Bài giảng Hoá hữu cơ: Bài 2 - PGS.TS. Nguyễn Thị Thu Trâm

Chia sẻ: Bình An | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hoá hữu cơ - Bài 2: Hiệu ứng điện tử trong hóa hữu cơ. Mục tiêu học tập của bài này nhằm giúp sinh viên: Trình bày được khái niệm, tính chất của các loại hiệu ứng cảm ứng, hiệu ứng liên hợp, hiệu ứng siêu liên hợp; vận dụng được các hiệu ứng điện tử giải thích một số tính chất của hợp chất hữu cơ và cơ chế phản ứng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hoá hữu cơ: Bài 2 - PGS.TS. Nguyễn Thị Thu Trâm

Bài 2 HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ MỤC TIÊU 1. Trình bày được khái niệm, tính chất của các loại hiệu ứng cảm ứng, hiệu ứng liên hợp, hiệu ứng siêu liên hợp. 2. Vận dụng được các hiệu ứng điện tử giải thích một số tính chất của hợp chất hữu cơ và cơ chế phản ứng.
1 Hiệu ứng cảm Hieäu öùng caûm laø hieäu öùng ñaëc bieät cuûa noái ñôn σ gaây ra do söï khaùc bieät veà ñoä aâm ñieän cuûa 2 nguyeân töû hay 2 nhoùm nguyeân töû noái vôùi nhau - Chæ lieân quan ñeán ñieän töû cuûa noái ñôn σ - Coù tính caùch thöôøng tröïc - Truyeàn doïc theo maïch σ - Giaûm daàn aûnh höôûng khi caøng xa taâm gaây ra hieäu öùng
Phân loại  Caùc nhoùm gaây ra hieäu öùng caûm aâm (-I) - Caùc halogen: -F > -Cl > -Br > -I - Caùc nhoùm mang ñieän tích döông -NR3+, -PR3+, -OR2+, -SR2+ - Caùc nhoùm trung hoaø coù nguyeân töû ñoä aâm ñieän lôùn –OH, -SH, -NH2 - Caùc nhoùm trung hoaø coù noái löôõng cöïc –NO2, -SO3H, >C=O  Caùc nhoùm gaây hieäu öùng caûm döông (+I) - Caùc nhoùm alkil coù hieäu öùng caûm +I yeáu, gia taêng theo thöù töï sau ñaây -CH3 < -CH2CH3 < -CH(CH3)2 < -C(CH3)3 - Caùc nhoùm coù nguyeân töû mang ñieän tích aâm -O-, -S-
Hiệu ứng cảm ảnh hưởng đến:  Khả năng phản ứng và chiều hướng của phản ứng CH3-CH=CH2 + HBr → CH3-CH(Br)-CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 NO2 HNO3/(CH3CO)2O NO2 NO2 Toluene o-nitrotoluene m-nitrotoluene p-nitrotoluene (63%) (3%) (34%) CF3 CF3 CF3 CF3 NO2 HNO3/H2SO4 NO2 NO2 o-nitro(triflouromethyl) m-nitro(triflouromethyl) p-nitro(triflouromethyl) (Triflouromethyl)benzene benzene benzene benzene (6%) (91%) (3%)
 Độ mạnh của acid/ base hữu cơ Acid pKa Base pKb H-COOH 3,75 NH3 4,74 CH3-COOH 4,76 CH3NH2 3,43 Br-CH2-COOH 2,86 CH3CH2NH2 3,36 Cl-CH2-COOH 2,81 (CH3)2NH 3,28 F-CH2-COOH 2,66 (CH3)3N 4,30* Acid CH3-CH2-CH2-COOH CH2-CH2-CH2-COOH CH3 CH CH2 COOH CH3 CH2 CH COOH Cl Cl Cl Ka 139.10-5 8,9.10-5 3,0.10-5 1,54.10-5
2 Hiệu ứng cộng hưởng Chæ xaûy ra coäng höôûng khi trong phaân töû höõu cô coù mang moät trong caùc heä thoáng sau: - Lieân keát π tieáp caùch CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH CH2 - Lieân keát π vôùi ñieän töû p coâ laäp CH2 CH Cl CH2 CH Cl CH2 CH O CH3 CH2 CH O CH3 - Lieân keát π vôùi vaân ñaïo p troáng CH2 CH CH2 CH2 CH CH2 - Ñieän töû p coâ laäp vôùi vaân ñaïo p troáng CH3 C O H CH3 C O H CH3 CH3 - Lieân keát π vôùi ñieän töû ñoäc thaân CH CH3 CH CH3
Nguyeân töû hay nhoùm nguyeân töû huùt ñieän töû gaây ra hieäu öùng coäng höôûng aâm (-C) Nguyeân töû hay nhoùm nguyeân töû ñaåy ñieän tö ûgaây ra hieäu öùng coäng höôûng döông (+C) O H N N O H -C +C +C -C O H CH3-CH2-O-H Phenol, pKa = 10 Ethanol, pKa = 17 OH OH OH NO2 > > NO2 pKa NO2 7.15 7.23 8.4
Carbocation bền vững khi điện tích dương được giải tỏa. Các hiệu ứng +I và +C có tác dụng làm cho carbocation bền vững hơn. CH3 CH3 CH3 H > > > CH3 CH3 H H H H 3C H H Carbanion bền vững khi có nhóm hút điện tử. Hiệu ứng –I và –C làm tăng độ bền của carbanion. CH3-< (C6H5)2CH- CH3-CH2-CH2-< CH2=CH-CH2-