 100%, ph n ng xong, ph n ng k t thúc), thì t t c lư ng ankin có lúc u m i ph n ng h t t o ankan. L.2. Mu n ph n ng ankin c ng H2 t o ra ch y u là anken thì ta dùng H2 không dư và dùng ch t xúc tác Pd/PbCO3 (ch t xúc tác pala i, paladium, trên ch t mang chì cacbonat, hay pala i trên ch t mang BaSO4), un nóng. 0 R-C≡C-R’ + H2 Pd / PbCO3 ,→  t R-CH=CH-R’ Ankin Hi ro Anken (Olefin) (1 mol) (1 mol) Thí d : 0 CH≡CH + H2 Pd /    →  PbCO3 , t CH2=CH2 (C2H2) (C2H4) Axetilen Hi ro Etilen Bài t p 35 H n h p khí A g m axetilen và hi ro có th tích 3,52 lít ( 27,3°C; 106,4 cmHg) ư c cho vào m t bình kín có ch a m t ít b t Ni làm xúc tác. un nóng bình m t th i gian, thu ư c h n h p khí B. a. H n h p B có th g m các ch t nào? b. T kh i c a h n h p A so v i heli b ng 2. Tính kh i lư ng h n h p B. c. Trong h n h p B trên có ch a 0,01 mol m t ch t mà khi t cháy t o s mol nư c nh hơn s mol CO2; 0,9 gam m t ch t mà khi t cháy t o s mol nư c l n hơn CO2. Tính ph n trăm th tích m i khí trong h n h p B và hi u su t ph n ng axetilen c ng hi ro. (C = 12 ; H = 1 ; He = 4) S: 1,6 gam 23,08% C2H6; 7,69% C2H4; 7,69% C2H2; 61,54% H2 HS 80% Bài t p 35’ H n h p khí X g m metyl axetilen và hi ro. Cho 2,464 lít h n h p X ( o 27,3°C; 1,4 atm) vào m t bình kín có ch a m t ít b t Niken làm xúc tác. un nóng bình m t th i gian, thu ư c h n h p khí Y. a. H n h p Y có th g m các ch t nào?
Giáo khoa hóa h u cơ 4 Biên so n: Võ H ng Thái 109 b. T kh i hơi c a h n h p X so v i hi ro b ng . Xác nh kh i lư ng h n h p 14 Y. c. Trong h n h p Y trên có ch a 672 mL ( ktc) m t khí mà khi t cháy không t o CO2; 0,84 gam m t khí mà khi t cháy t o s mol nư c b ng s mol CO2. Tính ph n trăm kh i lư ng m i khí trong h n h p Y. Tính hi u su t ph n ng H2 c ng hi rocacbon không no. (C = 12 ; H = 1) S: 2,18 gam 40,37% C3H8; 38,53% C3H6; 18,35% C3H4; 2,75% H2 HS 66,67% V.4.3. Ankin c ng halogen X2 (Cl2, Br2, I2) CnH2n – 2 + X2  → CnH2n – 2X2 Ankin Halogen D n xu t iahalogen c a anken CnH2n – 2X2 + X2  → CnH2n – 2 X4 D n xu t ihalogen c a anken D n xu t tetrahalogen c a ankan N u có halogen X2 có dư thì t t c ankin ph n ng t o d n xu t tetrahalogen c a ankan: CnH2n – 2 + 2X2 → CnH2n – 2 X4 Ankin Halogen D n xu t tetrahalogen c a ankan R C C R' + X2 R C C R' X X Ankin Halogen Daãn xuaát ñihalogen cuûa anken X X R C C R' + X2 R C C R' X X X X Daãn xuaát ñihalogen cuûa anken Halogen Daãn xuaát tetrahalogen cuûa ankan Neáu coù X 2 dö: X X R C C R' + 2X2 R C C R' Ankin Halogen (dung dòch) X X Khi cho ankin tác d ng v i halogen X2, halogen c ng vào ankin t o d n xu t ihalogen c a anken, r i halogen c ng ti p vào d n xu t ihalogen c a anken t o ra d n xu t tetrahalogen c a ankan. Ankin c ng halogen d dàng, ch c n dùng dung d ch halogen và ph n ng x y ra ư c ngay c trong bóng t i. Vì ph n ng x y ra d , nên n u có dư halogen X2, thì t t c ankin ph n ng h t t o d n xu t tetrahalogen c a ankan; Và ngư c l i, n u có dư hi rocacbon không no thì halogen ph n ng h t. Tuy nhiên, n u halogen X2 thi u thì sau ph n ng có th thu ư c ankin còn dư; s n ph m c ng d n xu t
Giáo khoa hóa h u cơ 5 Biên so n: Võ H ng Thái ihalogen c a anken, d n xu t tetrahahlogen c a ankan (s n ph m c ng n i ôi l n n i ơn). Mu n ph n ng ankin c ng brom d ng giai o n t o d n xu t ibrom c a anken thì th c hi n nhi t th p (-20ºC) Thí d : 1 2 CH CH + Br2 CH CH Axetilen Nöôùc Brom Br Br 1,2-Ñibrom etilen 1,2-Ñibrom eten Br Br CH CH + Br2 CH CH Br Br Br Br 1,2-Ñibrom etilen 1,1,2,2-Tetrabrom etan Neáu coù nöôùc brom dö thì axetilen phaûn öùng heát, taïo saûn phaåm noái ñôn: Br Br CH CH + 2Br2 CH CH (1 mol) (2 mol) Br Br Axetilen Nöôùc brom 1,1,2,2-Tetrabrom etan Br Br 3 2 1 CH3 C CH + 2Br2 (dö) CH3 C CH Propin Nöôùc Brom Br Br Me tyl axetilen 1,1,2,2-Tetrabrom propan Lưu ý N u cho axetilen ph n ng tr c ti p v i khí clo (Cl2) nguyên ch t thì s có hi n tư ng n , do có ph n ng: C2H2 + Cl2  → 2C + 2HCl Do ó có ph n ng c ng clo vào axetilen, ngư i ta dùng dung d ch clo. Bài t p 36 D n 1,008 lít axetilen ( ktc) qua 200 mL dung d ch Br2 0,25 M. Dung d ch brom b m t màu hoàn toàn và có 336 mL m t khí ( ktc) thoát ra. Tính kh i lư ng các s n ph m c ng brom thu ư c. Các ph n ng x y ra hoàn toàn. (C = 12 ; H = 1 ; Br = 80) S: 1,86 gam CHBr=CHBr; 6,92 gam CHBr2-CHBr2 Bài t p 36’ Cho 672 mL metylaxetilen ( ktc) qua 1,75 lít dung d ch nư c brom có n ng 0,02 mol/lít. Nư c brom m t màu hoàn toàn và có 308 mL m t khí thoát ra ( 27,3°C; 608 mmHg). Tính kh i lư ng s n ph m c ng brom thu ư c.
Giáo khoa hóa h u cơ 6 Biên so n: Võ H ng Thái Cho bi t các s n ph m c ng brom tan trong dung d ch. Các ph n ng x y ra hoàn toàn. (C = 12 ; H = 1 ; Br = 80) S: 1 gam CH3-CHBr=CHBr ; 5,4 gam CH3-CHBr2-CHBr2 V.4.4. Ankin c ng nư c (h p nư c, Hi rat hóa ankin) Ankin c ng nư c theo t l mol 1 : 1, có mu i th y ngân (II) sunfat (HgSO4), trong môi trư ng axit sunfuric, un nóng 80°C, thì ch có ankin ơn gi n nh t là axetilen m i t o ư c an ehit, ó là an ehit axetic (CH3-CHO). Các ankin khác c ng nư c v i i u ki n như trên ch t o xeton (ceton, R-CO-R’). Ph n ng c ng HX, c ng H2O vào ankin cũng theo qui t c Markovnikov gi ng như c ng vào anken. 0 HgSO4/H2SO4 , 80 C CH CH + H2O [CH2 CH OH] CH3 CH O 1 mol 1 mol (Khoâng beàn) Anñehit axetic Axetilen Nöôùc Axetanñehit 0 Etanal HgSO4/H2SO4 , 80 C CH3 C CH + H2O [CH3 C CH2] CH3 C CH3 Propin Nöôùc Me tyl axetilen OH O (Khoâng beàn) Axeton Ñimetyl xeton 0 1 2 3 4 HgSO4/H2SO4 , 80 C Propanon CH3 C C CH3 + H2O [CH3 C C CH3] CH3 C CH2 CH3 Butin-2 Nöôùc Ñimetyl axetilen OH H O (1 mol) (1 mol) (Khoâng beàn) Me tyl etyl xeton Butanon -2 V.4.5. Ankin c ng HX (Hi ro halogenua) Ankin c ng hi ro halogenua (HX) khó hơn c ng halogen (X2). Tác d ng c a hi ro florua (HF) vào axetilen lúc u t o vinyl florua, sau ó t o 1,1- ifloetan. 0 t , Xt CH CH + HF CH2 CH Axetilen Hiñro florua F Vinyl florua Flo eten 0 t , Xt CH2 CH + HF CH3 CH F (Qui taéc Markovnikov) F F Vinyl florua 1,1-Ñiflo etan Trong k thu t t ng h p nh a polivinyl clorua (PVC), mu n i u ch vinyl clorua, ngư i ta cho axetilen tác d ng v i hi ro clorua (HCl) trên xúc tác th y ngân (II) clorua (HgCl2) 120 – 150°C. N u không có xúc tác HgCl2, thì có ph n ng ti p gi a vinyl clorua v i HCl t o thành 1,1- iclo etan (CH3-CHCl2)
Giáo khoa hóa h u cơ 7 Biên so n: Võ H ng Thái 0 HgCl2 , 120 - 150 C CH CH + HCl CH2 CH Cl Axetilen Hidro clorua Etyl clorua 0 TH (t , Xt) nCH2 CH Cl CH2 CH Vinyl clorua Cl n Polivinyl clorua PVC 0 t , Xt CH2 CH Cl + HCl CH3 CH Cl Vinyl clorua Hidro clorua Cl 1,1-Diclo etan 0 t , Xt CH3 C CH + HBr CH3 C CH2 Propin Hidro bromua Br 2-Brom propen 0 Br CH3 C CH2 t , Xt + HBr CH3 C CH3 Br Br 2,2-Dibrom propan V.4.6. Ankin c ng rư u (R-OH), c ng axit h u cơ (R-COOH), axit xianhi ric (acid cianhidric, HCN) t 0 , Xt R C CH + R' OH R C CH2 O R' Röôïu Ete khoâng no Ankin 0 t , Xt R C CH + R' C OH R C CH2 O O C R' O Ankin Axit höõu cô Este cuûa röôïu khoâng beàn t 0 , Xt R C CH + HCN R C CH2 CN Axetilen Hôïp chaát nitrin khoâng no Axit Xianhiñric Thí d :
Giáo khoa hóa h u cơ 8 Biên so n: Võ H ng Thái HgSO4 (BF3, CCl3-COOH , HgO) CH CH + CH3 CH2 OH CH2 CH O CH2 CH3 Etyl vinyl ete Axetilen Röôïu etylic Zn(CH3COO)2 CH CH + CH3 C OH CH3 C O CH CH2 O O Vinyl axetat Axetilen Axit axetic t 0 , Xt CH3 C CH + CH2 CH COOH CH2 CH COO C CH2 CH3 Propin Isopropenyl acrilat Me tyl axetilen Axit acrilic Axit propenoic t 0 , Xt CH CH + HCN CH2 CH CN Axetilen Axit Xianhiñric Acrilonitrin Nitrin acrilic V.4.7. Ph n ng trùng h p a. Ph n ng nh h p axetilen, t o vinyl axetilen Nhò hôïp CH CH + CH CH 0 CH2 CH C CH Cu+ , 100 C (CuCl, NH4Cl, 100 C ) 0 (C4H4) Vinyl axetilen (2C2H2) Axetilen Axetilen b. Tam h p axetilen, t o benzen Tam hôïp 3CH CH C6H6 Than hoaït tính , C , 6000 C (3C2H2) Be nze n Axetilen c. a h p axetilen, thu ư c cupren
Giáo khoa hóa h u cơ 9 Biên so n: Võ H ng Thái Truøng hôïp (t 0, Xt) n CH CH CH CH Axetilen n Polime cuûa axetilen Cupren Hay: n Truøng hôïp (t 0 Xt) , C2H2 (CH)n 2 Cupren Axetilen (Chaát caùch ñieän, caùch nhieät) Khi có m t b t ng (Cu) và v t oxi 200-250°C, axetilen trùng h p t o thành m t polime, ó là cupren. ây là m t ch t b t vô nh hình, kh i lư ng phân t r t l n, không tan trong nư c và các dung môi h u cơ. Cupren ư c dùng làm ch t cách i n, cách nhi t. d. Tam h p propin, thu ư c ch t isopren CH3 t 0, Xt (H2SO 4ñaäm ñaëc) 1 3 CH3 C CH ( 3 C3H4) 5 3 Propin CH3 Metyl axetilen H3C (C9H12) 1, 3, 5 -Trimetyl benzen Me sitilen V.4.8. Ph n ng ankin b oxi hóa b i dung d ch kali pemanganat (KMnO4 , Thu c tím) R-C≡C-R’ + 3[O] + H2O dd KMnO4 →   R-COOH + R’-COOH Ankin Axit h u cơ Axit h u cơ CH≡CH + 4[O] dd KMnO4 →   HOOC-COOH Axetilen Axit oxalic; Axit etan ioic 3CH≡CH + 8KMnO4  → 3KOOC-COOK + 8MnO2↓ + 2KOH + 2H2O Axetilen Kali pemanganat Kali oxalat Mangan ioxit Kali hi roxit (Ch t kh ) (Ch t oxi hóa) CH≡CH + 2KMnO4 + 3H2SO4  → 2CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 4H2O Axetilen Kali pemanganat Axit sunfuric Khí cacbonic Mangan (II) sunfat (Ch t kh ) (Ch t oxi hóa)
Giáo khoa hóa h u cơ 10 Biên so n: Võ H ng Thái 0 −1 +7 +3 +4 +2 5CH3-C≡CH + 8KMnO4 + 12H2SO4  → 5CH3-COOH + 5CO2 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O Propin Kali pemanganat Axit axetic (Ch t kh ) (Ch t oxi hóa) 0 0 +7 +3 +3 5CH3-C≡C-CH2-CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO4  → 5CH3-COOH + 5CH3-CH2-COOH Pentin-2 Kali pemanganat Axit axetic Axit propionic (Ch t kh ) (Ch t oxi hóa) +2 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 4H2O V.4.9. Ankin u m ch (Ankin th t, Ankin có n i ba u m ch, R-C≡CH) tác d ng ≡ v i dung d ch b c nitrat trong amoniac, v i dung d ch ng (I) clorua trong amoniac Nguyên t H liên k t v i cacbon mang n i ba u m ch tương i linh ng. [Do H có âm i n 2,10 còn C n i ơn (Csp3) có âm i n 2,50; C n i ôi (Csp2) có âm i n 2,69; C n i ba (Csp) có âm i n l n nh t, 2,75, nên H liên k t vào C n i ba linh ng hơn so v i H liên k t vào C n i ơn, n i ôi]. Do ó nguyên t H linh ng này d ư c th b i ion b c (Ag+) có trong dung d ch b c nitrat trong amoniac (AgNO3/NH3), t o s n ph m th là mu i b c không tan có màu vàng nh t, m t lúc sau chuy n sang màu xám. Nguyên t H linh ng này cũng d ư c th b i ion ng (I) (Cu+) có trong dung d ch ng (I) clorua trong amoniac (CuCl/NH3) t o s n ph m th là mu i ng (I) không tan có màu g ch. R-C≡CH + AgNO3 + NH3  → R-C≡CAg ↓ + NH4NO3 Ankin u m ch dd B c nitrat trong amoniac Mu i b c c a ankin u m ch Amoni nitrat Ankylaxetilen B c ankylaxetilua (Ch t không tan, có màu vàng nh t) R-C≡CH + CuCl + NH3  → R-C≡CCu ↓ + NH4Cl Ankin u m ch Dung d ch ng (I) clorua trong amoniac Mu i ng (I) c a ankin u m ch Ankyl axetilen ng (I) ankylaxetilua (Ch t không tan, có màu g ch) Thí d : HC≡CH + 2AgNO3 + 2NH3  → AgC≡CAg ↓ + 2NH4NO3 Axetilen B c axetilua Etin Mu i b c c a etin (Ch t không tan, có màu vàng nh t) HC≡CH + 2CuCl + 2NH3  → CuC≡CCu ↓ + 2NH4Cl Axetilen dd ng (I) clorua trong amoniac ng (I) axetilua Amoni clorua Etin Mu i ng (I) c a etin (Ch t không tan, có màu g ch) 2CH3-C≡CH + AgNO3 + NH3 → 2CH3-C≡CAg ↓  + NH4NO3 Propin, Metylaxetilen B c metyl axetilen (Ch t không tan, có màu vàng nh t)
Giáo khoa hóa h u cơ 11 Biên so n: Võ H ng Thái CH3-CH2-C≡CH + CuCl + NH3  → CH3-CH2-C≡CCu ↓ + NH4Cl Butin –1 dd ng (I) clorua trong amoniac Mu i ng (I) c a butin – 1 Etyl axetilen ng (I) axetilua (Ch t không tan, có màu g ch) Lưu ý L.1. Chương trình ph thông hi n nay không h c ph n ng gi a ankin u m ch v i dung d ch ng (I) clorua trong amoniac. L.2. Ankin ch a n i ba trong m ch (R-C≡C-R’) không tác d ng v i dung d ch AgNO3/NH3 cũng như dung d ch CuCl/NH3. Thí d : CH3-C≡C-CH3 + AgNO3 + NH3 But-2-in ; imetylaxetilen CH3-C≡C-CH2-CH3 + CuCl + NH3 Pent-2-in; Etylmetylaxetilen L.3. Ngư i ta thư ng dùng ph n ng c trưng này nh n bi t ankin u m ch, cũng như tách l y ankin u m ch ra kh i h n h p cách ch t h u cơ. N u là ankin u m ch thì khi cho tác d ng v i dung d ch b c nitrat trong amoniac (AgNO3/NH3) s thu ư c ch t không tan có màu vàng nh t. Cho h n h p các ch t h u cơ có ch a ankin u m ch tác d ng v i dung d ch b c nitrat trong amoniac thì ch có ankin u m ch ph n ng t o ch t không tan có màu vàng nh t. Sau ó l c l y ch t không tan này cho tác d ng v i dung d ch axit clohi ric (HCl) s tái t o ư c ankin u m ch. R-C≡CH + AgNO3 + NH3  → R-C≡CAg↓ + NH4NO3 Ankin u m ch Mu i b c c a ankin u m ch (Ch t không tan, có màu vàng nh t) R-C≡CAg ↓ + HCl  → R-C≡CH + AgCl ↓ Mu i b c c a ankin u m ch Axit clohi ric Ankin u m ch B c clorua Thí d : HC≡CH + 2AgNO3 + 2NH3  → AgC≡CAg ↓ + 2NH4NO3 Axetilen Dung d ch b c nitrat trong amoniac B c axetilua AgC≡CAg ↓ + 2HCl  → HC≡CH ↑ + 2AgCl ↓ Axit clohi ric Axetilen B c clorua CH3 CH C CH + AgNO3 + NH3 CH3 CH C CAg + NH4NO3 CH3 CH 3 3-Metylbut-1-in Muoái baïc cuûa 3-metylbut-1-in Isopropylaxetilen Baïc isopropylaxetilua CH3 CH C CAg + HCl CH3 CH C CH + AgCl CH3 CH3 Axit clohiñric Isopropylaxetilen Baïc clorua
Giáo khoa hóa h u cơ 12 Biên so n: Võ H ng Thái Bài t p 37 Tách l y riêng t ng khí ra kh i h n h p g m: metan, etilen và axetilen. Bài t p 37’ Hãy tách l y riêng t ng ch t ra kh i h n h p g m các khí sau ây: Propan, propilen và propin. L.4. Th c ra khi cho mu i b c nitrat vào dung d ch amoniac thì có s t o ph c ch t có ch a ion ph c là [Ag(NH3)2]+ tan trong dung d ch. Cũng như khi cho ng (I) clorua vào dung d ch amoniac là có s t o ion ph c [Ag(NH3)2]+ tan. Trong sách ph thông cũ vi t Ag2O nh m ơn gi n hóa. Do v y ph n ng gi a ankin u m ch v i dung d ch b c nitrat có các cách vi t khác nhau như sau: R-C≡CH + AgNO3 + NH3  → R-C≡CAg ↓ + NH4NO3 R-C≡CH + Ag2O AgNO3 / 3 → R-C≡CAg↓ + H2O   NH  R-C≡CH + [Ag(NH3)2]+ AgNO3 / 3 → R-C≡CAg ↓ + NH4+ + NH3   NH  R-C≡CH + [Ag(NH3)2]NO3 AgNO3 / 3 → R-C≡CAg ↓ + NH4NO3 + NH3   NH  AgNO3 / NH R-C≡CH + [Ag(NH3)2]OH   3 → R-C≡CAg ↓ + 2NH3 + H2O  Sách ph thông (không nâng cao, chương trình chu n) hi n nay vi t theo cách u, nghĩa là c sao vi t v y. Còn sách nâng cao vi t ph n ng này theo cách cu i, d ng ph c [Ag(NH3)2]OH. Thí d : Vi t ph n ng gi a axetilen v i dung d ch b c nitrat trong amoniac theo 5 cách. HC≡CH + 2AgNO3 + 2NH3  → AgC≡CAg↓ + 2NH4NO3 (1) dd B c nitrat trong amoniac Amoni nitrat HC≡CH + Ag2O NH 3 → AgC≡CAg↓ + H2O  (2) Axetilen B c oxit B c axetilua Nư c HC≡CH + 2[Ag(NH3)2]+ AgNO3 / 3 → AgC≡CAg↓ + 2NH4+ + 2NH3   NH  (3) Ion ph c c a b c v i amoniac Ion amoni Amoniac HC≡CH + 2[Ag(NH3)2]NO3 AgNO3 / 3 → AgC≡CAg↓ + 2NH4NO3 + 2NH3 (4)   NH  HC≡CH + 2[Ag(NH3)2]OH AgNO3 / 3 → AgC≡CAg↓ + 4NH3 + 2H2O   NH  (5) Thí d khác: Vi t ph n ng gi a propin v i dung d ch b c nitrat trong amoniac theo 5 cách.
Giáo khoa hóa h u cơ 13 Biên so n: Võ H ng Thái CH3-C≡CH + AgNO3 + NH3  → CH3-C≡CAg↓ + NH4NO3 (1) Propin; Mety axetilen B c metylaxetilua CH3-C≡CH + Ag2O AgNO3 / 3 → 2CH3-C≡CAg↓ + H2O   NH  (2) CH3-C≡CH + [Ag(NH3)2]+ AgNO3 / 3 → CH3-C≡CAg↓ + NH4+ + NH3   NH  (3) CH3-C≡CH + [Ag(NH3)2]NO3 AgNO3 / 3 → CH3-C≡CAg↓ + NH4NO3 + NH3 (4)   NH  AgNO3 / NH CH3-C≡CH + [Ag(NH3)2]OH   3 → CH3-C≡CAg↓ + 2NH3 + H2O  (5) Thí d t làm: Vi t ph n ng gi a isopropyl axetilen v i dung d ch b c nitrat trong amoniac theo các cách khác nhau. L.5. thi tuy n sinh i h c hi n nay do B Giáo D c và ào T o ra chung cho c nư c, theo sát chương trình sách giáo khoa ph thông. Do o ó chúng ta nên theo cách vi t ph thông khi làm bài. Như v y trong 5 cách trên, n u h c theo chương trình chu n (không nâng cao), thì chúng ta vi t theo cách (1). Theo chương trình nâng cao thì vi t theo cách (5). Bài t p 38 Ch t A có CTPT C10H10. Cho 2,6 gam ch t A tác d ng hoàn toàn v i lư ng dư dung d ch AgNO3/NH3, thu ư c 9,02 gam m t ch t không tan có màu vàng nh t. Xác nh CTCT c a A. Bi t r ng khi hi ro hóa hoàn toàn A thì thu ư c ch t 4-etyl-3- metylheptan. (C = 12 ; H = 1 ; Ag = 108) Bài t p 38’ X là m t hi rocacbon có CTPT C12H16. em 2,4 gam ch t X tác d ng v i lư ng dư dung d ch b c trong amoniac, ph n ng xong, thu ư c 5,61 gam m t ch t không tan có màu vàng nh t. N u em kh hoàn toàn ch t X b ng H2 thì thu ư c ch t 1-etyl-4-butyl xiclohexan. Xác nh CTCT c a X. Vi t các phương trình ph n ng x y ra. (C = 12 ; H = 1 ; Ag = 108) V.5. ng d ng V.5.1. Axetilen  → PVC 0 t , Xt CH CH + HCl CH2 CH Cl Axetilen Axit hiñric Vinyl clorua TH n CH2 CH Cl CH2 CH (t 0, Xt) Vinyl clorua Cl n Polivinyl clorua PVC
Giáo khoa hóa h u cơ 14 Biên so n: Võ H ng Thái V.5.2. Axetilen  → Các lo i cao su nhân t o (Buna, Buna-N, Buna-S, Cloropren, Isopren) 0 , CH≡CH + HC≡CH tXt → CH2=CH-C≡CH  Axetilen Axetilen Vinylaxetilen 0 CH2=CH-C≡CH + H2 Pd , → CH2=CH-CH=CH2 t Vinyl axetilen Hi ro Buta-1,3- ien n CH2=CH-CH=CH2 TH → (-CH2-CH=CH-CH2-)n  Na Buta-1,3- ien Cao su buna ÑTH nCH2 CH CH CH2 + nCH CH2 CH2 CH CH CH2 CH CH2 Na CN CN n Buta-1,3-ñien Nitrinacrilic Cao su buna-N Acrilonitrin ÑTH nCH2 CH CH CH2 + nCH CH2 CH2 CH CH CH2 CH CH2 Na n Buta-1,3-ñien Stiren; Vinylbenzen Cao su buna-S 4 3 2 1 CH2 CH C CH + Xt, t o HCl CH2 CH C CH2 Cl Vinylaxetilen Hiñro clorua Cloropren; 2-Clobuta-1,3-ñien TH nCH2 CH C CH2 CH2 CH C CH2 Cl Na Cl n Cloropren Cao su cloropren Axetilen → Vinyl axetilen → n-Butan → Propen → Rư u isopropylic → Axeton → 2-Metylbut-3-in-2-ol → 2-Metylbut-2-en-3-in → Isopren → Cao su isopren CH≡CH + CH≡CH Nh h p (tº , Xt) CH2=CH-C≡CH Axetilen Axetilen Vinyl axetilen Ni ,t 0 CH2=CH-C≡CH + 3H2  →  CH3-CH2-CH2-CH3 Vinyl axetilen Hi ro Butan; n- Butan 0 CH3-CH2-CH2-CH3   (t , , Xt Cracking  → CH4 + CH2=CH-CH3 n-Butan Metan Propen (Propilen)
Giáo khoa hóa h u cơ 15 Biên so n: Võ H ng Thái 0 H3PO4, t , p CH2 CH CH3 + H2O CH3 CH CH3 (H2SO4(l), t 0 ) Propen Nöôù c OH Röôï u isopropylic 0 t CH3 CH CH3 + CuO CH3 C CH3 + Cu + H2O Ñoà ng (II) oxit Ñoà ng Nöôù c OH O Röôï u isopropylic Axeton Ñimetyl xeton Propanon CH3 0 4 3 2 1 t , Xt CH CH + CH3 C CH3 CH C C CH3 (Phaûn öùng Favorski) (KOH) Axetilen O OH 2-Metylbut-3-in-2-ol Axeton CH3 H2SO 4(ñ), 180 0C 4 3 2 1 CH C C CH3 CH C C CH2 + H2O OH CH3 2-Metylbut-3-in-2-ol 2-Metylbut-1-en-3-in 4 3 2 1 4 3 2 Pd , t 0 1 CH C C CH2 + H2 CH2 CH C CH2 CH3 CH3 2-Me tylbut-1-en-3-in Isopren Butañien-1,3 TH n CH2 CH C CH2 CH2 CH C CH2 Na CH3 CH3 Isopren n Cao su isopren V.5.3. Ankin → Anken Khi cho ankin tác d ng hi ro dùng ch t xúc tác là h n h p Pd/PbCO3 ho c Pd/BaSO4, un nóng, thì ankin ch c ng m t phân t hi ro t o anken tương ng. o R-C≡C-R’ + H2 Pd /   →  PbCO3 , t R-CH=CH-R’ Ankin Hi ro Anken (Olefin) Thí d : o CH≡CH + H2 Pd /   →  PbCO3 , t CH2=CH2 Axetilen Hi ro Etilen o CH3-C≡CH + H2 Pd /  →  BaSO4 , t CH3-CH=CH2 Propin Hi ro Propen V.5.4. Axetilen → Benzen Tam hôï p 3 CH CH 0 (C6H6) C , 600 C ( 3C2H2 ) (Than hoï at tính) Axetilen Benzen
Giáo khoa hóa h u cơ 16 Biên so n: Võ H ng Thái V.5.5. Propin → Mesitilen CH3 Tam hôï p 3 CH3 C CH (C9H12) (t 0, Xt) (3 C3H4) CH3 Propin H3C Metyl axetilen Mesitilen 1,3,5-Trimetyl benzen V.5.6. Axetilen → Nh a phenolfoman ehit Axetilen → An ehit axetic → Axit axetic → Natri axetat → Metan → Foman ehit Axetilen → Benzen → Clobenzen → Phenol → Nh a phenolfoman ehit HgSO4/H2SO4 CH CH + H2O CH2 CH OH CH3 CH O Axetilen Nöôù c 80 0 C Anñehit axetic (Khoâ n g beà n) 2+ 1 Mn CH3 CHO + 2 O2 CH3 COOH Anñehit axetic Oxi Axit axetic (Khoâ n g khí) CH3 COOH + NaOH CH3 COONa + H2O Axit axetic Xuù t Natri axetat Nöôù c Voâ i toâ i-Xuù t CH3 COONa (r) + NaOH (r) CH4 + Na2CO3 Natri axetat t0 Xoña (Soda) Me tan Nitô oxit CH4 + O2 HCHO + H2O 600 - 800 0C Metan Oxi Fomanñehit Nöôù c (Khoâ ng khí) 3 C2H2 C (C6H6) 600 0 C Axetilen Be nzen Cl Fe + Cl2 + HCl (FeCl3) Hiñro clorua Clo (C6H6) (C6H5Cl) Bezen Clobenzen Phenyl clorua Cl OH 0 NaOH(ñ) t ,p + + NaCl Xuù t (ñaë c) Natri clorua (C6H5Cl) (C6H5OH) Clobenzen Phenyl clorua Phenol OH OH OH OH Truø n g ngöng CH2 CH2 (n + 2) + (n + 1) HCHO 0 Fomanñehit ( t , Xt ) (C6H5OH) n Phenol Nhöï a phenol fomanñehit + (n + 1) H2O Nöôù c
Giáo khoa hóa h u cơ 17 Biên so n: Võ H ng Thái Hay: OH OH TN n + n HCHO CH2 + n H2O 0 (t , Xt) Nöôù c Fomanñehit Phenol n Nhöï a phenolfomanñehit V.5.7. Axetilen → Axit axetic o CH≡CH + H2O HgSO4 80→   C CH3-CHO Axetilen Nư c An ehit axetic 1 2+ CH3-CHO + O2 Mn →  CH3-COOH 2 An ehit axetic Oxi (Không khí) Axit axetic V.5.8. Axetilen → Nitrin acrilic 0 , Xt CH≡CH + HCN t  →  CH2=CH-CN Axetilen Axit xianhi ric Nitrin acrilic; Acrilonitrin; Acrilonitril V.5.9. Axetilen → PVAc , PVA Axetilen → An ehit axetic → Axit axetic → Vinyl axetat → Polivinyl axetat (PVAc) → Polivinyl ancol (PVA) 0 CH≡CH + H2O HgSO4 80→  C CH3-CHO Axetilen Nư c An ehit axetic 1 2+ CH3-CHO + O2 Mn →  CH3-COOH 2 An ehit axetic Oxi (Không khí) Axit axetic 0 CH3-COOH + CH≡CH t ((3 ) → , Xt Zn CH COO ) 2  CH3-COO-CH=CH2 Axit axetic Axetilen Vinyl axetat n CH3 TH C O CH CH2 CH CH2 0 (t , Xt) O O C CH3 Vinyl axetat n O Polivinylaxetat (PVA c) CH CH2 t 0 + n NaOH (dd) CH CH2 + n CH3COONa O C CH3 Natri axetat dd X uùt OH O n n Polivinylaxetat (PV Ac) Polivinylancol (PVA ) Röôï u polivinylic V.5.10. Axetilen còn ư c dùng giú trái cây cho mau chín; dùng trong hàn gió á; dùng th p sáng ( èn khí á); bơm bong bóng bay;…
Giáo khoa hóa h u cơ 18 Biên so n: Võ H ng Thái V.6. i u ch ankin (Ch y u là i u ch axetilen) V.6.1. T á vôi, than á → Axetilen Ñaù voâi V oâi soáng Canxi cacbua (Ñaá t ñeøn, Khí ñaù) A xetilen Than ñaù Than coác t 0 cao CaCO 3 CaO + CO 2 0 Ñaù voâ i (1000 C) Voâ i soá ng Khí cacbonic Canxi cacbonat Canxi oxit Chöng caá t (trong loø coá c) Than ñaù Than coác (C) 0 Loø ñieä n (Hoà quang, 2000 C ) CaO + 3C CaC2 + CO Voâ i soá ng Than coá c Ñaá t ñeø n Cacbon oxit Canxi cacbua CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2 Canxi cacbua Nöôù c Axetilen Canxi hiñroxit CaC 2 + 2HCl C2H2 + CaCl2 Axit clohiñric Canxi clorua V.6.2. Metan → Axetilen Hi n nay ngư i ta i u ch axetilen theo phương pháp này. 0 1500 C 2 CH4 C2H2 + 3 H2 Laø m laï nh nhanh Axetilen Hiñro Metan V.6.3. D n xu t α, β - tetrahalogen c a ankan tác d ng v i b t k m (Zn) hay natri (Na) → Ankin X X R C C R' + 2 Zn R C C R' + 2 ZnX2 Boä t keõ m Ankin Keõ m halogenua X X Daã n xuaá t anpha, beta tetra halogen cuûa ankan Thí duï: Br Br 1 2 CH CH + 2 ZnBr2 CH CH + 2 Zn Keõ m bromua Keõ m Axetilen Br Br 1,1,2,2-Tetrabrom etan Cl Cl 1 2 3 4 1 2 3 4 CH3 C C CH3 + 2 Cl2 CH3 C C CH3 + 2 NaCl Clo Butin -2 Natri clorua Cl Cl 2,2,3,3-Tetraclobutan Lưu ý
Giáo khoa hóa h u cơ 19 Biên so n: Võ H ng Thái Ngư i ta thư ng dùng phương pháp i u ch này tách l y ankin (ch y u là ankin gi a m ch) ra kh i h n h p các ch t h u cơ. Cho h n h p các ch t h u cơ, có ch a ankin, tác d ng v i nư c brom dư. Ankin ph n ng t o s n ph m c ng brom b gi l i trong dung d ch. Sau ó cho b t k m vào s n ph m c ng brom, s tái t o ư c ankin. Bài t p 39 imetyl axetilen có l n metan và propan. Hãy tinh ch imetyl axetilen. Bài t p 39’ Hãy tách l y riêng t ng khí ra kh i h n h p g m các khí sau ây: Butan, But-2-in và Cacbon ioxit. V.6.4. D n xu t α, β- ihalogen hay α, α- ihalogen c a ankan tác d ng v i KOH trong rư u (ancol), un nóng → Ankin Röôï u 2 KX + 2 H2O R CH CH R' + 2 KOH R C C R' + t0 Ankin Kali halogenua Nöôù c Kali hiñroxit X X Daã n xuaá t anpha, beta halogen cuû a ankan Röôï u 2 KX + 2 H2O R CH2 CH X + 2 KOH R C CH + t0 Ankin X Daã n xuaá t anpha, anpha halogen cuû a ankan Thí d : Röôï u 2H2O CH2 CH2 + 2KOH CH CH + 2KBr + t0 Br Br Axetilen 1,2-Ñibrom etan Röôï u CH3 CH2 CH Br + 2KOH CH3 C CH + 2KBr + 2H2O t0 Br Propin 1,1-Ñibrom propan Me tyl axetilen Lưu ý Ngư i ta thư ng v n d ng phương pháp i u ch này chuy n hóa m t anken thành ankin tương ng. Cho anken tác d ng v i nư c brom (dung d ch brom), anken ph n ng t o s n ph m c ng brom. Sau ó cho s n ph m c ng brom này tác d ng v i KOH trong rư u, un nóng, s thu ư c ankin tương ng. Bài t p 40 Vi t phương trình ph n ng chuy n hóa qua l i gi a etilen v i axetilen. Bài t p 40’ Vi t phương trình ph n ng i u ch qua l i gi a propen v i propin.
Giáo khoa hóa h u cơ 20 Biên so n: Võ H ng Thái V.6.5. Cho mu i b c c a ankin u m ch tác d ng v i axit clohi ric → Ankin u m ch R-C≡CAg + HCl  → R-C≡CH + AgCl↓ B c axetilua Axit clohi ric Ankin u m ch B c clorua Thí d : AgC≡CAg + 2HCl  → HC≡CH ↑ + 2AgCl↓ B c axetilua Axit clohi ric Axetilen B c clorua CH3-C≡CAg + HCl  → CH3-C≡CH ↑ + AgCl↓ B c metylaxetilua Axit clohi ric Propin B c clorua Lưu ý Ngư i ta thư ng dùng phương pháp i u ch này tách l y riêng ankin u m ch ra kh i h n h p các ch t h u cơ. Cho h n h p các ch t h u cơ, có ch a ankin u m ch, tác d ng v i dung d ch b c nitrat trong amoniac. Ankin u m ch ph n ng, t o mu i b c c a ankin u m ch. Mu i này không tan, có màu vàng nh t. L c l y ch t không tan này cho tác d ng v i dung d ch axit clohi ric, s tái t o ư c ankin u m ch. Bài t p 41 H n h p khí A g m metan, etilen và axetilen. Hãy dùng phương pháp hóa h c tách l y riêng m i ch t ra kh i h n h p A. Bài t p 41’ H n h p X g m các khí: etan, propin và imetylaxetilen. Hãy tách l y riêng m i khí ra kh i h n h p X. Bài t p 42 H n h p A g m hai ankin hơn kém nhau m t nhóm metylen trong phân t . Cho 6,6 gam h n h p A h p th vào lư ng dư dung d ch b c nitrat trong amoniac, thu ư c 38,7 gam ch t r n không tan, có màu vàng nh t. Không còn hi rocacbon sau ph n ng. a. Xác nh công th c hai ankin trên. b. Tính ph n trăm kh i lư ng m i ch t trong h n h p A. c. N u un nóng h n h p A trong bình kín v i ch t xúc tác thích h p, thu ư c hai hi rocacbon tương ng, có c u t o cân x ng. Xác nh hai hi rocacbon này và c tên chúng. Hãy cho bi t các s n ph m ph có th có. (C = 12 ; H = 1 ; Ag = 108) S: 39,39% C2H2 ; 60,61% C3H4 c. Benzen, Mesitilen (Vinyl axetilen; Cupren; 2-metylPent-1-en-3-in; Poli metylaxetilen) Bài t p 42’ H n h p A g m hai ankin u m ch liên ti p (không có axetilen). Cho 3,22 gam h n h p A tác d ng hoàn toàn v i lư ng dư dung d ch AgNO3/NH3, thu ư c 10,71 gam ch t r n màu vàng. a. Xác nh CTPT, CTCT và tên c a hai ankin trên.