Bài giảng Hóa hữu cơ: Hydrocacbon chưa no, có hai liên kết đôi - Ankadien

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Hóa hữu cơ: Hydrocacbon chưa no, có hai liên kết đôi - Ankadien" được biên soạn với các nội dung chính sau: Khái niệm chung về ankadien; Công thức phân tử chung của ankadien; Phương pháp điều chế ankadien; Tính chất hóa học của ankadien. Mời thầy cô và các em cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa hữu cơ: Hydrocacbon chưa no, có hai liên kết đôi - Ankadien

HYDROCACBON CHƯA NO, CÓ 2 LIÊN KẾT ĐÔI: ANKADIEN 1. Khái niệm chung 2. Điều chế 3. Tính chất Hóa học
1. KHÁI NIỆM CHUNG Ankadien là hợp chất hydrocacbon chưa no (không no) mạch hở mà trong phân tử chứa 2 liên kết đôi C=C. + Công thức phân tử chung của ankadien là CnH2n-2 với n  3 ❖ Căn cứ vào vị trí liên kết đôi mà chia thành 3 loại: + Các Ankadien với 2 liên kết đôi liền nhau: C=C=C kém bền và có khả năng phản ứng lớn + Các ankadien với liên kết đôi cách nhau (2 lk đơn trở lên): có tính chất không khác biệt nhiều với các anken + Các ankadien với hệ liên hợp: có một số tính chất đặc biệt hơn so với hai loại trên. CH2 = CH – CH = CH2 1,3-butadien
❖Cách gọi tên quốc tế IUPAC: Tên quốc tế của các ankadien tương tự anken đổi đuôi en thành dien - Gọi tên: STT Tên vị trí 2 liên tên HC mạch nhóm thế + nhóm thế + kết đôi + chính (đuôi dien 1 2 3 4 5 6 7 CH3−CH=CH−CH2−CH=CH−CH3 2,5-heptadien CH2=CH−CH=CH2 1,3-butadien hay divinyl 2-metyl 1,3-butadien hay isopren
❖Đồng phân + Đồng phân cấu tạo: đồng phân mạch, vị trí liên kết ba, kiểu liên kết,... + Đồng phân lập thể: có đồng phân hình học cis-, trans- tương tự anken ❖ Tính chất vật lý: Ở nhiệt độ thường butadien là một chất khí, isopren và dimetyl butadien là những chất lỏng
2. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ ❖ Điều chế từ n-butan và n-buten: dehydro hóa 1,3-butadien Xúc tác thường dùng: Al2O3 + Cr2O3 ở to = 650oC ❖ Từ axetylen Cách 1: Cu2Cl2, NH4Cl 450oC 1,3-butadien
2. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ ❖ Từ axetylen: Cách 2: OH- Cách 3: Reppe 1945 ❖ Từ C2H5OH: pp Lêbêde 1,3-butadien
2. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ ❖ Điều chế isopren: Cách 1: đề hydro hóa Xt, to , p CH3-CH-CH2-CH3 ⎯⎯→ CH2= CH-CH=CH2 CH3 CH3 isopentan isopren Cách 2: từ axetylen NaNH2 CH  CH + CH3 – CO - CH3 ⎯⎯→ CH2= CH-CH=CH2 axeton CH3 isopren
3. TÍNH CHẤT HÓA HỌC NHẬN XÉT CHUNG: Xét phân tử CH2=CH−CH=CH2 Phân tử 1,3-butadien có 4 nguyên tử Cở trạng thái lai hoá sp2. Chúng liên kết với nhau và với các nguyên tử hydro bằng liên kết . Các liên kết  tạo thành do sự xen phủ của các orbital lai hoá sp2 của cacbon (liên kết C−C), và do sự xen phủ của các orbital lai hoá với orbital s của hydro (liên kết C−H)
3. TÍNH CHẤT HÓA HỌC NHẬN XÉT CHUNG: Xét phân tử CH2=CH−CH=CH2 Tất cả các nguyên tử cacbon và hydro đều nằm trên một mặt phẳng, các orbital p của các nguyên tử C xen phủ lẫn nhau tạo 2 liên kết  và 4 electron  giải toả trên toàn bộ phân tử thành hệ e  liên hợp làm liên kết dôi dài ra, liên kết đơn ngắn lại. Ảnh hưởng liên hợp thể hiện rõ ở khả năng phản ứng cộng tăng lên và đặc biệt cho phản ứng cộng 1,4. Ngoài ra, các ankadien có nối đôi liên hợp còn rất dễ tham gia phản ứng trùng hợp thành các polyme dùng chế tạo cao su nhân tạo.
Từ cấu trúc suy ra các hướng phản ứng chính của hợp chất Ankadien: + Phản ứng cộng AE vào hệ liên hợp: sản phẩm cộng 1,2 hay 1,4 + Phản ứng cộng đóng vòng + Phản ứng trùng hợp
3.1. Phản ứng cộng ❖ Cộng H2 Tùy thuộc tác nhân khử có thể thu butan hoặc 2- buten
3.1. Phản ứng cộng ❖ Cộng HCl: AE Cơ chế: Sản phẩm cộng 1,2 78% Sản phẩm cộng 1,4 22%
3.1. Phản ứng cộng ❖ Cộng HBr, Br2: AE Sản phẩm cộng 1,4 Sản phẩm cộng 1,2 Tỷ lệ sản phẩm cộng 1,2 và cộng 1,4 phụ thuộc vào điều kiện phản ứng, to, dung môi phân cực hay không phân cực, thời gian phản ứng…
3.1. Phản ứng cộng ❖ Cộng HBr, Br2: AE Sản phẩm cộng 1,2 Sản phẩm cộng 1,4
3.1. Phản ứng cộng ❖ Cộng HBr, Br2: AE
3.1. Phản ứng cộng ❖ Cộng HBr, Br2: AE +) Trong môi trường phân cực: → Ở to rất thấp thì sản phẩm 1,2 là chủ yếu do về mặt động học, sản phẩm 1,2 tạo thành nhanh hơn và năng lượng hoạt hóa sp 1,2 thấp hơn 1,4. → Ở to cao hơn, tỷ lệ sản phẩm 1,4 càng tăng do về mặt nhiệt động sản phẩm 1,4 bền hơn sản phẩm 1,2 → Sản phẩm 1,2 tạo thành sẽ chuyển dần sang sản phẩm 1,4. +) Trong môi trường ít phân cực hay không phân cực : do trong môi trường này không tạo được khả năng tách dị ly mà chỉ ở dạng Br+-Br- và khi phản ứng với butadien-1,3 thì cộng hợp 1,2 là chủ yếu
3.2. Phản ứng cộng 1,4 đóng vòng: Diels-Alder dien dienophil Sản phẩm cộng 1,4 đóng vòng
3.3. Phản ứng trùng hợp +) Xảy ra theo cơ chế gốc hay cơ chế ion Hợp chất cơ kim, R-li+→ cơ chế ion – anion, sp 1,4 Na, perooxit → cơ chế gốc → sp hỗn hợp 1,2 và 1,4 Na, 8at
3.3. Phản ứng trùng hợp quá trình trùng hợp 1,4 có thể xảy ra hai khả năng trùng hợp cis- hoặc trans- Butadien có khả năng đồng trùng hợp với rất nhiều monome khác như stryren (C6H5−CH=CH2), acronitril (CH2=CH−CN) Na, 8at X = C6H5−, −CN
3.3. Phản ứng trùng hợp Butadien có khả năng đồng trùng hợp với rất nhiều monome khác như stryren (C6H5−CH=CH2), acronitril (CH2=CH−CN) Na, 8at