Hóa Học Hữu Cơ - T.S. Phan Thành Sơn Nam - Alkene1

Chia sẻ: Van Hoang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

164
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 5: ALKENE I. Giới thiệu chung Alkene: hydrocarbon mạch hở, chứa 1 liên kết đôi C=C (CnH2n, n≥2) Trong C=C: 1σ & 1π, σ hình thành do liên kết của orbital sp2 Liên kết π vuông góc với mặt phẳng phân tử Alkene đơn giản nhất là ethylene CH2=CH2 II. Hệ danh pháp II.1. Tên thông thường Tên alkane tương ứng, đổi ane ylene Ít dùng, trừ 3 alkene thông dụng: CH2=CH2 ethylene CH2=CH-CH2 propylene (CH3)2C=CH2 isobutylene II.2. Danh pháp IUPAC Tên alkane tương ứng, đổi ane ene Chọn mạch carbon dài nhất & chứa C=C làm mạch chính Đánh số sao cho C=C...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Hóa Học Hữu Cơ - T.S. Phan Thành Sơn Nam - Alkene1

Hóa Học Hữu Cơ TS Phan Thanh Sơn Nam Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM Điện thoại: 8647256 ext. 5681 Email: ptsnam@hcmut.edu.vn 1
Chương 5: ALKENE I. Giới thiệu chung • Alkene: hydrocarbon mạch hở, chứa 1 liên kết đôi C=C (CnH2n, n≥2) • Trong C=C: 1σ & 1π, σ hình thành do liên kết của orbital sp2 2
• Liên kết π vuông góc với mặt phẳng phân tử •Alkene đơn giản nhất là ethylene CH2=CH2 121.7o 116.6o 1.08 Å 1.33 Å 3
II. Hệ danh pháp II.1. Tên thông thường • Tên alkane tương ứng, đổi ane ylene Ít dùng, trừ 3 alkene thông dụng: CH2=CH2 ethylene CH2=CH-CH2 propylene (CH3)2C=CH2 isobutylene 4
II.2. Danh pháp IUPAC • Tên alkane tương ứng, đổi ane ene • Chọn mạch carbon dài nhất & chứa C=C làm mạch chính •Đánh số sao cho C=C có chỉ số nhỏ nhất • Chỉ số của C=C chọn theo vị trí C gần C1 nhất, viết cách tên mạch chính 1 gạch ngang 5
CH3-CH-CH=CH2 3-methyl-1-butene CH3 CH3 4-methyl-2-pentene (có cis & trans) CH3-C-CH=CH-CH3 H II.3. Tên gốc của alkene Alkenyl CH2=CH- 1-ethenyl (vinyl) CH2=CH-CH2- 2-propenyl (allyl) CH3-CH=CH- 1-propenyl 6
III. Các phương pháp điều chế III.1. Tách nước từ alcohol • Phản ứng có thể ở pha lỏng (xúc tác acid H2SO4, H3PO4, 100-170oC) hay pha khí (xúc tác Al2O3, zeolite, 350-400oC) to CC CC + H 2O xt H OH 7
• Khả năng tách nước: alcohol bậc 3 > bậc 2 > bậc 1 H2SO4 75% CH3CH=CHCH3 CH3CH2CH2CH2-OH 140 oC CH3-CH-CH2-CH3 H2SO4 50-60% CH3-CH=CH-CH3 o 100 C OH H2SO4 20% (CH3)3C-OH CH2=C(CH3)2 80 oC 8
III.2. Tách HX từ dẫn xuất của halogen to CC CC + H2O + KX KOH/ethanol HX • Khả năng tách HX: RX bậc 3 > bậc 2 > bậc 1 to CH3CH2CH=CH2 CH3CH2CH2CH2Cl KOH/ethanol to CH3CH2CH=CH2 CH3CH2CHCH3 CH3CH=CHCH3 + KOH/ethanol Cl 20% 80% Lưu ý: tách R-X bậc 1 không có chuyển vị ≠ R-OH bậc 1 H2SO4 75% CH3CH=CHCH3 CH3CH2CH2CH2-OH o 140 C 9
III.3. Khử dẫn xuất 2 lần thế của halogen Zn CC CC + ZnX2 to XX HH Zn H3C C C CH3 CH3CH=CHCH3 + ZnX2 to Br Br III.4. Hydro hóa alkyne R R' t , x ar H 2 dl H H Lin ) (Pd R C C R' Na ,N H 3 R H H R' 10
III.5. Nhiệt phân ester CnH2n+1-O-COR CnH2n + RCOOH • Nhiệt phân ester của rượu bậc 1 < bậc 2 < bậc 3 Ester bậc 1 1 sản phẩm, bậc 2 & bậc 3 nhiều sản phẩm IV. Tính chất vật lý (tự đọc) Chỉ tan trong dung môi không phân cực hay ít phân cực V. Tính chất hóa học Liên kết π (E phân ly = 60 kcal/mol) yếu hơn liên kết σ (E = 80 kcal/mol) Xúc tác, t o... liên kết π dễ bị đứt 11
V.1. Phản ứng cộng hợp ái điện tử V.1.1. Cơ chế: • Giai đoạn 1: dung moâi chaäm beàn hoùa C C + Xδ+-Yδ− CC C+ C CC xuùc taùc Xδ+ X+ X nhanh Yδ− phöùc π khoâng beàn Giai đoạn chậm: X+ tấn công vào C=C ái điện tử 12
• Giai đoạn 2: Y nhanh CC Y- CC X X+ Y- tấn công vào phía đối lập với X • Nhóm thế đẩy điện tử (+C, +I, +H) tăng mật độ điện tử của C=C tăng khả năng phản ứng AE 13
V.1.2. Phản ứng cộng hợp halogen • Phản ứng cộng hợp của CH2=CH2 với Br2 với sự có mặt của NaCl, NaNO3, sản phẩm thu được là 1 hổn hợp: Br-CH2-CH2-Br + Br-CH2-CH2-Cl + Br-CH2-CH2-ONO2 • Nếu phản ứng thực hiện trong dung môi là CH3OH, sản phẩm chính là Br-CH2-CH2-OCH3 !!! 14
CCl4 H2C CH2 + Br2 H2C CH2 Br Br CH3OH H2C CH2 + Br2 H2C CH2 Br OCH3 H2O H2C CH2 + Br2 H2C CH2 Br OH 15
***Lập thể của phản ứng cộng X2: Cộng hợp trans (anti) cis sản phẩm là hổn hợp racemic (1 đôi đối quang) trans sản phẩm có thể là meso (1 sản phẩm) CH3 CH3 H CH3 C H C Br Br C H Br2 C Br C H H C Br H CH3 CH3 CH3 rac- CH3 H3C H Br2 C H C Br C H C Br H CH3 CH3 16 meso
V.1.3. Phản ứng cộng HX a. Quy tắc Markonikov (dành cho C=C không đối xứng): H+ sẽ tấn công vào carbon chứa nhiều H CH3-CH=CH2 + HBr CH3-CH-CH3 Br Br CH3-C=CH2 + HBr CH3-C-CH3 CH3 CH3 b. Quy tắc Zaitsev-Wagner: H+ sẽ tấn công vào phía tạo thành carbocation trung gian bền nhất HBr CH3-CH=CH-CH2-CH3 CH3-CH-CH-CH2-CH3 17 Br
c. Quy tắc Kharasch: khi có mặt peroxide, phản ứng sẽ đi theo hướng ngược với Markonikov & theo cơ chế cộng hợp gốc tự do CH3-CH=CH2 + HBr CH3-CH2-CH2-Br • Các peroxide: H2O2, acetyl peroxide CH3CO-O-O- CO-CH3, benzoylperoxide C6H5CO-O-O-COC6H5 18
• Cơ chế: Theo hướng tạo gốc tự do bền to + CO2 CH3 + CH3-CO-O CH3-C-O-O-C-CH3 O O Br CH3-CO-O + HBr + CH3COOH Br CH3-CH=CH2 + CH3-CH-CH2Br CH3-CH-CH2 Br HBr CH3-CH2-CH2Br + Br CH3-CH-CH2Br •Lưu ý: HI & HCl không tham gia phản ứng cộng gốc tự do như HBr!!! 19
V.1.4. Phản ứng cộng hợp nước • Cần xúc tác acid: H2SO4, H3PO4 (không dùng HX) H2SO4 CH3-CH-CH3 CH3-CH=CH2 + H2O OH • Tuân theo quy tắc Markonikov • Cơ chế: H -H+ + H2O + H CH3-CH-CH3 + H+ CH3-CH=CH2 H3 C C O CH3-CH-CH3 OH + H+ -H2O + H -H CH3 Nếu dùng nhiều H2SO4: CH3-CH=CH2 + H2SO4 (CH3)2CH-OSO3H (CH3)2CH-OH + H2SO4 (CH3)2CH-OSO3H + H2O 20