›
›

Bài giảng Hóa hữu cơ - Chương IV: Anken

pdf 36 trang hapham 2730
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa hữu cơ - Chương IV: Anken", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_hoa_huu_co_chuong_iv_anken.pdf

Nội dung text: Bài giảng Hóa hữu cơ - Chương IV: Anken

  1. Chương IV ANKEN Bao gồm các phần sau 1) Định nghĩa 2) Danh pháp 3) Điều chế 4) Tính chất vật lý 5) Tính chất hóa học 12/7/2010 606001 Anken 1
  2. ANKEN Danh pháp Theo IUPAC Số thứ tự nhánh-tên nhánh-số thứ tự nối đôi-tên mạch chính Đánh số: ™Mạch chính là mạch dài nhất có chứa nối đôi ™Mạch chính được đánh số sao cho nối đôi có số thứ tự nhỏ nhất và số thứ tự của mạch nhánh càng nhỏ càng tốt 12/7/2010 606001 Anken 2
  3. ANKEN Danh pháp Bài tập 1: xác định danh pháp của các hợp chất sau CH -CH-CH=CH-CH 3 3 4-metyl-2-penten CH3 2,4-dimetyl-3-hexen CH3-CH-CH=C-CH3 CH3 C2H5 CH -CH -CH-CH=C-CH 3 2 3 3,5-dimetyl-3-hepten CH3 C2H5 12/7/2010 606001 Anken 3
  4. ANKEN Danh pháp Theo tên thông thường Thay vần en thành ylen CH2=CH2 eten, etylen CH3-CH=CH2 propen, popylen 12/7/2010 606001 Anken 4
  5. ANKEN Danh pháp Tên gốc ankenyl CH2=CH- etenyl (vinyl) CH3-CH=CH- 1-propenyl CH2=CH-CH2- 2-propenyl, (allyl) 12/7/2010 606001 Anken 5
  6. ANKEN Phương pháp điều chế 1. Khử nước từ ancol Xúc tác : axit (thường dùng H2SO4) Cơ chế: tách loại E1 + CC + H CC CC + + H O H OH H OH 2 + 2 H cacbocation + CC + H 12/7/2010 606001 Anken 6
  7. ANKEN Khử nước từ ancol Đặc điểm phản ứng ¾Khả năng tách nước của ancol bậc 3 > ancol bậc 2 > ancol bậc 1 CH3 20% H2SO4 CH -C=CH CH3-C-OH 3 2 o + H O 80 C CH 2 CH3 3 CH -CH -CH-CH 3 2 3 H2SO4 50% CH -CH=CH-CH + H O OH 100oC 3 3 2 H SO dd CH -CH -CH -CH OH 2 4 3 2 2 2 CH3-CH=CH-CH3 + H O 150oC 2 12/7/2010 606001 Anken 7
  8. ANKEN Khử nước từ ancol Đặc điểm phản ứng ¾Tách nước tạo sản phẩm chính là anken bền hơn Bài tập 2: Xác định sản phẩm chính của phản ứng CH CH 3 + 3 CH3 H CH3-CH2-C-CH3 CH3-CH=C-CH3 + CH3-CH2-C=CH2 OH Sản phẩm chính 12/7/2010 606001 Anken 8
  9. ANKEN Khử nước từ ancol Đặc điểm phản ứng ¾Giai đoạn tạo cacbocation thường kèm theo sự chuyển vị để tạo ra cacbocation bền hơn. Do vậy sản phẩm chính của phản ứng thường là sản phẩm chuyển vị (thường cũng là sản phẩm anken có mật độ điện tử ở nối đôi cao hơn) Bài tập 3: Xác định sản phẩm chính của phản ứng CH CH 3 + 3 CH3 CH -C H CH -C=C-CH CH =C-CH-CH 3 CH-CH3 3 3 + 2 3 CH3OH CH3 CH3 Sản phẩm chính 12/7/2010 606001 Anken 9
  10. ANKEN Phương pháp điều chế 2. Khử HX của halogenua ankyl - Xúc tác : Bazơ (thường là KOH) trong môi trường ancol (thường là etanol) - Cơ chế : theo cơ chế tách loại E2 CC CC + H2O + X X H OH- 12/7/2010 606001 Anken 10
  11. ANKEN Khử HX Đặc điểm phản ứng ¾Tách HX tạo sản phẩm chính là anken bền hơn Bài tập 4: Xác định sản phẩm chính của phản ứng CH3-CH2-CH-CH3 KOH rượu CH3-CH=CH-CH3+ CH3-CH2-CH=CH2 o Cl T C sản phẩm chính 12/7/2010 606001 Anken 11
  12. ANKEN Khử HX Đặc điểm phản ứng ¾Vì theo cơ chế E2 nên không có sản phẩm chuyển vị Bài tập 5: Xác định sản phẩm chính của phản ứng KOH/etanol CH -CH -CH -CH Br CH -CH -CH=CH 3 2 2 2 ToC 3 2 2 Một sản phẩm 12/7/2010 606001 Anken 12
  13. ANKEN Khử HX Xét khả năng phản ứng ™Với RX có cùng gốc R thì tách HI> HBr >HCl> HF ™Với RX có cùng gốc X thì tách HX ở R bậc 3 > R bậc 2 > R bậc 1 12/7/2010 606001 Anken 13
  14. ANKEN Tính chất hóa học Do trong anken, mật độ điện tử ở nối đôi lớn nên ‰Các cation, các gốc tự do vào nối đôi ( phản ứng cộng hợp halogen, hidrohalogen, nước, hidro ) ‰Oxi hóa ở nối đôi 12/7/2010 606001 Anken 14
  15. ANKEN Tính chất hóa học Phản ứng cộng hợp 1. Cộng halogen X + X2 X Cl CCl4 CH3-CH=CH-CH3+ Cl2 CH3-CH-CH-CH3 Cl 12/7/2010 606001 Anken 15
  16. ANKEN 1. Cộng halogen Cơ chế: AE δ+ δ− X Xt chậm + CC + X-y CC CC Dung môi X δ+ cacbocation Y δ− + X CC + cation mạch vòng X X nhanh CC + Y CC Cộng trans Y 12/7/2010 606001 Anken 16
  17. ANKEN 1. Cộng halogen Xét khả năng phản ứng ¾Phản ứng cộng halogen thường thực hiện với brom, clo ¾Mật độ điện tử ở liên kết đôi càng lớn, sự tấn công của X+ càng dễ, phản ứng càng dễ xảy ra 12/7/2010 606001 Anken 17
  18. ANKEN 1. Cộng halogen Bài tập 6 :Xét khả năng phản ứng AE của các hợp chất CH =CH (CH3)2CH=CH2 CH3-CH=CH2 2 2 Đặc điểm phản ứng ‰Tránh dùng thừa halogen và chiếu sáng phản ứng 12/7/2010 606001 Anken 18
  19. ANKEN 1. Cộng halogen Đặc điểm phản ứng Trong dung môi không phân cực như CCl4, benzen cho một sản phẩm cộng Bài tập 7: xác định các sản phẩm của phản ứng Cl CCl4 CH -CH-CH CH3-CH=CH2 + Cl2 3 2 Cl 12/7/2010 606001 Anken 19
  20. ANKEN 1. Cộng halogen Đặc điểm phản ứng Trong dung môi phân cực như nước, etanol cho hỗn hợp các sản phẩm cộng Bài tập 8: xác định các sản phẩm của phản ứng Br OH Cl nước muối CH -CH CH2=CH2 + Br2 CH2-CH2 CH2-CH2 2 2 Br Br Br 12/7/2010 606001 Anken 20
  21. ANKEN Cộng hidro halogenua 2. Cộng hidro halogenua - Cơ chế : cộng ái điện tử AE (cộng trans) - Quy tắc cộng : H+ (của HX) sẽ cộng hợp vào cacbon nào của nối đôi sao cho tạo thành cacbocation bền hơn 12/7/2010 606001 Anken 21
  22. ANKEN Cộng hidro halogenua Bài tập 9: xác định các sản phẩmchính của các phản ứng CH -CH-CH 3 3 (1) CH3-CH=CH2 + HCl Cl CH3-CH2-CH-CH3 CH3-CH2-CH=CH2 + HCl (2) Cl + CH3-CH2-CH2-CH-CH3 CH3-CH2-CH=CH-CH3 HCl (3) Cl CF3-CH=CH2+ HCl CF3-CH2-CH2Cl (4) 12/7/2010 606001 Anken 22
  23. ANKEN Cộng hidro halogenua Xét khả năng phản ứng: ¾Với cùng một anken thì cộng HI > HBr > HCl > HF ¾Với cùng một HX thì anken nào có mật độ điện tử ở liên kết đôi càng lớn thì phản ứng càng dễ. Bài tập 10 : so sánh khả năng phản ứng 3>1>2>4 12/7/2010 606001 Anken 23
  24. ANKEN Cộng HBr 3. Cộng HBr khi có mặt của O2 hay hợp chất peroxit (peroxit benzoyl, H2O2 ) CH -CH=CH + 3 2 HBr CH3-CHBr-CH3 + CH3-CH2-CH2Br sản phẩm chính peroxit CH -CH=CH 3 2 + HBr CH3-CH2-CH2Br+ CH3-CH-CH3 sản phẩm chính Br 12/7/2010 606001 Anken 24
  25. - Cơ chế : cộng gốc tự do AR Giai đoạn khơi mào ROOR 2RO RO + HBr ROH + Br Giai đoạn truyền . HBr CH -CH-CH Br CH -CH -CH Br + Br 2 2 3 2 2 CH -CH=CH + Br 3 2 . HBr CH -CH-CH CH2-CHBr-CH2 3 3 + Br Br
  26. ANKEN Cộng HBr - Đặc điểm phản ứng: ™Chỉ xảy ra khi cộng HBr vào anken có mặt peroxit (HCl, HI không cho phản ứng này) 12/7/2010 606001 Anken 26
  27. ANKEN Phản ứng hidrat hoá anken 4. Phản ứng hidrat hoá anken Xt CH -CHOH-CH CH3-CH=CH2+ H2O 3 3 - Xúc tác : axit HX hay H2SO4 - Cơ chế AE 12/7/2010 606001 Anken 27
  28. Cơ chế + + CH -CH-CH CH3-CH=CH2 + H 3 3 + CH -CH-CH O CH -CH-CH 3 3 + H2 3 3 O H + H CH3-CH-CH3 CH -CH-CH O + X 3 3 H + H + HX OH
  29. ANKEN Phản ứng cộng bohidro 5. Phản ứng cộng bohidrua + H CH -CHOH-CH CH3-CH=CH2+ H2O 3 3 1.B2H6 CH3-CH=CH2 CH3-CH2-CH2OH 2.H2O2, H2O 12/7/2010 606001 Anken 29
  30. Cơ chế H δ+ δ− cộng cis + H CH -CH=CH BH CH -CH-CH -B 3 2+ 3 3 2 H CH3-CH2-CH2-B H H H 2.CH -CH=CH CH3-CH2-CH2-B 3 2 (CH -CH -CH ) B H 3 2 2 3 CH -CH -CH -O O-CH -CH -CH (CH -CH -CH ) B H O 3 2 2 2 2 3 3 2 2 3 + 2 2 B O-CH2-CH2-CH3 CH -CH -CH -O O-CH -CH -CH 3 2 2 2 2 3 NaOH + Na BO B 2 3 3CH3-CH2-CH2OH + B(OH)3 O-CH2-CH2-CH3
  31. ANKEN Phản ứng cộng H2 6. Phản ứng cộng H2 Ni (Pt, Pd) CC + H2 CC H H -Cơ chế : Cộng gốc tự do AR (cộng cis) 12/7/2010 606001 Anken 31
  32. ANKEN Phản ứng oxi hóa Phản ứng oxi hóa Oxi hóa anken bằng percacboxylic tạo hợp chất diol Oxy hóa với KMnO4 Oxy hóa với ozon 12/7/2010 606001 Anken 32
  33. ANKEN Phản ứng oxi hóa Oxi hóa anken bằng percacboxylic tạo hợp chất diol δ− O CC + RC CC R-COOH O + OH O OH CC Cộng trans + H-OH + CC O H OH 12/7/2010 606001 Anken 33
  34. ANKEN Phản ứng oxi hóa Oxy hóa với KMnO4 Oxy hóa với KMnO4 loãng, nhiệt độ thấp, pH=7 Sản phẩm là hợp chất diol Cộng cis CC + MnO4- CC OH OH 12/7/2010 606001 Anken 34
  35. ANKEN Phản ứng oxi hóa Oxy hóa với KMnO4 đặc, nhiệt độ cao Sản phẩm sinh ra là axit cacboxylic, xeton hoặc CO2 và H2O KMnO CH -CH=CH 4 CH -COOH + 3 2 3 + CO2 H2O ToC KMnO CH3-CH=C-CH3 4 CH3-COOH + H3C C CH3 o CH3 T C O 12/7/2010 606001 Anken 35
  36. ANKEN Phản ứng oxi hóa Oxy hóa với ozon Sản phẩm sinh ra là xeton, andehit 1. O3 CC 2 CO 2. H2O/Zn O3 CH3-CH=CH2 CH3-CHO + HCHO Zn/H2 O O CH -CH=C-CH 3 3 3 CH3CHO + CH3-C-CH3 Zn/H2 O CH3 O 12/7/2010 606001 Anken 36