Câu 4: (2điểm) Từ axetylen, metyliodua và các chất vô cơ cần thiết, viết sơ đồ tổng hợp: a. Butan-2-on b. Axit propionic Câu 5: (2điểm) Xeton A (C5H10O) cho phản ứng iodoform. Khi khử hóa A thu được ancol B (C5H12O), tách nước B thu được anken C (C5H10) là sản phẩm chính, Ozon phân rồi thủy phân C thu được hỗn hợp sản phẩm, trong đó có Axeton Xác định công thức cấu tạo của A, B, C và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề thi kết thúc học phần môn: Hóa hữu cơ - Học kỳ II - Năm học: 2014 - 2015, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên Trường Đại học Duy Tân Khoa: Khoa học tự nhiên Tổ chuyên môn: Hóa ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN Môn: Hóa hữu cơ Khối lớp:CHE203J, N, L Học kỳ II. Năm học: 2014 - 2015 Thời gian làm bài: 90 phút Đề số 1 Câu 1: (2điểm) Hoàn thành chuỗi phản ứng sau, gọi tên các chất A, B, C, D: Câu 2: (2điểm) 1. Dựa vào hiệu ứng, hãy sắp xếp lực axit của dãy hợp chất sau: 2. Cho biết sản phẩm chính và viết cơ chế của phản ứng Câu 3: (2điểm) Viết đồng phân lập thể và xác định cấu hình (E, Z hoặc R, S) của các chất sau: a. Axit - 2-aminopropanoic b. 2-brom-3-metylpent-2-en Câu 4: (2điểm) Từ axetylen, metyliodua và các chất vô cơ cần thiết, viết sơ đồ tổng hợp: a. Butan-2-on b. Axit propionic Câu 5: (2điểm) Xeton A (C5H10O) cho phản ứng iodoform. Khi khử hóa A thu được ancol B (C5H12O), tách nước B thu được anken C (C5H10) là sản phẩm chính, Ozon phân rồi thủy phân C thu được hỗn hợp sản phẩm, trong đó có Axeton Xác định công thức cấu tạo của A, B, C và viết các phương trình phản ứng xảy ra. -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Sinh viên không được sử dụng tài liệu Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Tổ trưởng chuyên môn ThS. PHAN THỊ VIỆT HÀ Giảng viên ra đề ThS. NGUYỄN VĂN TIẾN Trường Đại học Duy Tân Khoa: Khoa học tự nhiên Tổ chuyên môn: Hóa ĐÁP ÁN ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN Môn: Hóa hữu cơ Khối lớp: CHE203J, N, L Học kỳ II. Năm học: 2014 - 2015 Thời gian làm bài: 90 phút Đề số 1 Câu Đáp án Điểm 1 A: CH3CH2Br : Etylbromua (Brometan) B: CH3CH2MgBr : Etyl magiebromua C: CH3CH2CH(OH)CH3 : ancol sec-butylic (butan-2-ol) D: CH3CH2COOH : Axit propanoic (Axit propionic) 0,5 0,5 0,5 0,5 2 1. (5) > (4) > (2) > (3) > (1) 2. δ- δ+ 1,0 0,5 0,5 3 1 1 4 Chú ý: SV có thể lập các sơ đồ khác, nếu đúng vẫn chấm đủ điểm 1 1 5 * A tạo kết tủa với NaHSO3, phản ứng với NH2 – OH: có nhóm >C=O. * Phản ứng với TT Tollen tạo Ag: A có nhóm –CHO. * Oxy hóa tao Axit Butanoic (CH3CH2CH2COOH): A có mạch không nhánh => CTCT của A: CH3CH2CH2CHO Phương trình phản ứng: 1 0,25 0,25, 0,25 0,25 Tổ trưởng chuyên môn ThS. PHAN THỊ VIỆT HÀ Giảng viên ra đề ThS. NGUYỄN VĂN TIẾN Các file đính kèm theo tài liệu này:
Bài tập áp dụng 4: Viết các ptpu xảy ra khi thực hiện phản ứng ozonphân với các hidrocacbon sau đây:DAa. Etilenb. Propenc. Buta-1,3-diend. IsoprenBài tập áp dụng 5: Khi thực hiện phản ứng ozon phân, 1 hidrocacboncó công thức phân tử là C6H12 cho 2 sản phẩm hữu cơ là axeton(propanon) và propanal. Cho biết công thức cấu tạo và gọi tên hợp chấtđó.Bài tập áp dụng 6: Thực hiện phản ứng ozon phân, 1 hidrocacbon cócông thức phân tử là C6H12 chỉ cho 1 sản phẩm hữu cơ duy nhất làaxeton (propanon). Cho biết công thức cấu tạo và gọi tên hợp chất đó.45 Bài tập áp dụng 4: : phản ứng ozon phân:a. EtilenCH2=CH21, + O32 HCHO2, + H2Ob. PropenCH2=CH-CH3c. Buta-1,3-dienCH2=CH-CH=CH21, + O32, + H2OHCHO + CH3CHO1, + O32, + H2Od. IsoprenCH2=C(CH3)-CH=CH22 HCHO + CHO-CHO1, + O32, + H2O2HCHO + CH3CO-CHO46 Bài tập áp dụng 5:+ Axeton: CH3-CO-CH3+ Propanal: CH3-CH2-CHOCác nhóm C=O được tạo ra từ phản ứng ozon phân, trong đó nguyêntử C là của liên kết đôi trong anken ban đầu.Như vậy công thức của anken là:Tạo axetonTạo propanalCH3-C=CH-CH2-CH3CH31. + O3CH3-C=CH-CH2-CH32. + H2O/ZnCH3CH3-C-CH3 + CH3CH2CHOO47 Bài tập áp dụng 6: Thực hiện phản ứng ozon phân, 1 hidrocacbon cócông thức phân tử là C6H12 chỉ cho 1 sản phẩm hữu cơ duy nhất làaxeton (propanon). Cho biết công thức cấu tạo và gọi tên hợp chất đó.+ Axeton: CH3-CO-CH3Là hợp chất có 3 C, mà anken ban đầu có 6 nguyên tử C,như vậy phản ứng ozon phân này tạo ra 2 phân tử axeton.⇒ anken ban đầu là anken đối xứng có phân nhánh.CH3CH3-C=CH-CH3CH348 6. Một số phản ứng khácPhản ứng oxi hóa bằng thuốc tím+ Điều kiện: môi trường axit: oxi hóa liên kết bội.môi trường trung tính hoặc kiềm: oxi hóa liên kết pi.Ví dụ:CH2=CH-CH3 + KMnO4 H2O CH2-CH-CH3OH OHCH≡CH + KMnO4 + H2O → O=CH-CH=O + KOH + MnO2CH2=CH-CH3+ KMnO4 H2SO4 CH3COOH + CO2 + H2OCH2=C-CH3 + KMnO4CH3H2SO4 CO + H O + CH -C-CH2233O49 Phản ứng trùng hợp- Còn gọi là phản ứng polime hóa- Sản phẩm thu được là các phân tử polime có ứng dụng rộngrãi.- Các chất tham gia phản ứng trùng hợp là các monome.- Phản ứng trùng hợp thường xảy ra khi có xúc tác hoặcnhiệt.50 2) Oxi hóa làm đứt nối đôi : + Oxh bằng KMnO4: Đun nóng anken với KMnO4 hoặc dd KMnO4 trong axit nối đôi bị đứt tạo thành axit cacboxylic hoặc xeton. Dựa vào cấu tạo của sp người ta có thể suy ra cấu tạo của anken đã bị oxi hóa. Ví dụ: CH3CH=C-CH3 KMnO4 CH3-C=O + O=C-CH3 CH3 OH CH3 + Có thể dùng pứ ozon phân (cộng ozon rồi thủy phân): Sau khi cộng ozon vào liên kết C=C ( cộng kiểu syn) tạo ra hợp chất vòng ozonit không bền sau đó chuyển thành axit (andehit) hoặc xeton . Ở giai đoạn thủy phân ozonit, nếu dùng chất khử là Zn/axit hoặc (CH3)2S thì LK Csp2-H được bảo toàn ( tạo andehit; xeton), nếu dùng H2O để thủy phân sẽ tạo H2O2 (đôi khi thêm vào nước một ít H2O2) thì Csp2-H chuyển thành Csp2-OH ( axit), xeton được bảo toàn.  Từ sp ozon phân khi viết CTCT các sp sao cho các nhóm C=O đối diện nhau rồi xóa những ng.tử O và nối hai ng.tử C với nhau sẽ tạo ra anken ban đầu. Ví dụ: sp ozon phân anken ban đầu CH3CH=O + O=C(CH3)2 CH3CH=C(CH3)2 3) Oxh liên kết Csp2-H: Oxh etylen thành axetandehit dùng oxi có PdCl2 xúc tác.. III) OXI HÓA ANKIN: Ankin làm mất màu dd KMnO4 giống anken ở nhiệt độ thấp và môi trường trung tính phản ứng dừng lại ở giai đoạn tạo thành đi xeton (giữ nguyên mạch cacbon). Nếu không khống chế pH của môi trường và không làm lạnh thì mạch cacbon bị cắt tại liên kết ba tạo axit cacboxylic. CH3C≡CCH2CH3 trong ddKMnO4 CH3-CO-CO-CH2CH3 ở 00C; pH =7,5. Nếu đun nóng thì sp là CH3COOH + CH3CH2COOH. Phản ứng ozon phân ankin luôn dẫn đến sp là axit cacboxylic. Phản ứng oxh bằng KMnO4 và ozon phân được dùng để xác định vị trí liên kết ba trong mạch cacbon. IV) PHẢN ỨNG OXI HÓA VÒNG BENZEN: Các chất oxi hóa thường dùng để oxi hóa anken như CrO3, H2O2, OsO4, KMnO4 thường không tấn công vào benzen. Tuy nhiên ở điều kiện đặc biệt vòng benzen vẫn bị oxi hóa. 1) Benzen và naptalen: Dùng oxi có V2O5 xt và ở nhiệt độ cao, benzen bị oxh thành anhydrite maleic ( +CO2 và H2O), còn naptalen thành anhydrite phtalic. Đặc biệt ozon tấn công vào vòng benzen tạo 3 phân tử OHC-CHO. 2) Antraxen và phenantren : Vị trí số 9 và 10 của antraxen và phenantren có thể pứ thế, cộng… và bị oxh. Dùng K2Cr2O7 trong H2SO4 có thể oxh antraxen thành 9,10-antraquinon, còn phenantren thành 9,10-phenantroquinon. V) PHẢN ỨNG OXI HÓA Ở NHÁNH CỦA VÒNG BENZEN:
C6H5CH3 + 2O2 C6H5OH + CO2 + H2O. Oxi hóa cumen bằng oxi sau đó thủy phân trong dd axit thu được Phenol và axeton. BÀI TẬP MINH HỌA
a. CH3CH=CH2. b. CH2=CH–CH(CH3)–CH=CH2. c. 1–metylxyclohexa–1,4–dien.
- Oxi hóa (A) bằng dung dịch KMnO4/H2SO4 tạo ra 2 chất CH3CH2COCH3 và CH3CH2COOH. - (B) có cấu tạo mạch thẳng và khi oxi hóa bằng dung dịch K2Cr2O7/HCl tạo ra CO2. Xác định công thức cấu tạo của (A), (B) và hoàn thành các phương trình phản ứng.
Ben zen AB CD (C6H10O4) X¸c ®Þnh c«ng thøc cÊu t¹o cña A , B , C , D. 11) -Tecpinen là tinh dầu tự nhiên tách ra từ nhựa thông có công thức C10H16. Khi hidro hóa trên xúc tác Pd nó tạo ra C10H20, còn khi ozon phân rồi khử hóa bằng Zn/H2O nó tạo ra 2 chất có tên: Glyoxal và 6-metylheptan-2,5-dion. Hãy xác định cấu trúc của -Tecpinen. 12) Ozon phân một tecpen Chia sẻ với bạn bè của bạn:
Page 2b) Xác định nhóm chức (loại chất) có thể có. c) Xác định kiểu mạch cacbon. d) Viết đồng phân vị trí nhóm chức cho mỗi loại mạch cacbon. e) Điền nguyên tử hidro vào mạch cacbon để cacbon đủ hóa trị 4. Hóa học lập thể nghiên cứu cấu trúc không gian của phân tử trong không gian ba chiều. 1) Hình dạng phân tử: Mô tả dạng hình học của phân tử. 2) Cấu hình: Cho biết sự phân bố các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử trong không gian xung quanh một nguyên tử trung tâm hay hệ trung tâm nhất định nào đó. Sự khác nhau về cấu hình dẫn đến hiện tượng đồng phân hình học và đồng phân quanh học. 3) Cấu dạng: Là cấu trúc không gian sinh ra do sự quay của một nhóm nguyên tử này đối với một nhóm nguyên tử khác xung quanh liên kết đơn giữa chúng mà không làm đứt liên kết đó. Một phân tử có vô vàn cấu dạng khác nhau song có rất ít cấu dạng bền vững. Những cấu dạng bền của 1 chất gọi là đồng phân cấu dạng tuy rằng không tách được chúng ra vì chúng chuyển hóa lẫn nhau theo một cân bằng. 4) Các loại công thức biễu diễn cấu trúc không gian trên mặt phẳng giấy: + Công thức phối cảnh: Nguyên tử C no liên kết với 4 nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử. Các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử này ở trên đỉnh của hình tứ diện mà tâm là nguyên tử C đó. Dựa vào thực tế là một vật càng ở xa mắt thì cảm thấy nhỏ đi và ngược lại người ta qui ước: Nét gạch thường biểu diễn liên kết trên mặt phẳng giấy, nét gạch gián đoạn biểu diễn liên kết hướng về phía sau tờ giấy (xa người quan sát), nét gạch đậm chỉ những liên kết hướng về phía trước tờ giấy (gần người quan sát). Ví dụ: Phân tử CH2ClBr + Công thức chiếu Niumen: Nhìn dọc phân tử theo một liên kết nào đó (thường là liên kết C-C được lựa chọn có chủ ý) rồi chiếu tất cả các nguyên tử lên mặt giấy. Nguyên tử C ở đầu liên kết gần mắt (C1) được thể hiện bằng 1 vòng tròn và che khuất nguyên tử C đầu bên kia (C2). Các LK với C1 được nhìn thấy toàn bộ chúng xuất phát từ tâm hình tròn C1. Các LK với nguyên tử C2 chỉ nhìn thấy phần ló ra từ chu vi hình tròn C1. Ví dụ: Propen CH3-CH=CH2. + Công thức chiếu Fisơ: Đặt công thức phối cảnh của phân tử sao cho nguyên tử C được chọn nằm trong mặt phẳng giấy, 1 ng.tử hoặc nhóm ng.tử ở bên phải và bên trái ng.tử C nằm trên trang giấy ; 2 ng.tử (nhóm ng.tử) còn lại nằm dưới trang giấy. Chiếu CT phối cảnh đó lên mặt giấy thì được CT chiếu Fisơ. Các nhóm ở 2 đầu nét ngang ở gần người quan sát (a và b), 2 nhóm ở 2 đầu nét gạch đứng ở xa người quan sát (c và d), giao điểm của chúng là ng.tử C no. c a b d Nhóm ng.tử có mức oxi hóa cao hơn được đặt phía trên (vị trí c); nhóm lớn nhất thường nằm vị trí d; các nhóm chuẩn như OH; NH2; Halogen …ở vị trí a hay b. Chú ý: Từ CT chiếu Fisơ có thể suy ra CT phối cảnh hoặc CT Niumen. CT phối cảnh và CT Niumen có thể xoay theo những góc bất kì mà không chuyển thành phân tử khác. Nhưng không tùy tiện xoay CT Fisơ vì có thể chuyển thành phân tử khác. CT Fisơ chỉ có thể quay 1800 hay 3600 mới giữ nguyên cấu hình. Từ CT Niumen muốn đưa về CT Fisơ ta chuyển CT Niumen về CT phối cảnh dạng che khuất rồi chuyển thành CT Fisơ.
A. ĐỒNG PHÂN HÌNH HỌC Là loại đồng phân không gian do có sự phân bố khác nhau của các ng.tử hoặc nhóm ng.tử ở hai bên một bộ phận cứng nhắc (vòng no; nối đôi).
+ Phân tử phải có bộ phận cứng nhắc (không cho ng.tử hay nhóm ng.tử LK với nó xoay tự do) như vòng no; nối đôi. + Ở mỗi ng.tử C của LK đôi (hoặc nhiều nối đôi liên tiếp) và ở ít nhất 2 ng.tử C của vòng no phải có 2 ng.tử hoặc nhóm ng.tử khác nhau. Ví dụ: abC=Ca’b’ hay ab a’b’
+ Hệ abC=Ca’b’. Vd Stinben C6H5-CH=CH-C6H5 + Hệ abC=Nc . Vd : axetandioxim CH3C=NOH. + Hệ aN=Nb có thể a =b. Vd : azobenzen C6H5N=NC6H5
Ví dụ: đi phenyl-đi-m-nitrophenylbutatrien m- NO2C6H4(C6H5)C=C=C=C(C6H5)C6H4NO2-m có 2 dạng cis và trans + Hệ có nhiều nối đôi riêng lẻ thì xét lần lượt từng nối đôi: Vd : Cao su thieân nhieân ( caáu hình cis) CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 có các đồng phân cis-cis; cis-trans; trans-trans.
Vd: C6H5-N=N-C6H5 có dạng syn (tương tự như cis) và anti (tương tự như trans)
+ So sánh độ hơn cấp của các ng.tử hoặc nhóm ng.tử ở nối đôi. - Ng.tử LK trực tiếp với ng.tử C nối đôi có số hiệu ng.tử Z càng lớn thì độ hơn cấp càng cao. Vd: Cấp của các nhóm liên kết với Csp2 là: Cl > F> O>C>H. - Nếu 2 ng.tử LK với Csp2 là như nhau thì xét đến ng.tử tiếp theo nghĩa là ng.tử Lk trực tiếp với ng.tử thứ 1. Vd: Nhóm CH3 sẽ là C(H,H,H); nhóm etyl sẽ là C(C,H,H) và nhóm CH2OH sẽ là C(O,H,H). Vì Z của O > C> H nên cấp của các nhóm là: CH2OH > C2H5> CH3.
Vd: C=O tương đương 2 nối C-O. Nhóm COOH sẽ là C(O,O,O). CCH seõ laø C1(C,C,C) vaø C2(C,C,H) + Danh pháp Z – E: abC=Ca’b’. Nếu độ hơn cấp a>b vaø a’>b’. Nếu a vaø a’ cùng phía gọi là Z ( tiếng Đức Zusammen : cùng). Nếu chúng ở khác phía gọi laø E (Engegen: đối).
IV) SƠ LƯỢC VỀ ĐỒNG PHÂN QUANG HỌC : 1) Ánh sáng phân cực phẳng và tính quanh hoạt: Ánh sáng thường gồm các sóng điện từ mà vectơ dao động của chúng hướng theo tất cả các hướng trong không gian miễn là vuông góc với phương truyền của tia sáng. Khi cho as qua lăng kính Nicon sẽ được as mà vectơ dao động của chúng nằm trong cùng 1 mặt phẳng gọi là mp phân cực đó là as phân cực hay as phân cực phẳng. Những chất khi đặt trên đường truyền của as phân cực phẳng mà làm quay mp phân cực theo một góc nào đó gọi là chất quang hoạt. Tính chất đó là tính quang hoạt. 2) Phân tử có ng.tử C bất đối và vấn đề quang hoạt : Khi trong phân tử có ng.tử C đính với 4 ng.tử hay nhóm ng.tử khác nhau Cabcd sẽ sinh ra pt bất đối xứng và có tính quang hoạt. Vd : CH3-CH(OH)-COOH ; Cl-CHI-SO3H; CFClBrI. Trong 1 pt có thể có 1 hay nhiều ng.tử C bất đối. Vd: Glucozo : CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O có 4 ng.tử C bất đối. Các phân tử bất đối có tính quang hoạt. 3) Đồng phân quang học : + Chất đối quang : Khi phân tử bất đối xứng thì bao giờ cũng có cặp chất đối xứng với nhau như vật và ảnh qua gương. Hai phân tử đối xứng qua gương không bao giờ chồng khít lên nhau nghĩa là chúng là 2 chất riêng biệt. Hai chất đó gọi là hai chất đối quang còn gọi là đp quang học. + Tính chaát: Các đp quang học có cấu tạo giống nhau nhưng khác nhau về cấu hình dẫn tới sự bất đối xứng trong p.tử. Các đp quang học có các tính chất vật lí và hóa học thông thường giống nhau chỉ khác nhau ở tính chất với ánh sáng phân cực. Vd: ax lactic CH3-CH(OH)-COOH có ng.tử C số 2 bất đối nên có 2 đp quang học. Một đp làm quay mp as phân cực sang bên phải gọi là ax L-(+)-lactic; một chất làm quay mp as phân cực sang trái gọi là ax D(-) lactic. Hai đp này có góc quay mặt phẳng as phân cực như nhau nhưng đối nhau gọi là hai chất đối quang. Nếu phân tử có n ng.tử C bất đối thì chúng có thể có 2n đồng phân quang học trong đó có 2n/2 cặp đối quang (đồng phân enan). Các đồng phân quang học không đối quang gọi là đồng phân dia. Ví dụ: 2 – brom- 3- clobutan có 2 nguyên tử cacbon bất đối:A B C D Trong đó A với B; C với D là các đp enan. A với C hay D; B với C hay D là các đp dia. 4) Danh pháp cấu hình : Gồm hệ danh pháp D,L và danh pháp R,S. a) Danh pháp D,L : Xét phân tử glixerandehit CH2OH-CH(OH)-CHO Dùng công thức chiếu fisơ biễu diễn cấu hình trên mặt phẳng giấy sao cho: + Ng.tử C bất đối nằm trên mp giấy. + Cạnh nằm ngang ở phía người quan sát, các nhóm a,b nằm trên cạnh này ở phía trên mp giấy. + Cạnh thằng đứng có các nhóm thế c,d nằm sau mp giấy. Chú ý nhóm lớn nhất nằm ở vị trí d(CH2OH), nhóm nhỏ hơn hoặc có bậc oxh cao nhất chiếm vị trí c (CHO), các nhóm chuẩn (OH,NH2,Halogen X …) ở vị trí a hay b. Chất có nhóm chuẩn nằm ở bên phải gọi là cấu hình D, nhóm chuẩn nằm ở bên trái là cấu hình L. Vd : D—Glixerandehit L-Glixerandehit (R) (S) Chia sẻ với bạn bè của bạn:
Page 3Những chất có cấu hình như trên gọi là cấu hình tương đối vì phải so sánh với cấu hình glixerandehit. b) Danh pháp R,S: Bốn nhóm ng.tử ở C* được sắp xếp theo trình tự độ hơn cấp a>b>c>d. Nhìn theo hướng C* - d nếu thứ tự a>b>c đi theo chiều kim đồng hồ ta nói pt có cấu hình R (phải), trái lại trình tự đó ngược chiều kim đồng hồ pt có cấu hình S (trái). Chú ý : Nếu nhìn vào ct chiếu Fiso mà d ở cạnh ngang thì ở đp R trình tự a>b>c lại trái chiều kim đồng hồ còn đp S lại có thứ tự a>b>c thuận chiều kim đồng hồ. Cấu hình xác định theo qui tắc trên gọi là cấu hình tuyệt đối vì không phải so sánh với chất nào khác. 5) Biến thể Raxemic: Là tập hợp 2 chất đối quang có số mol bằng nhau nên chúng bù trừ nhau về năng suất quay cực. Biến thể raxemic không có tính quang hoạt. 6) Đồng phân meso: Khi phân tử có 2 trung tâm bất đối hoàn toàn đối xứng với nhau thì không có đồng phân đối quang và được gọi là đồng phân meso. BÀI TẬP MINH HỌA
a. C5H10 (chứa một vòng). b. C5H11OH. c. C6H14. d. C4H9Cl.
CH3-CH=CH-CH=CH-COOH.
a) FCH=CHF có A = 0,0D và B = 2,4D. b) C6H5CH=CHCOOH có tnc (A) = 680C, tnc (B) = 1340C. Viết CTCT các đồng phân cấu tạo và đp hình học của :C3H5Cl và ClCH=C=CHCl.
; Xác định cấu hình mỗi chất là R hay S?
Chia sẻ với bạn bè của bạn:
Page 4a. (CH3)2CH–CH=CH2 b. CH3–CH=CH–CH3 c. CH3–CH=CH–F d. C2H5–C(CH3)=CH–CH3 e. CH3–CH=C=CH–CH3 f. Cao su thiên nhiên g. CH3–CH=C=C=C=CH–CH3 h. 1,2–dimethylcyclopropan.
a. 1–phenylethanol. b. 2–clo but–2–en. c. 1,2–dibromopentan.
a) 1-brom-1-clo-2-metylbut-1-en. b) 3-metylpenta-1,4-đien. c) 4-metylhepta-2,5-đien. d) 2,5-dibromhex-3-en
Hướng dẫn
1-brom- 1-clo-2-metylprop-1-en có 2 đp hình học; 3-in-pent-1-en không có đp hình học.
Độ hơn cấp LK với C bất đối là: OH> CH2NHCH3> C=C>H. Nhìn theo trục C-H ta có cấu hình ptử Adrenalin là R. 8) Ba chất có tên gọi lần lượt là : 2(S),3(S)-2,3-điclobutan axit 2(R),3(S)-2,3-đihydroxyl-2,3-đimetyl-butan-4-al-oic 2(R),3(S)-2-brom-3-clo butan 10) a. (A) có 1 C* nên có 21 = 2 đồng phân quang học, (A) không có đồng phân hình học. Vậy (A) có 2 đồng phân lập thể. b. (B) có 2 đồng phân lập thể là 2 đồng phân hình học. c. (C) có 2 đồng phân lập thể là 2 đồng phân quang học. 11)a) ClBrC=C(CH3)-CH2-CH3 có 2 đp Z;E.
12) Đp Cis có mp đối xứng nên không có đp đối quang; Đp trans có 2 đp đối quang. 13) a= 1 nên có 1 nối C=C hay 1 vòng. Trường hợp vòng có 1 chất tạo đp hình học Z,E. Trường hợp nối C=C có 5 chất tạo được đp hình học. 14) ax linoleic (octadeca-9,12-dienoic) có 4 đp ; octa-2,4,6-trien có 7đp. CHỦ ĐỀ 2 QUAN HỆ GIỮA CẤU TRÚC PHÂN TỬ VỚI TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA CHẤT HỮU CƠ ----oOo--- SỰ CHUYỂN DỊCH MẬT ĐỘ ELECTRON Ở PHÂN TỬ CHẤT HỮU CƠ I) HIỆU ỨNG CẢM ỨNG : 1) Bản chất và đặc điểm: Sự dịch chuyển mật độ electron dọc theo mạch liên kết trong phân tử gây ra bởi sự chênh lệch về độ âm điện gọi là hiệu ứng cảm ứng. Kí hiệu bằng chữ I và được bằng mũi tên thẳng hướng về phía ng.tử có độ âm điện lớn hơn. 2) Phân loại: + LK C-H không phân cực, nếu thay H bằng Cl thì Cl sẽ gây hiệu ứng cảm ứng bằng cách kéo e lectron liên kết về phía nó gọi là hiệu ứng cảm ứng âm, kí hiệu –I. Nếu nhóm đẩy e gọi là hiệu ứng cảm ứng dương +I như nhóm ankyl CH3… + Hiệu ứng –I tăng nếu độ âm điện của ng.tử đó càng lớn. Vd : Br< Cl < F ; NH2 < OH < F ; CH=CH < C6H5 < CC. + Hiệu ứng +I của nhóm ankyl tăng theo bậc của nhóm ankyl. CH3 < C2H5 < CH(CH3)2 < C(CH3)3. + Hiệu ứng cảm ứng giảm nhanh khi mạch C tăng dần. Vd : Tính ax CH3CH2CH2COOH < CH2ClCH2CH2COOH< CH3CH ClCH2COOH < CH3CH2CH ClCOOH. II) HIỆU ỨNG LIÊN HỢP : 1) Bản chất và phân loại: + Liên hợp - xảy ra khi 2 liên kết pi cách nhau bằng 1 liên kết đơn trong đó các electron ở LK bội này xen phủ với các electron ở LK bội khác và được biểu diễn bằng mũi tên cong. + Liên hợp p - : Ng.tử có cặp electron p chưa liên kết nối với ng.tử mang liên kết pi tạo ra sự liên hợp p - được biểu diễn bằng mũi tên cong theo hướng từ cặp e lectron p đến liên kết pi. 2) Hiệu ứng liên hợp: Khi các nhóm ng.tử liên hợp với nhau thì mật độ electron hoặc p của chúng bị thay đổi, bị chuyển dịch. Đó là hiệu ứng liên hợp, kí hiệu bằng chữ C. Nhóm hút electron hoặc p về phía mình là hiệu ứng liên hợp âm (-C). Nhóm liên hợp âm là các nhóm có LK bội với ng.tử có độ âm điện lớn như nhóm NO2; C=O; … Nhóm ng.tử khi tham gia liên hợp mà đẩy electron tới nhóm khác gọi là hiệu ứng liên hợp dương (+C). Nhóm +C thường là nhóm có 1 hoặc 1 cặp electron p chưa chia (tự do) dù ng.tử mang chúng có độ âm điện lớn thì chúng cũng dịch chuyển đến chỗ có electron hoặc obitan trống như ng.tử Cl; O; F có cặp electron tự do. Một nhóm thể hiện +C hay –C còn phụ thuộc tương quan với nhóm liên hợp với nó. Vd: Trong C6H5NH2 thì gốc phenyl có hiệu ứng –C nhưng trong C6H5NO2 thì lại có hiệu ứng +C. Các ng.tử tham gia vào hệ liên hợp phải đồng phẳng để đảm bảo cho trục các obitan p tham gia liên hợp song song với nhau Đặc điểm của hiệu ứng liên hợp : Hiệu ứng liên hợp ít biến đổi khi mạch C kéo dài. Ví dụ:III) HIỆU ỨNG SIÊU LIÊN HỢP: Xảy ra khi có liên kết C-H ở vị trí đối với ng.tử C không no kí hiệu là H biểu diễn bằng mũi tên cong, sự liên hợp này làm dịch chuyển electron vào hệ liên hợp. Số liên kết C-H càng nhiều thì hiệu ứng siêu liên hợp càng mạnh. Ngược với LK C-H các LK C-F ở vị trí liên hợp gây hiệu ứng siêu liên hợp âm. Ví dụ: H3C-CH=CH2 có nhóm metyl gồm 3 liên kết đơn C-H gây hiệu ứng siêu liên hợp dương (+H) lên nối đôi C=C nhưng F3C-CH=CH2 thì 3 liên kết đơn F-C lại gây hiệu ứng siêu liên hợp âm (-H) lên nối đôi C=C. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
Page 5QUAN HỆ GIỮA CẤU TRÚC PHÂN TỬ VÀ MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ I) NHIỆT ĐỘ NÓNG CHẢY VÀ NHIỆT ĐỘ SÔI.
Vd : nhiệt độ sôi C6H14 < C4H9Cl < C4H9CH=O < C3H7NO2.
II) TÍNH TAN TRONG DUNG MÔI:
BÀI TẬP MINH HỌA:
-CHO, –NO2, –C≡N, –CH2CH3, –N+(CH3)3.
a. (1) ⊕CH2CH3, (2) ⊕CH(CH3)2, (3) ⊕C(CH3)3. b. (1) ⊕CH2CH3, (2) ⊕CH2–O–CH3, (3) ⊕CH2–NH–CH3. c. (1) ⊕C(CH3)3, (2) ⊕CH2C6H5, (3) ⊕CH(C6H5)2.
(CH3)4C(1) ; CH3(CH2)4CH3(2) ; (CH3)2CHCH(CH3)2(3); CH3(CH2)3CH2OH(4) ; (CH3)2COHCH2CH3(5).
a) benzene, etylbenzen, toluene. b) m-xilen và p-xilen. c) trans-stiben và cis-sitiben ( 1,2-diphenyleten).
a. (1) HO(CH2)4OH, (2) HO(CH2)3CHO, (3) C3H7CHO. b. (1) C6H5NH3Cl, (2) C6H5NH2, (3) C2H5NH2.
(1) acid iso-Crotonic (2) acid Crotonic
A B C
HSGĐN-03.Cho cac chất sau : CCl4, NH4Cl, NH3 , SO2, CO2. Hãy cho biết :
a. Cho biết những chất tan tốt , tan kém trong nước. b.Viết CT các dạng LK hidro giữa các phân tử phenol và etanol. Dạng LK nào bền nhất và kém bền nhất?
Hướng dẫn
–CHO, –NO2, –C≡N gây hiệu ứng –I, –C; –Cl gây hiệu ứng –I, +C –N+(CH3)3 gây hiệu ứng –I ; –C(CH3)3 gây hiệu ứng +I; –CH2CH3 gây hiệu ứng +I,+H a. (3) > (2) > (1). b. (3) > (2) > (1). c. (3) > (2) > (1).
- CH3–CH2→Cl có hiệu ứng –I. - Ngoài hiệu ứng –I còn có thêm hiệu ứng +C làm giảm độ dài liên kết C–Cl (làm độ dài liên kết C–Cl ngắn hơn liên kết C–Cl bình thường đồng thời làm liên kết C=C dài hơn độ dài liên kết C=C bình thường).
(1) 240oC (2) 273oC (3) 285oC (1) có liên kết hydro nội phân tử nên nhiệt độ sôi là bé nhất. (2), (3) đều có liên kết hydro liên phân tử nhưng liên kết hydro của (3) bền hơn của (2) do ít bị cản trở về mặt không gian.
- Nhiệt độ nóng chảy của (2) > (1) . - momen lưỡng cực của (2) > (1).
Độ phân cực của các phân tử giảm như sau: NH4Cl(hợp chất ion) > NH3(p.tử hình tháp đỉnh N tích điện âm đáy là 3 ng.tử H tích điện dương) >SO2 (p.tử dạng gấp khúc O=S=O; S tích điện dương, 2 ng.tử O tích điện âm )> CO2 (cấu trúc thẳng hàng O=C=O, không phân cực) > CCl4 (LKCHT không cực). Khi vào nước p.tử CO2 sẽ có lực tương tác cảm ứng với lưỡng cực nước mạnh hơn lực cảm ứng giữa nước và và CCl4 do liên kết C=O là liên kết phân cực. Vậy:
Chất tan kém trong nước là các chất C10H21OH, phenol, ancol benzylic, anilin mặc dù có tạo LK hidro với nước nhưng phân tử có gốc hidrocacbon lớn vì thế khó tan vào nước. Etan, hexan không tan trong nước. b) Có 4 dạng LK hidro giữa etanol và phenol gồm: C2H5-OH…OH-C2H5(1); C6H5-OH…OHC6H5 (2); C2H5-OH…OH-C6H5(3)và C6H5-OH…OH-C2H5(4). Do hiệu ứng –C của gốc phenyl trong phenol và hiệu ứng +I của gốc etyl trong ancol mà ng.tử H trong nhóm OH của phenol tích điện dương lớn hơn ng.tử H trong OH của ancol, ng.tử O của ancol tích điện âm lớn hơn ng.tử O của phenol nên dạng liên kết (4) là bền nhất. Dạng kém bền nhất sẽ là dạng (3).
CHỦ ĐỀ 03 PHẢN ỨNG HỮU CƠ Phản ứng hữu cơ là sự biến đổi các LK trong p.tử làm phá vỡ LK cũ hình thành LK mới dưới tác dụng của các điều kiện và tác nhân phản ứng dẫn đến sự tạo thành p.tử mới. I) PHẢN ỨNG PHÂN CỰC (PHẢN ỨNG DỊ LI) 1) Cacbocation và Cacbanion: + Trong những điều kiện nhất định những LK phân cực trong p.tử có thể bị phân cắt không đồng đều: ng.tử có độ âm điện lớn chiếm luôn cả cặp electron chung trở thành tiểu phân tích điện âm ng.tử (nhóm ng.tử) còn lại mang điện tích dương. Đó là sự phân cắt dị li pứ được gọi là pứ dị li (phản ứng phân cực). Vd: (CH3)3C-Br (CH3)3C+ + Br- (1) (C2H5OOC)2CH-H + NaOC2H5 (C2H5OOC)2CH- Na+ + C2H5OH (2) (CH3)2C=CH2 + H+ (CH3)2C+-CH3 (CH3)2C-Cl (3) Cation (CH3)3C+ mang điện tích 1(+) gọi là cacbocation kí hiệu R+. Anion (C2H5OOC)2CH- mang điện tích 1(-) gọi là cacbanion , kí hiệu R-. Chúng là những tiểu phân rất không bền chỉ sinh ra tức thời rồi bị biến đổi ngay thành các hợp chất bền hơn nên gọi là tiểu phân trung gian. Độ bền của tiểu phân trung gian phụ thuộc cấu trúc của chúng: hiệu ứng electron nào làm giải tỏa (giảm bớt) điện tích của ng.tử Cacbon sẽ làm cho ion đó bền hơn. Vd: Tiểu phân trung gian có thời gian sống càng ngắn càng ít có xác suất chuyển hóa theo hướng tạo sản phẩm mong đợi ngược lại nếu càng bền càng có xác suất lớn chuyển thành sản phẩm. Vì vậy pứ hữu cơ ưu tiên xảy ra theo hướng tạo tiểu phân trung gian bền hơn. Vd: CH2=CH-CH3 + HCl sản phẩm chính là CH3-CHCl-CH3.
Chia sẻ với bạn bè của bạn:
Page 6<0>Vd: CH4 + H2O CO + 3H2 có xảy ra không? Ở nhiệt độ 250C pứ không thể xảy ra vì H0= 207KJ và giá trị chuẩn G0 tính được là 143,4KJ. Như thế chỉ có thể xảy ra pứ ngược lại. Vì S của pứ trên >0 nên để cho G <0>0K. Cho nên trong công nghiệp pứ trên được thực hiện ở 12000C để điều chế hỗn hợp CO; H2. 2) Hướng của phản ứng: Đặc điểm của pứ hữu cơ là trong cùng điều kiện thường tạo ra nhiều sp hữu cơ đồng phân nghĩa là pứ xảy ra theo nhiều hướng khác nhau. Vậy hướng nào là ưu tiên? Sp nào là chính? Để biết điều này phải biết cơ chế phản ứng và sự biến đổi năng lượng trong quá trình pứ. Vd: Khi cộng brom vào buta-1,3-dien ở nhiệt độ -800C thì sp chính là CH2Br-CHBr-CH=CH2 (cộng 1,2) nhưng ở 400C thì sp chính lại là CH2Br-CH=CH-CH2 (cộng 1,4). Cơ chế: Giai đoạn 1 (quyết định tốc độ pứ): ion Br+ tấn công tạo 2 cation trung gian: CH2Br-CH(+)-CH=CH2 (1) và CH2Br-CH=CH2-CH2(+) (2). Giai đoạn 2: Tạo ra 2 sp nêu trên. Do năng lượng hoạt hóa trạng thái chuyển tiếp (1) < năng lượng hoạt hóa của trạng thái chuyển tiếp (2) nên ở nhiệt độ thấp sp chính là cộng 1,2 do hướng này có tốc độ pứ lớn hơn. Vậy hướng nào có năng lượng hoạt hóa thấp hơn sẽ là hướng ưu tiên hơn, người ta gọi đó là sự khống chế động học. Nhưng ở nhiệt độ cao sp chính là cộng 1,4 do sp sinh ra bền hơn khó bị tách ion Br- hơn ( giáo viên vẽ giản đồ năng lượng để giải thích). Lúc này hướng của pứ không chịu sự chi phối của tốc độ pứ mà được quyết định bởi độ bền nhiệt động của sp phản ứng. Người ta nói pứ bị khống chế nhiệt động học. Vậy hướng của pứ có thể chịu sự khống chế động học hoặc sự khống chế nhiệt động học đây là cơ sở để giải thích hướng của pứ. BÀI TẬP MINH HỌA
a. Theo SN1: CH3CH2CH2Cl (1) ; CH2=CH2CH2Cl (2). b. Theo SN2: CH2=CHCl (1) ; CH3CH2Cl (2). c. Theo SN1: p-NO2C6H4CH2Cl(1) ; p-CH3OC6H4CH2Cl(2) ;CH3CH2CH2Cl(3).
a. CH2=CH-CH2+ (1) và CH3CH2CH2+ (2) b. CH2=CH-CH2. (1) và CH3CH2CH2. (2) c. CH2=CH-CH2- (1) và CH3CH2CH2-(2)
a. CH3–CH=CH2 + Cl2 (1:1) nhiệt b. CH2=CH2 + Br2 trong CCl4 c. H2C=CH–CH=CH2 + Br2 trong CCl4 d. C6H5CH3 + Cl2 (1:1; Fe)
Propan isopropylbromua propen propan Ancol isopropilic propen
a. CH3–MgCl + C2H5COCH3 → b. CH3CH2Cl + KCN → c. CH3CH2Cl + H2O OH-→ d. 2C2H5OH xt→ Hướng dẫn 1) a. (2) > (1) do cation trung gian (2) có hiệu ứng +C nên bền hơn (1) b. (2) > (1) do Cl ở (1) có hiệu ứng –I và hiệu ứng +C của cặp e tự do trên ng.tử Cl làm giảm điện tích dương ở ng.tử C liên kết clo ở (1) so với (2) chỉ có hiệu ứng -I. c. (2) > (3) > (1) do nhóm CH3O và vòng benzen có hiệu ứng liên hợp +C lên ion p-CH3OC6H4CH2+ nên cation trung gian sinh ra từ (2) bền hơn (1) chỉ có hiệu ứng +I của gốc C2H5. Nhóm NO2 gây hiệu ứng –C làm giảm độ bền cation trung gian p-O2NC6H4CH2+ sinh ra ở (1). 2) a. (1) bền hơn (2) do hiệu ứng liên hợp của nối C=C mạnh hơn hiệu ứng cảm ứng của gốc C2H5. b. tương tự câu a. c. (1) bền hơn nhờ sự liên hợp p-π 3) a. CH3–CH=CH2 + Cl2 → Cl −CH2 −CH = CH2 + HCl (phản ứng thế SR). b. CH2=CH2 + Br2 → Br–CH2–CH2–Br (phản ứng cộng AE) c. H2C=CH–CH=CH2+Br2 →(1) BrCH2CH(Br)CH=CH2 ; (2) BrCH2CH=CHCH2Br (phản ứng cộng AE) d. C6H5CH3 + Cl2 → (o và p) CH3C6H4Cl + HCl (phản ứng thế SE). 5) a. CH3–MgCl + C2H5COCH3 → (CH3)2C(–C2H5)OMgCl (phản ứng cộng AN) b. CH3CH2Cl + KCN → CH3CH2CN + KCl (phản ứng thế SN2). c. CH3CH2Cl + H2O → CH3CH2OH + HCl (phản ứng thế SN2) d. 2C2H5OH →C2H5OC2H5 + H2O (phản ứng thế SN2) CHỦ ĐỀ 4 PHẢN ỨNG CỦA HYDROCACBON Các phản ứng của Hidrocacbon thường gặp là phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng tách, phản ứng phân hủy, phản ứng oxi hóa hidrocacbon. Trong đó phản ứng thế, phản ứng cộng và phản ứng oxi hóa hidrocacbon có ý nghĩa quan trọng liên hệ mật thiết đến cấu trúc phân tử. A) PHẢN ỨNG THẾ I) PHẢN ỨNG THẾ HIDRO CỦA NGUYÊN TỬ CACBON NO. Phản ứng đặc trưng của hidrocacbon no là phản ứng thế đồng li ( clo hoùa , brom hoùa , nitro hoùa…). 1) Cơ chế thế : Phản ứng halogen hóa tiêu biểu theo cơ chế thế gốc tự do (SR) thuộc loại phản ứng dây chuyền: Khơi mào – phát triển mạch – tắt mạch. Flo pứ ankan chủ yếu xảy ra pứ hủy. Iot pứ không thuận lợi chỉ có Clo và brom tham gia pứ thế nhưng clo xảy ra dễ hơn. Khả năng pứ thế của ng.tử H phụ thuộc vào bậc của ng.tử C chứa ng.tử H đó. Ng.tử H ở ng.tử C có bậc càng cao thì ng.tử H đó càng dễ thế. Nguyên nhân là do gốc ankyl sinh ra trong quá trình phản ứng có độ bền khác nhau. Gốc ankyl bậc III được siêu liên hợp với nhiều liên kết C-H hơn nên bền hơn gốc ankyl bậc II, tương tự gốc ankyl bậc II bền hơn gốc ankyl bậc I. Tuy nhiên lượng sản phẩm thế sinh ra còn phụ thuộc vào số lượng ng.tử H ở các bậc khác nhau. Vd: CH3CH2CH3 pứ Clo tạo 57% CH3CHClCH3 và 43% CH3CH2CH2Cl CH3-CH(CH3)-CH3 pứ clo tạo 64% CH3CH(CH3)CH2Cl và 36% CH3CCl(CH3)CH3. + Ở nhiệt độ càng cao thì tốc độ pứ nhanh hơn nhưng tính chọn lựa giảm đi ít có sự chênh lệch về sp thế. Ở 6000C thì khả năng pứ của các ng.tử H các bậc không còn chênh lệch nữa. tỉ lê % mỗi sản phẩm chỉ phụ thuộc vào số lượng nguyên tử hidro cùng bậc. + Nếu pứ brom hóa thì pứ xảy ra chậm hơn nhưng tính chọn lựa cao hơn, chủ yếu xảy ra ở ng.tử C bậc cao. 2) Ảnh hưởng của vòng thơm trong ankyl benzen – Hiệu ứng liên hợp: Nhờ hiệu ứng +C của gốc phenyl làm tăng độ bền của gốc tự do nên ng.tử H ở vị trí cuả ankyl benzen có khả năng pư cao. CH3-H < C6H5 –CH2-H < C6H5-C(CH3)2 –H. 3) Ảnh hưởng của nhóm thế rút electron. Hiệu ứng –I : Ng.tử H càng ở gần nhóm thế rút e thì khả năng pứ thế H đó càng giảm. Thí dụ : CH2-CH-CH-CH2 CH2-CH-CH-CH-Cl H H H H H H H H (1) (3,6) (3,6) (1) (1) (3,7) (2,1) (0,8) Khả năng pứ của ng.tử H được ghi trong dấu ngoặc.Vì vậy khi clo hóa ax butanoic có chiếu sáng sp chính là ax 3-clobutanoic. Chú ý : nếu clo hóa có xt là P thì sp chính là ax 2-clobutanoic. 4) Phản ứng sunfoclo hóa và phản ứng nitro hóa: R-H + SO2 + Cl2 (as) R-SO2-Cl + HCl R-H + HONO2 (đặc – 420 đến 4500C) R-NO2 + H2O Hai pứ trên cũng xảy ra theo cơ chế gốc. II. PHẢN ỨNG THẾ HIDRO CỦA NG.TỬ CACBON THƠM: Phản ứng thế electron phin là pứ đặc trưng của vòng benzen(SEAr). Cô chế pứ thế H của ng.tử C thơm theo hướng tạo phức , tác nhân pứ là Br+ hay NO2+, CH3CO+, SO3. Cơ chế chung: C6H6 + E+ Ion Benzoni C6H6E+ (1) C6H6E+ C6H5-E + H+. (2). Giai đoạn (1) xảy ra chậm tạo ion dương nêu trên gọi là phức σ.
Cơ chế pứ brom hóa : FeBr3 + Br2 Br+[FeBr4]-. Nếu dùng HOBr hoặc HOCl, HOI và một axit maïnh thì : HOBr + 2H+ H3O+ + Br+. Sau đó Br+ sẽ tác dụng benzen. Sp thế có thể xảy ra nhiều lần thế tạo: C6H5Cl ; 1,2 hay 1,4 –C6H4Cl2; 1,2,4 – C6H3Cl3… Khi trên vòng thơm có nhánh ankyl như Toluen thì pứ thế xảy ra dễ hơn và ưu tiên thế vào vị trí octo hay para. Nếu không có xt mà chiếu sáng thì xảy ra pứ thế ở nhánh. 2) Phản ứng nitro hóa : Khi có hh HNO3đ và H2SO4đ đun nhẹ với benzen thì tạo nitro bnezen. Đối với toluen pứ trên xảy ra ngay ở nhiệt độ thường tạo sp chính là o và p –nitrotoluen. Sau đó NO2+ tác dụng tương tự Br+. 3) Phản ứng sunfo hóa : Phản ứng giữa benzen và H2SO4 đ đun nóng gọi là pứ sunfo hóa, tạo ra axit benzensunfonic. 4) Phản ứng ankyl hóa : Benzen tác dụng với một vài tác nhân ankyl hóa electrophin sẽ tạo ankyl benzene. Tác nhân đó sinh ra từ : R-X/AlCl3 (phản ứng Friden-Crap); R-OH/H2SO4 ; Anken/H2SO4hoaëc AlCl3. Vd: C6H6 + C2H5Cl ( AlCl3) C6H5C2H5 + HCl. C6H6 + CH2=CH-CH3 Cumen. Phản ứng Friden-Crap có nhược điểm là ion cacboni sinh ra dễ bị đồng phân hóa nên tạo hh sản phẩm, thứ hai là pứ thường không dừng lại ở bước thế 1 lần mà có thể tiếp tục xảy ra các lần thế tiếp theo. Vd: C6H6 + C2H5Cl (AlCl3) C6H5C2H5 và cả hai chất o,p- C6H4(C2H5)2. Để khống chế pứ thế 1 lần thường dùng dư benzen. 5) Phản ứng axyl hóa : Đó là pứ gắn nhóm axyl R-CO- vào vòng thơm nhờ clorua axit R-CO-Cl hoặc anhydrite axit (RCO)2O có AlCl3 khan xt. Vd: C6H6 + CH3-CO-Cl (AlCl3) C6H5CO-CH3 ( axetophenon) +HCl. 6) Nội dung qui luật thế ở dẫn xuất một lần thế của benzen: + Tất cả các nhóm thế mang điện tích dương ở ng.tử trực tiếp liên kết với vòng benzen như NO2+ ,-SO3H, -C+H=O , -COR, -CN, -CHO, -COOH, -COOR… đều là những nhóm thế định hướng meta đồng thời là nhóm phản hoạt hóa. + Các nhóm thế còn cặp electron n ở ng.tử liên kết trực tiếp với vòng benzen ( có hiệu ứng +C) và các nhóm ankyl, aryl như –OH- , -OR, -NHR, -NHCOR, -NH2 , -Cl , -CH3 , -C6H5… đều là nhóm định hướng thế o – p. Trừ halogen thuộc nhóm phản hoạt hóa , các nhóm khác đều hoạt hóa vòng thơm. 7) Quy luật thế ở hợp chất thơm khác : a) Hợp chất 2 lần thế của benzene : + Nếu có nhiều nhóm định hướng o – p thì nhóm có ảnh hưởng mạnh hơn chiếm ưu thế. + Nếu một nhóm định hướng o-p một nhóm định hướng meta thì nhóm thứ nhất chiếm ưu thế. + Sự thế hướng đến vị trí giữa 2 nhóm thế meta chỉ xảy ra ở mức độ rất ít. Vd: m-bromclobenzen khi nitro hóa chỉ có 1% thế ở vị trí số 2; 62% thế ở vị trí 4 và 37% thế vị trí 6. b) Hợp chất thơm nhiều vòng ngưng tụ : Vị trí hoạt động của naptalen là vị trí số 1, của antraxen là 9 và 10, của phenantren cũng là 9 và 10. Vị trí 1 của naptalen có khả năng pứ thế cao hơn vị trí 2. Khi có nhóm thế hoạt hóa ở vị trí 1 thì pứ thế định hướng vào vị trí 4. Nếu nhóm thế ở vị trí 2 thì sẽ định hướng cho nhóm thế mới vào vị trí 1. Khi có nhóm thế phản hoạt hóa ở vị trí 1 hay 2 đều định hướng cho nhóm thế mới vào vị trí 5 và 8. III) PHẢN ỨNG THẾ CỦA ANKEN: Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, ánh sáng hoặc peoxit thì clo, brom có thể thế cho nguyên tử H ở nguyên tử C kế cận liên kết C=C. Vd: CH2=CH-CH3 + Cl2 (400-5000C) thể khí CH2=CH-CH2Cl + HCl. Phản ứng này xảy ra theo cơ chế gốc, phản ứng ưu tiên theo hướng tạo gốc tự do bền hơn. IV) PHẢN ỨNG THẾ CỦA ANKIN: Ng.tử H ankin (đính với Csp) linh động hơn so với H của anken và ankan. Nó có thể bị thế với kim loại kiềm. R-C≡C-H + Na (1500C) R-C≡C-Na+ + ½ H2. Ankin đẩy được anken và ankan khỏi các hợp chất cơ kim của chúng. R-C≡C-H + C2H5MgBr (ete) R-C≡C-MgBr + C2H6. Ankin là ax yếu hơn nước nên cac ankinua kim loại kiềm, kiềm thổ bị phân hủy hoàn toàn trong nước nhưng muối của kim loại nặng không tan trong nước thì không bị phân hủy trong nước. Ank -1- in tác dụng với phức kim loại trong dd amoniac như ddAgNO3/NH3.
O3 + Cl O2 + ClO (b) O3 + ClO O2 + Cl (c) Giải thích tại sao một phân tử CF2Cl2 có thể phân hủy hàng chục ngàn phân tử ozon? Trong khí quyển có một lượng nhỏ khí metan. Hiện tượng gì xảy ra đồng thời với hiện tượng " lỗ thủng ozon "? Giải thích.?
a. Cho biết sản phẩm nào dễ hình thành hơn, giải thích. b. Tính khả năng phản ứng tương đối của các nguyên tử hydro gắn với carbon bậc I, II, III.
a. Tính phần trăm của các sản phẩm khác nhau khi monoclo hóa butan. b. Tính phần trăm các sản phẩm monoclo (Cl hóa một lần) khi Clo hóa 2–metylbutan.
Viết ptp.ứ tạo thành sp khi cho 1mol A tác dụng với : 1mol HNO3 ( có H2SO4xt); 1mol Br2( as); KMnO4 đặc nóng dư.
a. Phản ứng sulfonic hóa p-metylcumen. b. Phản ứng sulfonic hóa p-acetyltoluen.
a. Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hóa trên. b. Ở giai đoạn chuyển B2 thành B3, trong điều kiện có rất ít Br2, ngoài B3 người ta còn thu được một lượng nhỏ ankan B4 khác. Hãy xác định B4 và giải thích sự tạo thành B4.
a. Khả năng phản ứng của chlorobenzen kém benzen trong phản ứng thế ái điện tử, dù rằng định hướng vẫn ưu tiên o-, p-. b. Ion phenolate tham gia phản ứng thế ái điện tử ở các vị trí o-, p-. c. Phản ứng thế ái điện tử của acid benzoic ưu tiên cho sản phẩm m. d. Phenol dễ bị Br hóa hơn benzen. Hướng dẫn
Trong khí quyển có một lượng nhỏ metan. Đồng thời với hiện tượng "lỗ thủng ozon" là hiện tượng " mưa axit " do: CH4 (khí quyển )+ Cl HCl + CH3
b. Khả năng phản ứng tương đối của các nguyên tử hydro gắn với carbon bậc I : bậc II : bậc III tương ứng tỷ lệ: 1 : 3,3 : 4,4.
% A = 3.100/10,6= 28% % B = 100% - 28% = 72% b. Có 4 sản phẩm monochlorated khác nhau: 1–clo–2–metylbutan (C) 2–clo–2–metylbutan (D) 2–clo–3–metylbutan (E) 1–clo–3–metylbutan (F) Ta có lượng tương đối và % các sản phẩm là: (C) 6.100/21,6= 28% ; (D) 5.100/21,6= 23% ; (E) 2 × 3,8.100/21,6= 35% (F) 3.100/21,6 = 14%
Tác dụng brom, as ưu tiên thế H ở ng.tử C bậc III của vòng no. Tác dụng KMnO4 sẽ oxh làm đứt vòng no: 3C6H5-C6H11+14KMnO43C6H5COOK+3C3H6(COOK)2+14MnO2+ 5KOH+5H2O.
b. Do ảnh hưởng đẩy điện tử của O, cộng hưởng làm cho các vị trí o-, p- tăng điện tích âm. c. Do ảnh hưởng hút điện tử của nhóm CHO làm cho vị trí o-, p- giảm điện tích âm so với vị trí m . d. Do hiệu ứng +C của nhóm OH. B) PHẢN ỨNG CỘNG CỦA HIDROCACBON I) PHẢN ỨNG CỘNG MỞ VÒNG CỦA XYCLOANKAN: Vòng 3 cạnh của xycloankan có thể cộng mở vòng với Br2; HX; H2 và cả benzen. Vòng 4 cạnh chỉ tham gia phản ứng cộng với hidro ở nhiệt độ cao. Vòng 5 cạnh trở nên không tham gia phản ứng cộng như trên. Do khả năng phản ứng các liên kết C-C gần như nhau nên tác nhân có thể tấn công vào các liên kết C-C khác nhau tạo hỗn hợp sản phẩm cộng. Vd: metylxyclopropan cộng Br2 cho 2 sản phẩm đồng phân cấu tạo. II) PHẢN ỨNG CỘNG VÀO ANKEN: 1) Phản ứng cộng electronphin: Khi anken cộng halogen, axit, nước… là phản ứng nhiều giai đoạn. Tác nhân tấn công ở giai đoạn chậm quyết định vận tốc phản ứng là E+ nên được gọi là phản ứng cộng electron phin (AE). Hướng của phản ứng cộng electron phin xảy ra theo hướng ưu tiên hình thành cacbocation trung gian bền (cơ sở của quy tắc cộng Macconhicop). Vd: R-CH=CH2 + I-Cl R-CH(Cl)-RCH2I là sản phẩm chính. Cơ chế phản ứng cộng xảy ra theo kiểu cộng trans (anti): xảy ra từ 2 phía đối nhau so với mặt phẳng của liên kết pi trong nối C=C. Vd: Xyclopenten + Br2 (CCl4) Trans-1,2-đibromxiclopentan): C5H10Br2. Chú ý:
- Phản ứng cộng halogen ta dùng clo, brom hay Br-Cl, I-Cl … mà không dùng Iot khó phản ứng và Flo gây pứ hủy. - Phản ứng cộng Hhal vào Lk kép khả năng pứ biến thiên như sau: HF<< HCL Page 7 |
