Tài liệu Chương VII : Benzen và ANKYNBENZEN doc

Benzen vµ ankynbenzen

BENZEN

I) Cõu trỳc Đồng đẳng, Đồng phân, Danh pháp
1)Đồng đẳng
Cho biết công thức phân tử của các chất trong dãy
đồng đẵng Benzen?
C
6
H
6
C
7
H
8
( C
6
H
5
CH
3
)
? Cho biết công thức tổng quát của dãy đồng đẵng
benzen?
Công thức tổng quát :
C
n
H

2n-6
( n>= 6, nguyên)
2) Đồng phân
VD: C
8
H
10
:
?Vi t các công thức cấu tạo thuộc dãy đồng đẵng
benzen có công thức phân tử C
8
H
10
?
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
2
CH
3
CH
3
CH
3

Benzen
Toluen (metylbenze)
?Đồng đẵng benzen có máy loại đồng phân
là những loại nào ?
2 loại đồng phân
+ đồng phân loại nhóm thế
+ đồng phân vị trí nhóm thế
đều có vòng benzen

3) Danh pháp
a)Danh pháp quốc tế
BEớc 1: Đánh số vòng benzen bắt đầu từ vị trí
có nhóm thế
VD:

CH
3
6
1
2
3
4
5
CH
3
CH
3
2
1
3

4
5
6
CH
3
CH
3
1
2
3
4
5
6
Đúng
Sai
? Cách đánh nào đúng? Vì sao ?
Nếu có nhiều nhánh: Đánh số sao cho
tổng chỉ số là nhỏ nhất

? Gäi tªn c¸c ®ång ®½ng cã c«ng thøc sau ?
CH
3
CH
2
- CH
3
1
2
3
4

5
6
1-etyl-3-metylbenzen
CH
3
CH
3
1
2
3
4
5
6
1,2-®imetylbezen
Chó ý : nh¸nh ®äc trEíc ®Eîc ®¸nh sè trEíc
BEíc 2: Gäi tªn
Tªn = VÞ trÝ nh¸nh + Tªn nh¸nh + benzen
NÕu cã nhiÒu nh¸nh kh¸c nhau ®äc theo
thø tù chE c¸i ; a,b,c .………
NÕu cã nhiÒu nh¸nh gièng nhau thªm ; ®i.
Tri.tetra trEíc tªn nh¸nh…

CH
3
CH
3
CH
3
CH
3

CH
3
CH
3
CH
3
1
Mét sè tªn thEêng
Metylbenzen
Hay Toluen
1,2-®imetylbenzen
Hay o-®imetylbenzen
o-metylToluen
o-xilen
1,3-®imetylbenzen
Hay m-®imetylbenzen
m-metylToluen
m-xilen
1,4-®imetylbenzen
Hay p-®imetylbenzen
p-metylToluen
p-xilen
? Gäi tªn 2®ång ph©n cßn l¹icña
o-xilen b»ng tªn quèc tÕ vµ tªn thE
êng?
2
3
5
6
4

6 6
1
1
2
2
3
3
4
5
5
4
b) danh ph¸p thEêng
C¸ch ®¸nh sè vßng theo danh ph¸p thßng

R
o
o
mm
p
o: ortho
m: meta
p: para

CÊu t¹o
a) C«ng thøc kecule

H
H
H
H

H
H
c«ng thøc kecule c«ng thøc kecule thu gon
CH
CH
3
C
600 C
Benzen
1)
-3H
2
Benzen
2)
? Benzen cã cÊu t¹o nhE thÕ nµo?
Benzen cÊu t¹o vßng-lôc gi¸c ®Òu gåm
3 liªn kÕt ®¬n xen kÎ 3liªn kÕt ®«i
CÊu t¹o
AL
2
O
3,
Cr
2
O
3,
450
o
c

b) Công thức theo thuyết hiên đại
Phản ứng đặc trEng của
hợp chất no và hợp chất
không no là gì?
? Công thức benzen do kecule đề xuất nhE
trên thể hiện là hợp chất no hay không no ?
Hợp chất no
Phản ứng đặc trEng là
phản ứng thế
Hợp chất không no
Phản ứng đặc trEng là
phản ứng cộng
Benzen là hợp chất
rất không no
Phản ứng đặc trEng
là gì?
Benzen dễ tham gia phản ứng
thế khó
tham gia phản ứng cộng Độ
dài liên kết các liên kết trong
vòng là nhE nhau
Benzen thể hiên là hợp chất
no hay không no ?
Benzen thể hiện
là hợp chất no
Cấu tạo
Công thức kecule còn phù hợp không?

Công thức kecule có nhiều hạn chế không giải
thích đEợc tính no của benzen.

Benzen có cấu tạo vòng 6 cạnh ,cả phân tử
nằm trên một mặt phẳng, 6 obitan của 6
nguyên tử cacbon xen phủ lẩn nhau tạo liên
kết pi ở khắp vòng
Cấu tạo
Benzen thể hiên tính chất vừa no vừa
không no
Dễ tham gia phản ứng thế khó tham
gia phản ứng cộng ( tính thơm )
b) công thức theo thuyết hiên đại

II. Tính chất vật lí
+ Benzen là chất lỏng không màu , có mùi thơm
đặc trEng, nhẹ hơn nEớc
+ không tan trong nEớc nhEng tan trong các dung
môi hữu cơ
+ Ben zen có thể sử dụng làm dung môi hoà tan
một số chất hữu cơ
+ nhiệt độ sôi : 80
0
C, nhiệt độ đông đặc : 5,5
0
C

III. Tính chất hoá học
1. Phản ứng thế
a) Tác dụng với Br
2
khan ( xúc tác: bột Fe)

Toluen tham gia phản ứng brom hoá ở vòng một
cách dễ dàng hơn tạo sản phẩm thế ở vị trí o
hoặc p
Tính chất hoá học
Br
Br Br
Fe
t
o
+
+
HBr
H

TÝnh chÊt ho¸ häc
Br - Br
+
CH
3
Br
HBr
+
CH
3
HBr
+
CH
3
Br

Fe
Fe
o-Bromtoluen
p-Bromtoluen
? ViÕt phE¬ng tr×nh ph¶n øng cña toluen
víi Brom khan xóc t¸c bét Fe?

Tính chất hoá học
Toluen khi tham gia phản ứng với brom
+ nếu xúc tác là Fe thì thế vào nhân thơm
+ nếu xúc tác là ánh sáng thì tham gia phản ứng thế
ở nhánh và khả năng phản ứng mạnh hơn cả CH
4

+
Br
2
HBr
ánh sáng
Khuếch tán
Chú ý
? Toluen phản ứng với Br
2
khi chiếu ánh sáng
khuếch tán nhE thế nào ? Viết phEơng trình phản
ứng?
+
Có kết luận gì về sự ảnh hEởng của xúc tác
đối với sản phẩm thế Brom của Toluen?
Với các đồng đẵng khác cùng tEơng tự

phản ứng mạnh hơn cả CH
4
CH
3
CH
2
Br

b) Phản ứng nitro hoá (Tác dụng HNO
3
,xt H
2
SO
4
)
NO
2
NO
2
NO
2
H
H
2
SO
4
H
2
O
+

NO
2
HO-
NO
2
HO-
NO
2
H
2
SO
4
Hoàn thành phản ứng nitro
hoá của Benzen?
Axit H
2
SO
4
đóng vai trò là chất xúc tác
Nitrobenzen
+
+
H
2
O
Sản phẩm nitro hoá của benzencó thể tiếp tục
tham gia phản ứng nitro hoá cho sản phẩm
thế ở vị trí m. Viết phEơng trình phản ứng?
+
Tính chât hoá học

Phản ứng xãy ra chậm hơn so với ben zen

?Toluen cũng tham gia phản ứng nitro
hoá một cách dễ dàng hơn tạo ra 2 đồng
phân ở vị trí o,p. Viết phEơng trình phản
ứng?
CH
3
CH
3
NO
2
CH
3
NO
2
HNO
3
+
H
2
SO
4
H
2
SO
4
+
H
2

O
+
H
2
O
o-nitrotoluen
p-nitroToluenVới lEợng dE HNO
3

CH
3
+
3HNO
3
H
2
SO
4
CH
3
NO
2
O
2
N
NO
2
+
3H
2

O
2,4,6- TrinitroToluen
TNT
Tính chât hoá học

c) Phn¶ øng ankyl
ho¸
CH
3
Cl
CH
3
+
AlCl
3
450
o
C
HCl
+
HCl
+
RCl
AlCl
3
450
o
C
R
+

HCl
R lµ gèc hi®rocacbon

Tại sao Toluen tham gia phản ứng thế
Brom hoặc thế Nitrô thì cho sản phẩm
thế vào vị trí o hoặc p. nhEng sản phẩm
nitrôhoá của benzen khi tham gia phản
ứng nitrô hoá tiếp lại cho sản phẩm thế ở
vị trí m?
3) Quy luật thế
Khi vòng benzen đã có sẵn nhóm thế R

R
Nếu R là nhóm thế loại 1:
-ankyl, -NH
2
, -OH thi phan ứng thế ở vòng benzen
xãy ra nhanh hơn và Eu tiên thế vào vị trí o hoặc p
Nếu R là nhóm thế loại 2 :
-NO
2
,- CHO,- COOH Khả năng tham gia thế vòng
benzen giảm và Eu tiên thế ở vị trí m
Tính chât hoá học
? Nhận xét ảnh hEởng qua lại của
nhóm thế và vòng thơm tới khả năng
phản ứng thế ở nhánh vá trong vòng ?
Kết luận:
Nhóm thế loại 1 làm khả năng phản ứng tăng
Nhóm thế loại 2 làm khả năng phản ứng giảm

Vòng thơm làm khả năng thế nhánh dễ
dáng hơn ankan tEơng ứng

ViÕt phE¬ng tr×nh ph¶n øng thÕ cña c¸c hîp chÊt sau
víi Brom khan (xóc t¸c: bét Fe) ?
NH
2
Br
CHO
Br
VD
CHO
NH
2
+
Fe
t
o
Fe
t
o
NH
2
Br
Br
2
Br
2
+ HBr
+

+
HBr








F
e








t
o
HBr+
TÝnh ch©t ho¸ häc

2) Phản ứng cộng
? Viết phEơng trình phản ứng cộng của
benzen với H
2
?

a) Cộng H
2
+
3H
2
b) Cộng Cl
2.
Ni
t
0
? Viết phEơng trình phản ứng cộng của benzen với
Cl
2
?
+
Cl
2
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
ánh sáng
mặt trời
3
Tính chât hoá học
1,2,3,4,5,6- hecxacloxiclohecxan

? Xúc tác có ánh hEởng nhE thế nào

đến sản phẩm của phản ứng giữa toluen
và halozen?
Benzen
+
Halozen
Thế nhân thơm
Thế nhánh
Cộng vòng
F
e
t
o
á
n
h

s
á
n
g

k
h
u
ế
c
h

t
á

n
á
n
h

s
á
n
g

m
ặ
t

t
r
ờ
i


3) Phản ứng oxi hoá
a) Phản ứng cháy
? Viết phEơng trình phản ứng cháy của benzen
và phản ứng chung của dãy đồng đẵng ?
C
6
H
6

+

O
2
CO
2
H
2
O
C
n
H
2n-6
+
O
2
CO
2
H
2
O
+
+
b) Phản ứng oxi hoá bằng KMnO
4
Benzenkhông bị oxi hoá bởi KMnO
4
/ H
2
SO
4
nhEng

toluen và các đồng đẵng khác thì bị oxi hoá bởi KMnO
4
/
H
2
SO
4
tạo thành axit hữu cơ
CH
3
COOH
5
+
KMnO
4
H
2
SO
4
MnSO
4
K
2
SO
4
H
2
O
6 9
14

3
+
5 6
+
6
3
6
n (n-3)
(3n-3)
2
+
+
Tính chât hoá học

CH
2
- CH
3
COOH
+
KMnO
4
H
2
SO
4
CO
2
MnSO
4

K
2
SO
4
H
2
O
+
+
+ + +
5
12
28
18
6
12 5
5
TÝnh ch©t ho¸ häc

COOH
CH
3
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
CH
3
NO

2
CH
3
R
CH
2
Cl
CH
3
NO
2
CH
3
CH
3
H
N
O
3
H
2
S
O
4
Br
2
Fe.t
o
CH
3

CH
3
Br
Br

C
l
2
a
s
k
t






C
l
2
a
s

m
Æ
t

t
r

ê
i
H
2

N
i




R
C
l
A
l
C
l
3
,

4
5
0
o
K
M
n
O
4

H
2
S
O
4