HYDROCARBON KHÔNG NO Alkane, Alken,alkyn.pdf

Tai lieu tham khảo

1. ALKENE
1

2. Giới thiệu alkene
Hợpchấtcóchứaliênkếtđôi(double bond) củacarbon-cabon.
Liênkếtđôicóthểở đầumạch(terminal alkene) hoặcgiữamạch(internal alkene).
Liênkếtđôigồm1 liênkếtϭ và1 liênkếtπ.
Mỗicarbon ở trạngtháilaihóasp2 vàcóhìnhdạngtam giácphẳng.
2
Liênkếtπkémbềnhơnliênkếtϭcủaliênkếtđôi
C=Cdễdàngbịphávỡ.
Alkenedễdàngthamgianhiềuphảnứngmà
alkanekhôngthểthamgia.

3. Tính toán độ bất bão hòa (degree of unsaturation)
Alkene códạngtổngquát: C
nH
2n
sốH thiếuso vớialkane là2 tươngứngmộtliênkếtđôi.
3
Luyện tập

4. Danh pháp alkene
DanhpháptheoquytắcIUPAC
Chọnmạchchínhdàinhấtcóliênkếtđôi.
Đánhsốthứtựtrênmạchchínhsaochosốchỉcủacarbonliênkếtđôinhỏnhất.
Đọctênnhómthếkèmsốchỉvịtrícủanhómthế.
Tênmạchchínhkếtthúcbằngene(đặctrưngcủaalkene).
4

5. 5
Luyệntập

6. Danh pháp đồng phân lập thể cis-trans
Alkenecó1nhómalkylgắnmỗitrêncarbonnốiđôidùngdanhphápcis-transđểphânbiệt2đồng
phânlậpthể.
Alkenecónhiềunhómalkylgắntrênmỗicarbonnốiđôi
dùngdanhphápE/Zđểphânbiệt2đồngphânlậpthể.
6
ĐồngphầncistươngđươngđồngphânZ.
ĐồngphântranstươngđươngđồngphânE.

7. Quy tắc xét đồng phân E/Z
DựatrênquytắcchọnnhómthểưutiêncủadanhphápR/S.
Chọnnhómthếưutiênở mỗicarbon liênkếtđôi.
•2 nhómthếưutiênở vịtrícisđồngphânZ.
•2 nhómthếưutiênở vịtrítransđồngphânE.
7

8. 8

9. 9
Luyện tập

10. Tính chất vật lí của alkene
Alkene cóđiểmchảyvàđiểmsôithấp.
Điểmchảyvàđiểmsôităngkhisốlượngcarbon tăng.
Alkene tan trongdung môihữucơ, khôngtan trongnước.
Alkene(hydrocarbonkhôngno)chỉcótươngtácyếuvanderWaalstínhchấtvậtlítươngtựalkanecó
cùngkhốilượngphântử.
Cis-alkene phâncựchơntrans-alkene điểmsôicaohơn.
10

11. Độbềncủaalkene
11
Đồngphâncisvàtrans củaalkene cóđộbềnkhônggiốngnhau.
đồngphầntrans bềnhơnđồngphâncis.
Khialkene mangnhiềunhómthếbênhơnalkene mangítnhómthế.
Luyệntập

12. Điều chế alkene
Khử acid HX của alkyl halide bằng base mạnh như OH-hay OR-.
Khử H
2O dùng xúc tác acid H
2SO
4đặc, đun nóng.
12
Luyện tập
SảnphẩmchínhtheoquytắcZaisevlàalkene cónhiềunhómthế.

13. Giới thiệu phản ứng cộng (addition reaction)
Liênkếtπcủaalkenekémbềnhơnliênkếtϭ
phảnứngđặctrưngcủaalkenelàphảnứngcộngvàonốiđôinốiđôisẽbịphávỡvàhìnhthành2liên
kếtϭmới.
Cộng syn: khi X và Y cộng vào từ cùng một hướng.
Cộng anti: khi X và Y cộng vào từ 2 hướng ngược nhau
13

14. 14

15. Phản ứng cộng HX (hydrohalogenation)
Hai liên kết bị phá vỡ là liên kết của HX và liên kết πcủa alkene.
Hai liên kết mới hình thành là hai carbon alkene với H và X.
15
Luyện tập

16. Quy tắc Markovnikov
KhialkenebấtđốixứngthamgiaphảnứngcộngvớiHXtạothành2sảnphẩmđồngphân.
Alkene bấtđốixứngcộngvớiHX thìH sẽgắnvàocarbon mangítnhómthế(carbon manhnhiềuH).
16
Luyện tập

17. Sự chuyển vịxảy ra trong quá trình hình thành carbocation
Quá trình chuyển vị xảy ra khi hình thành carbocation mới bậc cao hơn (bền hơn).
17
Luyện tập

18. 18
Trườnghợpđặcbiệtkhialkene cộngvớiHBrtrongmôitrườngcóperoxide.
sảnphẩmchínhtạothànhtráivớiquytắcMarkovnikov.
TrườnghợpđặcbiệtnàychỉxảyrakhicộngvớiHBrtrongmôitrườngcóperoxide.

19. Phảnứngcộngnước(hydration)
Alkene phảnứngvớiH
2O tạothànhalcohol vớixúctácacid H
2SO
4đặchay H
3PO
4, đunnóng.
Alkene bấtđốixứngsảnphẩmtạothànhưuđãituântheoquytắcMarkovnikov.
19
Luyện tập

20. Phảnứnghydroborhóa–oxihóa(hydroboration-oxidation)
Phảnứnggồm2 bướcchuyểnhóaalkene thànhalcohol.
•Hydroborationlàphảnứngcộngborane(BH
3)vàoalkenehìnhthànhalkylborane.
•QuátrìnhoxihóachuyểnliênkếtC-B củaalkylboranethànhliênkếtC-O.
20

21. Giaiđoạnhydroborhóathìborsẽgắnvàocarbon alkenmangítnhómthế
sảnphẩmtráiquytắcMarkovnikov.
21
Luyện tập

22. Hóa học lập thể của phản ứng hydroboration-oxidation
Hydro bor hóa xảy ra quá trình cộng syn.
Oxi hóa xảy ra OH thay thế BH
2giữ nguyên cấu hình ban đầu.
22

23. 23
Luyện tập

24. So sánh 2 phương pháp hydrat hóa
Hydration(H
2O,H
+)
vàhydroboration-oxidation(BH
3,sauđóH
2O
2/OH
-
)đềucộngH
2Ovàonốiđôicủaalkene.
24
Luyện tập

25. Phản ứng cộng X
2(halogenation)
25
Luyện tập

26. Phản ứng tạo thành halohydrin
Alkene phản ứng với X
2và H
2O sẽ tạo thành halohydrin.
CóthểsửdụngtácchấtNBS(N-bromosuccinimide)thaythếchoBr
2trongphảnứngtạobromohydrin.
26

27. Hóa học lập thể phản ứng tạo thành halohydrin
Alkene bấtđốixứngthìX
+
sẽgắn
vàocarbon mangítnhómthế.
27
Luyệntập

28. Oxihóaalkene thànhdiol
28
Alkene bịoxihóatạothànhhợpchấtsyn1,2-diol.
Tácnhânsửdụng: OsO
4/NaHSO
3hay KMnO
4loãngtrongmôitrườngbase, lạnh

29. Oxihóacắtđứtliênkếtđôi
29
TácnhânKMnO
4điềukiệnđunnóng.
Khicắtđứtnốiđôi:
Carbon alkenmang1 nhómthếtạothànhnhómcarboxylic acid (-COOH)
Carbon mang2 nhómthếtạothànhketone (-C=O)
Carbon khôngmangnhómthếtạothànhCO
2

30. 30
TácnhânO
3(ozonolysis)
Phảnứngxảyraqua 2 giaiđoạn:
OxihóabằngO
3trongđiềukiệnnhiệtđộ-78
o
C.
XửlýtrunggianbằngZn trongCH
3COOH hay bằngMe
2S.

31. 31
Luyệntập

32. ALKADIENE
32

33. Giớithiệualkadiene
33
Alkadienelàhợpchấtcó2 liênkếtđôitrongcấutrúc.

34. 34
Hainốiđôikềnhau(cumulated diene)
Hainốiđôiliênhợp(conjugated diene)
Hainốiđôicôlập(isolated diene)
Phânloạialkadiene

35. Danhphápalkadiene
35
Alkadieneđọctêntươngtựalkene.
Điểmkhácbiệtduynhấtlàhailiênkếtđôinênsửdụngadienethaychoene.

36. Cấudạngcủavàđộbềncủaalkadieneliênhợp
36
Alkadieneliênhợpthayđổicấudạngbằngcáchxoayliênkếtđơngiữahailiênkếtđôi.
Alkadieneliênhợpbềnhơnalkene vàalkadienecôlập.

37. Phảnứnghóahọccủaalkadiene
37
Alkadieneliênhợpcóthểthamgiaphảnứngcộng1,2 vàcộng1,4 vớitácnhânHCl, HBrhay Br
2.
Cộng1,2 Cộng1,4
Luyệntập

38. ALKYNE
38

39. Giới thiệu alkyne
Hợpchấtcóliênkếtba(triplebond)trongcấutrúc.Liênkếtbagồm1liênkếtϭvà2liênkếtπ.
Côngthứctổngquát:C
nH
2n-2
Mộtliênkếtbatươngứngđộbấtbãohòalà2.
Carbonliênkếtbacótrạngtháilaihóaspdạnghìnhhọclàđườngthẳng.
39

40. Liên kết πyếu hơn so với liên kết ϭ dễ dàng phá vỡ.
Alkyne dễ dàng tham gia các phản ứng cộng.
40

41. Danh pháp alkyne
Chọnmạchchínhcónhómalkynevàcómạchcarbondàinhất.
Đánhsốthứtựsốchỉvịtrícarbonalkynenhỏnhất.
Đọctênnhómthếvàmạchchính.
41
Kếtthúccủamạchchính:ynethayvì
anecủaalkane.
Sửdụngdi,tri,tetra…khicó2,3,4
nhómalkyne.

42. 42
Luyện tập

43. Tínhchấtvậtlícủaalkyne
Alkyne, hydrocarbon khôngno, làhợpchấtkhôngphâncực.
TươngtácliênphântửlàtươngtácVan der Waals.
Alkyne cóđiểmsôivàđiểmchảythấp.
Điểmchảyvàđiểmsôităngkhimạchcarbon tăng.
Alkyne tan trongdung môihữucơ, khôngtan trongnước.
43

44. Điều chế alkyne
Sử dụng base mạnh khử 2 phân tử HX trong hợp chất alkyl halide.
44

45. 45
Luyện tập

46. Giới thiệu phản ứng của alkyne
Phản ứng cộng
Alkyne có liên kết ba trong cấu trúc dễ dàng tham gia các phản ứng cộng.
46

47. 47

48. Cộnghydrogen halide (HX) (hydrohalogenation)
Alkynecóliênkếtbacần2phântửHXđểphảnứnghếtliênkếtπ.
Sảnphẩmphảnứngcộngvới1phântửHXtuântheoquytắcMarkovnikov.
Sảnphẩmphảnứngcộngvới2phântửHXlà2halogencùnggắntrên1carbon(geminaldihalide).
48
Phảnứngcộnghydrogenhalide(HX,hydrohalogenation)

49. 49
Luyện tập

50. Alkyne có thể tham gia phản ứng cộng với 2 phân tử X
2.
50
Phảnứngcộnghalogen (halogenation)
Luyện tập

51. Phản ứng cộng nước (hydration)
Alkyne thamgiaphảnứngcộngnướccầnthêmxúctácHgSO
4.
SảnphẩmcộngnướctuântheoquytắcMarkovnikov.
Sảnphẩmtrunggianenolkémbềnhổbiếnthànhnhómcarbonyl.
51
Luyện tập

52. Phản ứng hydroboration-oxidation
Phản ứng gồm 2 bước tương tự alkene.
Sản phẩm là enol sẽ tiếp tục hổ biến thành nhóm carbonyl.
52
SảnphẩmgắnnhómOH vàocarbon alkene ngượcso vớiquytắcMarkovnikov.

53. Phảnứnghydrogen hóa
53
XúctácPt, Ni tạothànhalkane.
XúctácLindlartạothànhcis-alkene.
Hydrogen hóatạoalkene:
TácnhânNa hay Li trongmôitrườngNH
3hay ethylamine tạothànhtrans-alkene.

54. LiênkếtC-Hcủacarbonlaihóaspcótínhacidcaohơncarbonlaihóasp2vàsp3
cóthểthamgiaphảnứngacid-basevớibasemạnh(pK
a>25).
54
Phảnứngthểhiệntínhacid củaalkyne đầumạch

55. Anionacetylidehìnhthànhlànhữngnucleophilemạnhdễdàngphảnứngvớicácelectrophile.
55
Luyện tập

56. Phảnứngoxihóaalkyne
56
Tácnhânoxihóamạnhcắtđứtnốtalkyne:
O
3sauđóthủygiảitrongacid
KMnO
4/OH-sauđóthủygiảitrongacid

57. 57
Tácnhânoxihóayếu(KMnO
4trongmôitrườngtrungtính)
oxihóacarbon alkyne thànhnhómcarbonyl.

58. Phản ứng của anion acetylide
Alkyneđầumạch(terminalalkyne)phảnứngvớibasemạnh(nhưNaNH
2)thuđượcanionacetylide.
Anionacetylidenàylànucleophilemạnhthamgiaphảnứngvớicácelectrophilenhưalkylhalidevà
epoxide.
58

59. Phản ứng với alkyl halide
Anion acetylide thực hiện phản ứng thế nucleophile hình thành liên kết C-C mới.
59

60. 60
Luyện tập