Chương 9

HỢP CHẤT CƠ KIM

(Organometallic compounds)

NỘI DUNG

9.1. Khái niệm, phân loại

9.2. Các phương pháp điều chế

9.3. Tính chất hóa học của hợp

chất cơ magie

9.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI

 Khái niệm: Là hợp chất trong đó nguyên tử kim loại liên kết

trực tiếp với nguyên tử carbon.

Phân loại:

Cơ kim thuần khiết: (CH3)2Zn, C4H9Li, CH3Na,…

 Cơ kim hỗn tạp (cơ magie): R-Mg-X (ankyl magie halogenua)

9.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ

9.2.1. Hợp chất cơ magie (tác nhân Grignard)

(ankyl magie halogenua)

(aryl magie halogenua)

Cơ chế đề xuất

 Khả năng phản ứng: RI> RBr > RCl >>>> RF

 Vai trò của ete (R-O-R):

9.2.1. Hợp chất cơ magie (tác nhân Grignard)

9.2.2. Các hợp chất cơ kim khác

Butylbromua

Butyl liti 80-90%

9.3 Tính chất hóa học của hợp chất cơ magie

9.3.1. Tác dụng với hợp chất chứa ngt H linh động

9.3.2. Tác dụng với dẫn xuất halogen

9.3.3. Tác dụng với oxi và oxiran (epoxide)

9.3.4. Phản ứng với các hợp chất chứa nhóm

C=O, CN

9.3.1. PHẢN ỨNG VỚI HỢP CHẤT CHỨA NGUYÊN TỬ H LINH ĐỘNG

- +

Base

Acid

 HA: H2O, ROH, HCl, R-CC-H, NH3,…

 Tác nhân Grignard: Có tính base; tác nhân Nucleophil

a. Tác dụng với H2O

9.3.1. PHẢN ỨNG VỚI HỢP CHẤT CHỨA NGUYÊN TỬ H LINH ĐỘNG

b. Tác dụng với ancol (ROH)

c. Tác dụng với HCl

9.3.1. PHẢN ỨNG VỚI HỢP CHẤT CHỨA NGUYÊN TỬ H LINH ĐỘNG

d. Tác dụng với ankin-1

e. Tác dụng với NH3

9.3.2. PHẢN ỨNG VỚI DẪN XUẤT HALOGEN

(SN)

9.3.3. PHẢN ỨNG VỚI OXI VÀ OXIRAN (EPOXID)

 Phản ứng điều chế ancol

a. Phản ứng với oxi

9.3.3. PHẢN ỨNG VỚI OXI VÀ OXIRAN (EPOXID)

b. Phản ứng với oxiran

Ancol 1o

9.3.4. PHẢN ỨNG VỚI HỢP CHẤT CARBONYL

(2) H3O+ X- : HCl/H2O, NH4Cl/H2O

(1): phản ứng cộng hợp nucleophil (trong dung môi ete)

(2): phản ứng thủy phân alkoxi magie halogenua trong môi trường acid

Ancol bậc cao

Alkoxi magie halogenua

9.3.4. PHẢN ỨNG VỚI HỢP CHẤT CARBONYL

a. Tác dụng với HCH=O (điều chế ancol 1o)

formandehit

Ancol 1o

Ví dụ

Et2O

Phenylmagiebromua

Ancolbenzylic (90%)

9.3.4. PHẢN ỨNG VỚI HỢP CHẤT CARBONYL

b. Tác dụng với andehit (điều chế ancol 2o)

Ancol 2o

Ví dụ

Et2O

2-butanol

9.3.4. PHẢN ỨNG VỚI HỢP CHẤT CARBONYL

c. Tác dụng với xeton (điều chế ancol 3o)

xeton

Ancol 3o

Ví dụ

2-methyl-2-butanol

9.3.4. PHẢN ỨNG VỚI HỢP CHẤT CARBONYL

Et2O

Et2O

d. Tác dụng với este (điều chế ancol 3o)

este

SPTG (kém bền)

v xeton

Et2O

Ancol 3o

xeton

* Khả năng phản ứng với tác nhân Gignard của xeton mạnh hơn este

9.3.4. PHẢN ỨNG VỚI HỢP CHẤT CARBONYL

* Khả năng phản ứng với tác nhân Gignard của xeton mạnh hơn este

d. Tác dụng với este (điều chế ancol 3o)

9.3.4. PHẢN ỨNG VỚI HỢP CHẤT CARBONYL

 Viết phương trình phản ứng?

(1) ete

2 C2H5MgCl + CH3COCl

(2) NH4Cl/H2O

e. Tác dụng với RCOCl/(RCO)2O (điều chế ancol 3o)

9.3.4. PHẢN ỨNG VỚI HỢP CHẤT CARBONYL

 Viết phương trình phản ứng?

(1) ete

2 C2H5MgCl + (CH3CO)2O

(2) NH4Cl/H2O

e. Tác dụng với RCOCl/(RCO)2O (điều chế ancol 3o)

9.3.4. PHẢN ỨNG VỚI HỢP CHẤT CARBONYL

f. Tác dụng với CO2 (điều chế acid carboxylic)

Butylclorua

 Viết sơ đồ phản ứng điều chế acid benzoic từ benzen?

 Viết phương trình phản ứng?

2 C2H5MgCl + R’CN

9.3.4. g. PHẢN ỨNG VỚI HỢP CHẤT NITRIL

 Khả năng phản ứng của tác nhân Grignard