intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Hóa hữu cơ 1: Chương 10 - Hợp chất alkyl halide

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

10
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Hóa hữu cơ 1" Chương 10 - Hợp chất alkyl halide, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Tính chất vật lý của alkyl halide; Điều chế alkyl halide từ alkane: halogen hóa gốc tự do; Điều chế alkyl halide từ alkene; Độ bền của gốc tự do allyl: sự cộng hưởng; Điều chế alkyl halide từ alcohol; Phản ứng của alkyl halide: tác chất Grignard;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa hữu cơ 1: Chương 10 - Hợp chất alkyl halide

  1. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa – Bộ môn Hóa Học Hữu cơ HÓA HỮU CƠ 1 1
  2. Chương 10: Hợp chất alkyl halide • Alkyl halide: RX (X: F, Cl, Br, I) 1. Tính chất vật lý của alkyl halide Trong bảng HTTH, khi đi từ trên xuống dưới: Độ dài nối C-X tăng dần; lực nối C-X giảm dần
  3. 2. Điều chế alkyl halide từ alkane: halogen hóa gốc tự do Các alkyl halide đơn giản có thể được điều chế bằng cách cho alkane tác dụng với Cl2 hoặc Br2 dưới sự hiện diện của ánh sáng theo chuỗi phản ứng gốc tự do. 3
  4. 2. Điều chế alkyl halide từ alkane: halogen hóa gốc tự do Loại phản ứng halogen hóa alkane ko được đánh giá cao để tổng hợp alkyl halide vì phản ứng thường tạo ra hỗn hợp sản phẩm. 4
  5. 2. Điều chế alkyl halide từ alkane: halogen hóa gốc tự do Hoạt tính của H trong phản ứng halogen hóa alkane BT: Tính toán độ phản ứng tương đối giữa các loại hydrogen khác nhau trong phản ứng chlorine hóa sau: 5
  6. 2. Điều chế alkyl halide từ alkane: halogen hóa gốc tự do BT: Dựa vào độ phản ứng tương đối giữa các loại hydrogen 1o, 2o, 3o hãy tính tỷ lệ phần trăm giữa các sản phẩm monochlorine hóa 2-methylbutane? BT: Tính toán độ phản ứng tương đối giữa các loại hydrogen khác nhau trong phản ứng chlorine hóa sau: 6
  7. 3. Điều chế alkyl halide từ alkene Phản ứng halogen hóa alkene: cộng X2 – cộng HX Cộng anti qua trung gian halonium Theo quy tắc Markovnikov tạo sản phẩm 1,2-dihalogeno 7
  8. 3. Điều chế alkyl halide từ alkene Phản ứng bromine hóa allyl (allylic bromination) Điều chế alkyl halide từ alkene với N-bromosuccinimide (NBS) dưới sự hiện diện của ánh sáng cho ra sản phẩm với sự thay thế H ở vị trí allyl bởi Br. Cơ chế: phản ứng gốc tự do 8
  9. 3. Điều chế alkyl halide từ alkene Phản ứng bromine hóa allyl (allylic bromination) Sự brom hóa với NBS giúp thế Br vào vị trí allyl mà ko phải vị trí khác là do năng lượng phân ly nối và từ đó thấy được độ bền tương đối giữa các loại gốc tự do. 9
  10. 4. Độ bền của gốc tự do allyl: sự cộng hưởng Gốc tự do allyl bền do vân đạo p của C ở giữa có thể xen phủ bên với các vân đạo p của các C kề bên, dẫn đến có 2 công thức cộng hưởng. Trong gốc tự do allyl, sự bất định xứ (delocalization) của điện tử đơn lẻ dẫn đến kết quả: các alkene ko đối xứng phản ứng bromine hóa allyl cho hỗn hợp sản phẩm. 10
  11. 4. Độ bền của gốc tự do allyl: sự cộng hưởng Phản ứng bromine hóa allyl rất hữu ích khi muốn biến đổi một alkene thành diene BT: Dự đoán sản phẩm khi 4,4-dimethylcyclohexene phản ứng với NBS, h 11
  12. BT: Sản phẩm chính của phản ứng giữa methylenecyclohexane với N- bromosuccinimide là 1-(bromomethyl)cyclohexene. Hãy giải thích. BT: Dự đoán sản phẩm khi các alkene sau phản ứng với NBS, h, CCl4
  13. 5. Điều chế alkyl halide từ alcohol Alcohol tam cấp phản ứng với HX Alcohol phản ứng với HCl, HBr hoặc HI cho alkyl halide tương ứng. Alcohol 3o cho phản ứng tốt nhất, alcohol 2o và 1o cho phản ứng chậm và cần phải gia thêm nhiệt độ. Có thể thay HF bằng tác chất êm dịu hơn [(CH3CH2]2NFS3
  14. 5. Điều chế alkyl halide từ alcohol Alcohol nhị cấp và nhất cấp phản ứng với SOCl2 hoặc PBr3 Alcohol 2o và 1o được biến đổi thành alkyl halide bằng các tác chất như thionyl chloride (SOCl2) hoặc phosphorus tribromide (PBr3). Phản ứng xảy ra trong điều kiện êm dịu, tính acid nhẹ nên ít gây ra sự chuyển vị khi so sánh với cách sử dụng acid HX. 14
  15. 5. Điều chế alkyl halide từ alcohol BT: Điều chế các alkyl halide sau từ các alcohol tương ứng. 15
  16. 6. Phản ứng của alkyl halide: tác chất Grignard Tác chất Grignard: Alkyl halide RX tác dụng với Mg trong dung môi ether hoặc THF khan cho sản phẩm alkylmagnesium halide RMgX, được gọi là tác chất Grignard. RMgX là hợp chất hữu cơ kim loại (organometallic compound). RMgX có tính thân hạch và tính base Tác chất Grignard cần được bảo vệ tránh tiếp xúc với không khí ẩm để tránh bị proton hóa và bị phá hủy trong phản ứng acid-base sau 16
  17. 6. Phản ứng của alkyl halide: tác chất Grignard BT: Dự đoán các phản ứng sau có xảy ra ko? Biết rằng pKa của NH3 là 35, pKa của HCCH là 25, pKa của CH4 là 60. BT: Làm thế nào để thay thế nhóm halogen bằng deuterium trong biến đổi sau? 17
  18. 7. Phản ứng ghép cặp hữu cơ kim loại (organometallic couplling reaction) Tác chất alkyllithium RLi Alkyllithium RLi cũng có tính base mạnh và tính thân hạch nên có hoạt tính tương tự như alkylmagnesium halide RMgX. Tác chất Gilman R2CuLi Tác chất Gilman được điều chế bằng cách cho RLi tác dụng với CuI trong dung môi diethyl ether. 18
  19. 7. Phản ứng ghép cặp hữu cơ kim loại (organometallic couplling reaction) Tác chất Gilman R2CuLi R2CuLi cho phản ứng ghép cặp với R’-Cl, R’-Br, R’-I và ko phản ứng với R’-F. Một nhóm alkyl trong tác chất Gilman sẽ thay thế halogen của R’-X, tạo nối C-C mới và cho ra sản phẩm R-R’. Cơ chế Cơ chế phản ứng bao gồm sự tạo thành trung gian đồng gắn với ba nhóm alkyl (triorganocopper intermediate), theo sau là sự ghép cặp và mất R’Cu. 19
  20. 7. Phản ứng ghép cặp hữu cơ kim loại (organometallic couplling reaction) Tác chất Gilman R2CuLi Phản ứng ghép cặp hữu cơ kim loại rất hữu dụng trong tổng hợp hữu cơ vì nó tạo được nối C-C. Phản ứng ghép cặp có thể thực hiện được với các RX aryl, vinyl. 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
33=>0