GA Hidrocacbon không no danh cho Chuyen Hoa
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (400.17 KB, 31 trang )
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
CHƯƠNG III HIĐROCACNON KHÔNG NO
K/n: Là những Hidrocacbon trong phân tử có chứa liên kết kép kém bền.
Công thức chung: C
n
H
2n+2-2v-2π
với n ≥ 2; v ≥ 0; π ≥ 1
- Có 1 liên kết đôi có hậu tố là -en, có nhiều liên kết đôi có hậu tố là -đien, -trien…-polien
- Có 1 liên kết ba có hậu tố là -in, có nhiều liên kết ba có hậu tố là -điin, -triin…-poliin
BÀI 1: ANKEN(OLEFIN)
I. Đồng đẳng, đồng phân danh pháp, cấu trúc.
1. Đồng đẳng:
- Anken(olefin) là những hidrocacbon mạch hở trong phân tử có chứa một liên kết đôi.
Công thức chung: C
n
H
2n
n ≥ 2 n ∈ Z*
Có công thức chung trùng với xicloankan vì vậy chúng là đồng phân của nhau.
2. Đồng phân.
a. Đồng phân cấu tạo.
Ứng với công thức chung C
n
H
2n
+ Đồng phân cấu tạo(không nói đến kiểu mạch): gồm đồng phân xicloankan và anken.
+ Đồng phân cấu tạo mạch hở: chỉ gồm các đồng phân anken gồm đồng phân kiểu mạch C và đồng
phân vị trí liên kết đôi, vị trí nhánh.
VD: Viết đồng phân cấu tạo ứng với công thức phân tử C
5
H
10
- Đồng phân cấu tạo: có 9 đồng phân gồm 4 đồng phân mạch vòng và 5 đồng phân mạch hở.
- Đồng phân cấu tạo mạch hở có: 5 đồng phân.
b. Đồng phân hình học.
- Đồng phân: gồm đồng phân hình học mạch vòng và đồng phân hình học mạch hở(sử dụng danh pháp
cis-trans hoặc E-Z)
- Đồng phân mạch hở: đồng phân hình học của anken(sử dụng danh pháp cis-trans hoặc E-Z)
- Điều kiện có đồng phân hình học(cho vòng và cho liên kết đôi)
c. Đồng phân quang học.
Từ C
6
trở đi các anken có đồng phân quang học.
CH
2
=CH-CH(CH
3
)-C
2
H
5
3. Danh pháp.
a. Danh pháp thường.
Tên anken: tên ankan tương ứng đổi đuôi an thành ilen → ankilen
VD:
b. Danh pháp thay thế.
- Chọn mạch chính là mạch dài nhất có chứa liên kết đôi. Đánh số thứ tự C trên mạch chính từ đầu
mạch gần với liên kết đôi nhất và sao cho tổng số chỉ vị trí mạch nhánh là nhỏ nhất.
- Tên đồng phân cấu tạo: Stt-tên nhánh+tên mạch chính-stt-en
- Tên đồng phân hình học: cis-trans(E-Z) – tên đồng phân cấu tạo
VD:
c. Danh pháp của gốc(nhóm) hidrocacbon không no.
Nhóm hóa trị I
- CH
2
=CH-: Vinyl
- CH
2
=CH-CH
2
- anlyl
- CH
3
-CH=CH- prop-1-en-1-yl
- CH
2
=C(CH
3
)- 1-metyletenyl
4. Cấu trúc.
- 2 nguyên tử C của liên kết đôi ở trạng thái lai hóa sp
2
- Liên kết đôi gồm 1 liên kết σ (xen phủ trục của 2 AO lai hóa) bền và một liên kết π (xen phủ bên của
2AOp không tham gia lai hóa) kém bền
- Các AO lai hóa của 2 nguyên tử C đồng phẳng tạo thành mặt phẳng phân tử(chứa liên kết σ)
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 1
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
- 2 AOp còn lại của 2 nguyên tử C vuông góc với mặt phẳng phân tử xen phủ với nhau tạo thành liên
kết π, mặt phẳng chứa 2AO p và có liên kết π được gọi là mặt phẳng π, nó vuông góc với mặt phẳng
phân tử
C
C
d
C=C
= 1,34A
0
còn d
C-C
= 1,54A
0
Năng lương liên kết E
C=C
= 616kJ/mol còn E
C-C
= 348kJ/mol → có thể coi E
π
= 268kJ/mol < E
σ
→ liên kết π linh động hơn liên kết σ nên nó dễ bịt đứt hơn (dễ tham gia phản ứng hơn)
Do tạo thành 2 vùng xen phủ bên không thuộc mặt phẳng phân tử và vuông góc với mặt phẳng phân tử
nên mặt phẳng π là mặt phẳng cứng nhắc (nếu xoay nguyên tử sẽ phá vỡ sự xen phủ→liên kết π bị phá
vỡ) các nguyên tử C không thể quay tự do được → tạo nên đồng phân hình học
II. Tính chất vật lí.
- Nhìn chung nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy tăng theo phân tử khối.
- Các anken có nhiệt độ sôi, độ phân cực hóa cao hơn ankan tương ứng.
- Cùng đồng phân
+ Anken mạch nhánh có nhiệt độ sôi thấp hơn mạch không nhánh.
+ Ank-1-en có nhiệt độ sôi thấp hơn các anken có liên kết đôi trong mạch.
+ Với đồng phân hình học: thường đồng phân trans bền hơn đồng phân cis do các nhóm thể ở
xa nhau nên tương tác đẩy kém
Thường đồng phân cis có độ phân cực µ lớn hơn đồng phân trans nên có nhiệt độ sôi cao hơn
Còn đồng phân trans có tính đối xứng cao hơn nên có nhiệt độ nóng chảy cao hơn
VD: cis-but-2-en trans-but-2-en
µ 0,33D 0D
t
0
s
4
0
C 1
0
C
t
0
nc
-139
0
C -106
0
C
Vì vậy có thể só sánh µ để có thể xác định loại đồng phân là cis hay trans
III. Tính chất hóa học.
* Nhận xét: Liên kết π kém bền hơn liên kết σ nên dễ bị phân cắt hình thành 2 liên kết σ. Do đó các
anken có phản ứng đặc trưng là phản ứng cộng, trùng hợp. Phản ứng cộng luông tỏa nhiệt do liên kết π
có năng lượng nhỏ hơn liên kế σ.
- Ngoài ra liên kết đôi còn có thể bị phân cắt hoàn toàn tạo thành những chất có mạch C ngắn
hơn → phản ứng oxi hóa.
- Các liên kết C
(sp3)
-H có thể tham gia phản ứng thế tương tự ankan, còn các C
(sp2)
-H tham gia
phản ứng thế với điều kiện khó khăn hơn.
III.1. Phản ứng cộng.
1. Phản ứng cộng H
2
.
a. Phản ứng chung.
C
n
H
2n
+ H
2
→
0
t,xt
C
n
H
2n+2
x x → x
→ Nhận thấy: - Phản ứng hidro hóa không làm tăng mạch C
- Sau phản ứng số mol khí giảm:
spHCpuHCpuH
nnnn
nnnn
2222 +
==↓=
- Vì khối lượng không đổi nên m
trước
= m
sau
→
t
n
s
s
t
n
M
M
=
VD1: Hidro hóa hoàn toàn anken A thu được pentan. Xác định số chất thỏa mãn?
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 2
Mặt phẳng phân tử
Mặt phẳng π
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
VD2: Cho hỗn hợp A gồm H
2
và C
2
H
4
có tỉ khối so với hidro bằng 7,5. Cho hỗn hợp A đi qua Ni nung
nóng thu được hỗn hợp B có tỉ khối so với hidro bằng 6 Tính hiệu suất phản ứng hidro hóa etilen?
b. Xúc tác của phản ứng hidro hóa.
* Xúc tác dị thể: thường dùng các kim loại chuyển tiếp như Pt, Pd, Ni, Ru được nghiền nhỏ ở dạng
tinh thẻ hoặc tẩm trên chất mang như C, BaSO
4
→ nên chúng được gọi là xúc tác bề mặt
H
CH
2
H-CH
2
H
CH
2
H
CH
2
H-CH
2
H
CH
2
+
CH
2
CH
2
H
H
H
H
CH
2
CH
2
H
H
CH
2
CH
2
CH
3
-CH
3
Như vậy đối với xúc tác dị thể phản ứng cộng vào anken là phản ứng cộng cis
* Xúc tác đồng thể:
2. Phản ứng cộng halogen (Cl
2
, Br
2
).
Dung môi là H
2
O, CCl
4
gồm dung môi phân cực và không phân cực.
* Phản ứng chung:
R
2
C=CR
2
+ Br
2
→ R
2
CBr-CBrR
2
C
n
H
2n
+ Br
2
→ C
n
H
2n
Br
2
Nâu đỏ không màu
→ Như vậy anken làm mất màu dung dịch nước brom nên tính chất này có thể dùng để nhận biết
anken (chủ yến so với hợp chất no trừ vòng 3 cạnh)
→ Một ứng dụng khác là để tách anken ra khỏi hỗn hợp với ankan
C
n
H
2n
Br
2
+ Zn → C
n
H
2n
+ ZnBr
2
* Cơ chế phản ứng cộng halogen-cộng electrophin (A
E
).
+ Dưới tác dụng của dung môi, phân tử halogen bị phân cực hóa Br
−δ
Br
+δ
trở thành tác nhân
electrophin.
+ Tác nhân tấn công vào anken
C=C + Br Br
C C
Br
+
+ Br
-
Giai đoạn chậm Ion ankenbromoni
Giai đoạn nhanh
+ Br
-
C C
Br
+
C - C
Br
Br
Vậy phản ứng cộng halogen là phản ứng cộng trans
→ Nếu hỗn hợp phản ứng có mặt các chất nucleophin như: Cl
-
, I
-
, OH
-
, H
2
O thì khi đó các
nucleophin này cũng tấn công vào như Br
-
vì vậy mà tạo ra hỗn hợp sản phẩm
VD:
CH
2
=CH
2
+ Br
2
→
NaClbh
CH
2
Br-CH
2
Br + CH
2
Br-CH
2
Cl
54% 46%
CH
2
=CH
2
+ Br
2
→
)C(OH
0
2
0
CH
2
Br-CH
2
Br + CH
2
Br-CH
2
OH
37% 63%
- Với nước clo:
Cl
2
+ H
2
O
HCl + HO
-
-Cl
+
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 3
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
Vì vậy cả Cl
-
và OH
-
cùng tấn công tạo ra hai sản phẩm
Tác nhân nucleophin nào mạnh hơn thì sản phẩm đó sẽ chiếm ưu thế
3. Phản ứng cộng HA: H-X, HO-I, HO-Cl, I-Cl….
+ H-AC = C C - C
A
H
* Cộng theo cơ chế A
E
theo 2 giai đoạn
Gđ 1 (chậm): >C=C< + H
+
→ >C
+
-CH<
Gđ 2 (nhanh): >C
+
-CH< + A
-
→ >CA-CH<
- Khả năng phản ứng của HF << HCl < HBr < HI do độ dài liên kết tăng thì năng lượng liên kết giảm
- Khả năng phản ứng của các anken R-CH=CH
2
phụ thuộc vào ảnh hưởng của R
- Nếu R là nhóm làm tăng mật độ electron của liên kết đôi thì sẽ làm tăng khả năng phản ứng
- Nếu R là nhóm thế làm giảm mật độ electron của liên kết đôi thì sẽ làm giảm khả năng phản
ứng.
VD: khả năng phản ứng tăng theo thứ tự sau
a/ CH
2
=CH
2
< CH
3
–CH=CH
2
< (CH
3
)
2
C=CH
2
b/ CH
2
=CH-COOH < CH
2
=CH-Cl < CH
2
=CH
2
(Do Cl có –I > +C)
- Phản ứng ưu tiên theo chiều tạo ra gốc cabocation bền
VD: CH
3
-CH=CH
2
+ HBr → CH
3
CH
2
CH
2
Br(spp: 5%) + CH
3
-CHBr-CH
3
(spc: 95%)
* Qui tắc cộng Maccopnhicop cộng tác nhân bất đối xứng vào liên kết bội bất đối xứng: phần tử
mang điện tích dương ưu tiên cộng vào C bậc thấp, còn phần tử mang điện tích âm ưu tiên vào C bậc
cao
* Cộng theo cơ chế gốc khi có mặt xúc tác peoxit (ROOR, H
2
O
2
….)
CH
3
-CH=CH
2
+ HBr
→
peoxit
CH
3
CH
2
CH
2
Br (spc)
Cơ chế: ROOR → 2RO
.
HBr + RO
.
→ ROH + Br
.
Br
.
+ CH
3
-CH=CH
2
→ CH
3
-CH
.
-CH
2
Br (bền) + CH
3
-CHBr-CH
2
.
(kém bền hơn)
CH
3
-CH
.
-CH
2
Br + HBr → CH
3
-CH
2
-CH
2
Br + Br
.
Như vậy phản ứng cộng theo cơ chế gốc sẽ tạo ra sản phẩm trái qui tắc Maccopnhicop và phản ứng
cũng cộng theo hướng trans.
4. Phản ứng cộng H
2
O và H
2
SO
4
* Phản ứng cộng 2 chất này luôn theo cơ chế A
E
→ tuân theo qui tắc Maccopnhicop
CH
2
=CH
2
+ HOSO
3
H → CH
3
- CH
2
-OSO
3
H
→
phanthuy
ancol
CH
2
=CH
2
+ H
2
O
→
+
H
CH
3
-CH
2
-OH
Cơ chế: Gđ 1: H
+
tấn công tạo thành gốc cacbocation
>C=C< + H
+
→ >CH -
+
C<
Gđ 2: Tác nhân nucleophin (H
2
O) tấn công rồi tách ra H
+
>CH -
+
C< + H
2
O → >CH – C(-
+
OH
2
)< → >CH-C(OH)< + H
+
* Khi dùng xúc tác BH
3
thì phản ứng cộng nước tạo thành sản phẩm trái Maccopnhicop
VD: CH
3
-CH=CH
2
+ BH
3
→ (CH
3
-CH
2
-CH
2
)
3
B
(CH
3
-CH
2
-CH
2
)
3
B + 3H
2
O
2
→
−
OH
3CH
3
CH
2
CH
2
OH + BH
3
III.2. Phản ứng trùng hợp.
VD: n CH
2
=CH
2
−−−−− →
n
p,t,xt
)CHCH(
22
0
(polietilen-PE)
n CH
3
-CH=CH
2
−−−−− →
n
p,t,xt
)CH)CH(CH(
23
0
(polipropilen-PP)
* Khái niệm: Phản ứng trùng hợp là quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ (gọi là monome)
thành phân tử lớn (gọi là polime)
- n là hệ số polime hóa hay độ polime hóa
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 4
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
- Thông thường phản ứng trùng hợp xảy ra dưới tác dụng của chất xúc tác nên khối lượng polime thu
được xấp xỉ bằng khối lượng monome tham gia phản ứng. Nếu có hiệu suất phản ứng thì tính như các
phản ứng thông thường khác (sử dụng định luật bảo toàn khối lượng)
- Điều kiện để một chất là monome là phải có liên kết bội hoặc vòng kém bền. Để tăng hiệu suất phản
ứng thì đối với chất có liên kết kép thì liên kết kép ở đầu mạch để tránh hiệu ứng không gian.
- Phân loại: gồm có 2 loại là trùng hợp thường và đồng trùng hợp
+ Trùng hợp thường là trùng hợp một monome tạo thành polime
+ Đồng trùng hơp là trùng hợp 2 hay nhiều monome cùng lúc:
nA + mB → -(-A-)
n
-(-B-)
m
-
Trong đó n, m là tỉ lệ số mol hay tỉ lệ số mắt xích
VD: nCH
2
=CH
2
+ nCH
3
-CH=CH
2
→ -(-CH
2
-CH
2
-CH(CH
3
)-CH
2
-)
n
-
III.3. Phản ứng thế.
Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, ánh sáng hoặc peoxit thì Clo, brom có thế thế vào H của C β so với vị
trí của liên kế đôi
CH
2
=CH
2
+ Cl
2
CCl
4
(0-25
0
C)
500
0
C
CH
2
Cl-CH
2
Cl
CH
2
=CHCl + HCl
CH
3
-CH=CH
2
+ Cl
2
CCl
4
(0-25
0
C)
500
0
C
CH
3
-CHCl-CH
2
Cl
CH
2
=CH-CH
2
Cl + HCl
→ Phản ứng thế cũng xẩy ra theo cơ chế gốc, do đó giai đoạn tạo thành gốc cacbo tự do sẽ quyết định
tốc độ phản ứng. Phản ứng ưu tiên tạo ra gốc cacbo tự do bền hơn vì vậy mà tấn công vào H của C β
so với vị trí của liên kế đôi mà electron độc thân của gốc tạo thành hệ liên hợp với liên kết đôi.
VD
CH
3
(CH
2
)
4
-CH=CH
2
+ Cl
2
500
0
C
CH
3
(CH
2
)
3
-CH
*
-CH=CH
2
CH
3
(CH
2
)
3
-CH=CH-CH
2
*
CH
3
(CH
2
)
3
-CHCl-CH=CH
2
CH
3
(CH
2
)
3
-CH=CH-CH
2
Cl
* Chú ý: Anken tác dụng với brom thường cho phản ứng cộng, do đó để thực hiện phản ứng thế brom
vào anken được thuận lợi cần dùng N-bromsucxinit (NBS) được điều chế như sau
O
O
NH
+ Br
2
+ NaOH
O
O
N-Br
+ NaBr + H
2
O
sucxinit
NBS
Khi đun nóng với ánh sáng hoặc peoxit, NBS giải phóng nguyên tử Br từ từ, nhờ vậy tránh được phản
ứng cộng Br vào liên kết đôi
VD:
CH
3
(CH
2
)
4
-CH=CH
2
+ NBS
500
0
C
CH
3
(CH
2
)
3
-CHBr-CH=CH
2
CH
3
(CH
2
)
3
-CH=CH-CH
2
Br
47%
45%
VD: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau (viết công thức cấu tạo)
+ CH
2
=CH-CH
3
CBA
NaOH
OHCl)C(Cl
→ → →
+
+++
du
500
22
0
2
+ CH
3
H
6
→ C
3
H
5
Br
→
+NaOH
CH
2
=CH-CH
2
-OH
III.4. Phản ứng oxi hóa.
1. Phản ứng cháy.
C
n
H
2n
+ 3n/2 O
2
→ nCO
2
+ nH
2
O
Khi đốt cháy C
2
H
6
và C
2
H
4
thì C
2
H
4
cho ngọn lửa sáng hơn nhưng C
2
H
6
tỏa nhiều nhiệt hơn.
2. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn.
a. Oxi hóa bằng dung dịch thuốc tím.
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 5
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
* Dung dịch KMnO
4
loãng lạnh
3C
n
H
2n
+ 2KMnO
4
+ 4H
2
O → 3C
n
H
2n
(OH)
2
+ 2KOH + 2MnO
2
- Hiện tượng làm nhạt hoặc mất màu dung dịch vì vậy tính chất này để nhận biết liên kế bội.
- Hướng cộng trong phản ứng này là cộng syn (cùng phía)
- Hiệu suất phản ứng đạt 30~60% khi dùng dung dịch KMnO
4
~1% ở 0~10
0
C
* Anken
→ →
−
+
424
IO)OH(KMnO
glicol
hợp chất cabonyl
VD: CH
3
-CH=C(CH
3
)
2
1/ KMnO
4
2/ NaIO
4
CH
3
COOH + CH
3
COCH
3
* Dung dịch KMnO
4
trong môi trường axit mạnh là đứt liên kết đôi tạo thành các chất có mạch ngắn
hơn. Có thể xảy ra 3 trường hợp sau
R-CH=
→
]O[
RCOOH
R
2
C=
→
]O[
RCOR
CH
2
=
→
]O[
CO
2
+ H
2
O
Nếu dung dịch KMnO
4
trong H
2
SO
4
nóng, xeton có thể bị oxi hóa thành axit.
b. Oxi hóa bằng ozon (ozon phân)
>C=C<
O
3
>C C<
O - O
O
+H
2
O, Zn
andehit + xeton
axit + xeton
ancol
+H
2
O, H
+
NaBH
4
ozonit
anken
VD:
CH
3
-CH=CH
2
O
3
CH
2
CH-CH
3
O - O
O
+H
2
O, Zn
HCHO + CH
3
CHO
HCOOH + CH
3
COOH
CH
3
OH + CH
3
CH
2
OH
+H
2
O, H
+
NaBH
4
ozonit
anken
CH
3
-CH=C(CH
3
)
2
O
3
+H
2
O, Zn
CH
3
CHO + CH
3
COCH
3
CH
3
COOH + CH
3
COCH
3
(CH
3
)
2
CH-OH + CH
3
CH
2
OH
+H
2
O, H
+
NaBH
4
ozonit
Sử dụng 2 giai đoạn ozon hóa và phân cắt ozonit (gọi chung là ozon phân) dùng để xác định vị trí của
liên kết đôi bằng cách xác định sản phẩm thu được.
Cấu tạo anken Sản phẩm ozon phân khử Sản phẩm ozon phân oxi hóa
H
2
C= HCHO HCOOH
R-CH= RCHO RCOOH
(R)
2
C= (R)
2
C=O (R)
2
C=O
VD: Xác định công thức cấu tạo của các hợp chất A, B, C, X biết
a/ Sản phẩm ozon phân khử của A là HCHO và CH
3
CH
2
COCH
3
b/ Sản phẩm ozon phân oxi hóa của B là CH
3
COCH
3
; HOOC-CH
2
-COOH; CH
3
COOH.
c/ Sản phẩm ozon phân khử của C là OHC-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CHO
d/ Sản phẩm ozon oxi hóa của X là xiclohexanon và axit propanoic.
HD: A CH
2
=C(CH
3
)-CH
2
CH
3
B là (CH
3
)
2
C=CH-CH
2
-CH=CH-CH
3
C là xiclopenten
X là
CH-CH
2
CH
3
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 6
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
VD 2: Viết phương trình phản ứng ozon phân khử và oxi hóa với chất sau: CH
3
CH
2
-C(CH
3
)=CH-CH
2
-
CH=CH
2
c. oxi hóa bằng oxi.
CH
2
=CH
2
+ O
2
Ag
t
0
CH
2
- CH
2
O
etilen oxit
+H
2
O
HO-CH
2
-CH
2
-OH
- CH
2
=CH
2
+ O
2
COOHCHCHOCH
)xt(O
p,t,CuCl,PdCl
cao
33
2
0
22
→ →
+
d. Oxi hóa bằng peaxit: RCOOOH
Các peaxit như: axit peaxit fomic: HCO
3
H
axit peaxit benzoic: C
6
H
5
CO
3
H
anken
peaxit
dung moi tro CCl
4
; CHCl
3
peoxit (oxiran)
VD:
CH
3
-CH=CH-CH
3
+ HCO
3
H
CH
3
-CH - CH-CH
3
O
+ HCOOH
CH
3
-CH - CH-CH
3
O
+ H
2
O
OH
-
CH
3
-CH - CH - CH
3
OH
OH
Sản phẩm cộng trans
IV. Ứng dụng và điều chế.
1. Ứng dụng (SGK).
2. Điều chế.
a. Trong công nghiệp
Trong công nghiệp chủ yếu điều chế C
2
→C
5
- Điều chế từ quá trình crackinh dầu mỏ
- Tách hidro (đề hidro hóa) từ các ankan tương ứng
VD:
b. Trong phòng thí nghiệm.
* Tách nước từ ancol (phản ứng đề hidrat hóa ancol). Qui tắc tách Zaixep (khi tách theo qui tắc này
sản phẩm thu được thường có cấu hình trans) và anken tạo ra có liên kết đôi nằm trong mạch
+ Qui tắc tách Zaixep: OH ưu tiên tách với H của C bên cạnh có bậc cao hơn
C
n
H
2n+1
OH
→
C,dSOH
0
42
170
C
n
H
2n
+ H
2
O
VD: CH
3
-CH(OH)-CH
2
-CH
3
→
C,dSOH
0
42
170
CH
3
CH=CHCH
3
(spc) + CH
2
=CHCH
2
CH
3
(spp)
* Tách HX từ dẫn xuất monohalogen trong môi trường kiềm rượu đun nóng. Phản ứng tách này cũng
tuân theo qui tắc tách Zaixep
VD: CH
3
-CH(X)-CH
2
-CH
3
→
Ct,ROH,KOH
0
CH
3
CH=CHCH
3
(spc) + CH
2
=CHCH
2
CH
3
(spp)
(hoặc CH
3
-CH(X)-CH
2
-CH
3
+ KOH
→
Ct,ROH
0
CH
3
CH=CHCH
3
(spc) + CH
2
=CHCH
2
CH
3
(spp) +
KX + H
2
O)
* Loại X
2
từ dẫn xuất 1,2-đihalogen bằng Zn.
VD: CH
2
X-CH
2
X + Zn
→
Ct
0
CH
2
=CH
2
+ ZnX
2
* Khử ankin bằng H
2
(Pd, PbCO
3
, t
0
) (phản ứng cộng cis)
R-C≡C-R’ + H
2
→
Ct,PbCO,Pd
0
3
R-CH=CH-R’
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 7
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
BÀI 2: ANKAĐIEN
I. Khái niệm, phân loại.
1. Khái niệm.
* Ankađien(điolefin): Là những hidrocacbon không no mạch hở trong phân tử có chứa hai liên kết đôi.
Công thức chung: C
n
H
2n-2
(n ≥ 3)
* Polien là những hidrocacbon mà trong phân tử có chứa nhiều liên kết đôi.
2. Phân loại.
* Ankađien có 2 liên kết đôi liền kề nhau, loại này gọi chung là anlen (allen)
VD: CH
2
=C=CH
2
propa-đien hay anlen
CH
2
=C=CH-CH
3
buta-1,2-dđien hay metylanlen
* Ankađien có 2 liên kết đôi cách nhau một liên kết đơn gọi chung là ankađien liên hợp
(polien liên hợp là hệ có các liên kết đôi xen kẽ liên kết đơn)
VD: CH
2
=CH-CH=CH
2
buta-1,3-đien
CH
2
=C(CH
3
)-CH=CH
2
isopren hay 2-metylbuta-1,3-đien
* Ankađien có 2 liên kết đôi cách nhau 2 hay nhiều liên kết đơn, chúng có thể được gọi là ankađien
biệt lập hay ankađien thường.
II. Cấu trúc phân tử.
1. Cấu trúc của anlen.
- Nguyên tử C ở giữa 2 liên kết đôi, lai hóa sp, còn 2 nguyên tử C liên kết đôi ở hai đầu lai hóa sp
2
.
Điều này dẫn tới mặt phẳng π của hai liên kết đôi liền kề vuông góc với nhau.
VD: ………………
- Các anlen có số liên kết đôi chẵn thì mặt phẳng π đầu và cuối vuông góc với nhau nên chúng không
có đồng phân hình học, còn các anlen có số liên kết đôi lẻ thì mặt phẳng π đầu và cuối đồng phẳng nên
chúng có đồng phân hình học.
VD:
2. Cấu trúc của anlen liên hợp.
- Các nguyên tử C của liên kết đôi lai hóa sp
2
, sự xen phủ π xảy ra trong toàn hệ do kích thước của các
AO sp
2
là tương đương. Kết quả là tạo thành AO π chung cho toàn hệ→hệ liên hợp
- Trục của các AO p không tham gia lai hóa đều song song với nhau
- Sự liên hợp làm hệ bền hơn
+ Các liên kết đơn nằm xen kẽ giữa các liên kết đôi ngắn hơn liên kết đơn bình thường
+ Các liên kết đôi của hệ liên hợp thì dài hơn liên kết đôi biệt lập
VD: CH
2
=CH - CH=CH
2
CH
3
-CH
3
CH
2
=CH
2
1,34 1,47 1,54 1,33 (A
0
)
- Liên kết đơn ở giữa vẫn có khả năng quay quanh trục liên kết, kết quả là có thể tạo thành các cấu
dạng khác nhau
VD:
C
C
C
C
C
C
C
C
S-cis S-trans
2 cấu dạng này có thể chuyển đổi lẫn nhau. Trong đó cấu dạng S-trans bền hơn S-cis do tương tác đẩy
của các nhóm thể nhỏ hơn.
III. Đồng phân danh pháp.
1. Danh pháp.
- Nguyên tắc: chọn mạch chính là mạch dài nhất có chứa 2 liên kết đôi và nhiều nhánh nhất. Đánh số
thứ tự C trên mạch chính sao cho tổng số chỉ vị trí nhánh và liên kết đôi là nhỏ nhất.
- Tên gọi: stt-tên nhánh+tên mạch chính(anka)-stt-đien
- Với đồng phân hình học có thể gọi theo danh pháp cis-trans hoặc E-Z.
- Một số chất hay sử dụng tên thường
CH
2
=C(CH
3
)-CH=CH
2
isopren CH
2
=CCl-CH=CH
2
cloropren
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 8
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
CH
2
=CBr-CH=CH
2
bromopren CH
2
=CI-CH=CH
2
iodopren
1
2
3
4
5
6
7
8
6-metilen-2-metylocta-2,7-đien (mirxen)
2. Đồng phân.
Chủ yếu xét các đồng phân mạch hở
* Đồng phân cấu tạo ankađien gồm đồng phân mạch C, đồng phân vị trí liên kết đôi, đồng phân vị trí
nhánh.
VD: C
5
H
8
có 6 đồng phân cấu tạo (bao nhiêu anlen, bao nhiêu đien liên hợp, đien biệt lập)
* Đồng phân hình học
- Với các đien biệt lập cách xét đồng phân hình học tương tự anken.
- Với các anlen(tùy thuộc vào số liên kết đôi và nhóm thế)
- Đien liên hợp(tùy thuộc vào nhóm thế)
VD1: CH
3
-CH=C=C=CH-CH
3
VD2: CH
3
CH
2
CH=CH-CH=CH-CH
3
(có 4 đồng phân-gọi theo 2 kiểu danh pháp)
* Đồng phân quang học
- Nếu có C* tương tự như những chất khác
- Với anlen có số liên kết đôi chẵn có thể có đồng phân quang học
C=C=C
C=C=C
IV. Tính chất hóa học.
* Nhận xét: Ankađien cũng chứa các liên kết đôi (gồm 1π và 1 σ ) tương tự anken vì vậy chúng cũng
tham gia vào các phản ứng cộng, trùng hợp, oxi hóa. Đặc biệt đien liên hợp khi tham gia phản ứng
cộng có thể có các kiểu cộng khác nhau và chúng có thể vừa cộng vừa đóng vòng.
1. Phản ứng cộng.
a. Cộng H
2
.
* Khi dùng dư H
2
và có xúc tác Ni, t
0
chúng cộng thành ankan tương ứng
C
n
H
2n-2
+ 2H
2
→
0
t,Ni
C
n
H
2n+2
* Khi dùng hạn chế H
2
ở nhiệt độ thấp có xúc tác Al
2
O
3
, Cr
2
O
3
thì có các kiểu cộng sau
CH
2
=CH-CH=CH
2
+ H
2
1:1
CH
3
CH
2
CH=CH
2
(45%)
CH
3
-CH=CH-CH
3
(cis-10%)
CH
3
-CH=CH-CH
3
(trans-39%)
CH
3
-CH
2
-CH
2
-CH
3
(6%)
Sản phẩm có liên kết đôi nằm trong mạch bền hơn sản phẩm có liên kết đôi nằm đầu mạch. Khi nhiệt
độ tăng hàm lượng sản phẩm bền tăng
- Thông thường:
+ Ở nhiệt độ thấp sản phẩm cộng 1,2 chiếm ưu thế
+ Ở nhiệt độ cao sản phẩm cộng 1,4 chiếm ưu thế.
b. Cộng halogen.
* Khi có dư halogen thì sản phẩm cộng cuối cùng là dẫn xuất no
C
n
H
2n-2
+ 2X
2
→ C
n
H
2n-2
X
4
* Cộng theo tỉ lệ 1:1
CH
2
=CH-CH=CH
2
+ Br
2
→
)CCl(:
4
11
CH
2
Br-CHBr-CH=CH
2
+ BrCH
2
-CH=CH-CH
2
Br
t
0
= -80
0
C 80% 20%
t
0
= -15
0
C 54% 46%
t
0
= 40
0
C 20% 80%
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 9
Cộng 1,2
Cộng 1,4
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
t
0
= 60
0
C 10% 90%
* Cơ chế phản ứng cộng: Phản ứng cộng theo cơ chế A
E
tương tự anken
Br-Br
−δ+δ
→ Br Br
CCl
4
CH
2
=CH-CH=CH
2
+
−δ+δ
Br Br
CH
2
Br-CH
+
-CH=CH
2
(I) + Br
-
CH
2
Br-CH-CH-CH
2
CH
2
Br-CH=CH-CH
2
+
+
(II)
CH
2
Br-CH=CH-CH
2
+
+ Br
-
CH
2
Br-CH
+
-CH=CH
2
+ Br
CH
2
Br-CH=CH-CH
2
Br
1,4
CH
2
Br-CHBr-CH=CH
3
1,2
Cation ankyl có điện tích dương không nằm tập trung trên một nguyên tử C mà được giải tỏa trong
toàn hệ liên hợp π vì vậy cation được ổn định. Cation (I) bền hơn cation (II) nên ở nhiệt độ thấp sản
phẩm cộng 1,2 là chủ yếu. Ở nhiệt độ cao sản phẩm cộng 1,4 chiếm ưu thế là vì nó bền hơn do có liên
kết đôi nằm trong mạch (có nhiều hiệu ứng H hơn)
- Tương tự với isopren
CH
2
=C(CH
3
)-CH=CH
2
+ Br
2
1:1
CH
2
Br-C(CH
3
)Br-CH=CH
2
CH
2
=C(CH
3
)-CHBr-CH
2
Br
CH
2
Br-C(CH
3
)=CH-CH
2
Br
1,2
3,4
1,4
Trong đó sản phẩm cộng 3,4 chiếm hàm lượng không đáng kể do cation kém bền nhất
c. Cộng hidro halogenua.
CH
2
=CH-CH=CH
2
+ HBr
→
11:
CH
3
-CHBr-CH=CH
2
+ BrCH
2
-CH=CH-CH
3
t
0
= -80
0
C 80% 20%
t
0
= 0
0
C 70% 30%
t
0
= 40
0
C 20% 80%
* Cơ chế phản ứng cộng là A
E
. H
+
tấn công trước (tương tự trên)
* Kết luận: Khi tham gia phản ứng cộng theo tỉ lệ 1:1 chỉ các ankađien liên hợp mới cho các kiểu
cộng khác nhau, trong đó chủ yếu là sản phẩm cộng 1,2 (chủ yếu ở nhiệt độ thấp do cation tạo thành
bền) và cộng 1,4 (chủ yếu ở nhiệt độ cao do sản phẩm bền). Ngoài ra còn các sản phẩm khác nhưng
chúng chiếm hàm lượng nhỏ.
2. Phản ứng trùng hợp.
Trùng hợp buta-1,3-đien có 2 kiểu trùng hợp tạo thành 3 kiểu mắt xích. Trong đó kiểu mắt xích cis có
tính chất đàn hồi tạo nên tính chất đàn hồi của cao su
nCH
2
=CH-CH=CH
2
CH-CH
CH=CH
2
n
CH
2
C=C
CH
2
H
H
nCH
2
C=C
CH
2
H
H
TH
Buta-1,3-đien polibuta-1,3-đien
- Polibuta-1,3-đien là thành phần chính của cao su Buna.
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 10
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
- Cấu trúc của polime phụ thuộc hoàn toàn vào xúc tác của phản ứng trùng hợp. Ứng dụng đề tạo thành
polime có kiểu mắt xích có tính ứng dụng cao
VD : khi trùng hợp buta-1,3-đien với xúc tác Na ta thu được polime với mắt xích cis chiếm 20-30%
còn lại là trans
Nếu sử dụng xúc tác là Li thì ta thu được 100% kiểu mắt cis.
- Trùng hợp isopen có 3 kiểu và tạo thành 4 kiểu mắt xích…
Tương tự cới cloropren…
- Thành phần của cao su thiên nhiên là poliisopren với 100% kiểu mắt cis
3. Phản ứng đóng vòng Đinxơ-Anđơ (Diels-Alder)
- Là phản ứng cộng 1,4 của liên kết bội (thường là liên kết C=C) vào 1 ankađien liên hợp tạo thành
hợp chất vòng 6 cạnh (cộng đóng vòng 4+2)
- Trong phản ứng này : đien liên hợp gọi đơn giản là đien. Còn tác nhân cộng gọi là đienophin.
C
C
C
C
C
C
+
* Đặc điểm :
- Chỉ xảy ra khi có nhiệt độ
- Là phản ứng phát nhiệt do liên kết σ bền hơn liên kết π
- Hợp phần đien phải ở cấu dạng S-cis lúc tham gia phản ứng. Vì vậy những đien không có khả năng
tạo thành cấu dạng này thì không có khả năng tham gia phản ứng.
VD
O
S-cis S-trans
- Thường nhóm đẩy e ở đien mà không cản trở việc tạo cấu dạng S-cis thì sẽ làm tăng tốc độ phản ứng.
Nếu có nhóm thế hút e thì sẽ làm giảm tốc độ phản ứng. Ngược lại ở đienophin có nhóm thế hút e càng
mạnh thì tốc độ phản ứng càng tăng.
VD
C
C
C
C
C
C
+
CH
3
CHO
CH
3
CH
3
CHO
CHO
spc
spp
Phản ứng này xảy ra dễ dàng hơn phản ứng sau
C
C
C
C
C
C
+
CH
3
CH
3
CH
3
spc
spp
O
2
N
NO
2
NO
2
- Phản ứng cộng Dinxo-Anđơ xảy ra theo kiểu cộng cis → cấu hình của đien và đienophin đều được
bảo toàn trong sản phẩm
VD
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 11
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
C
C
C
C
C
C
+
COOCH
3
COOCH
3
COOCH
3
COOCH
3
H
H
Phản ứng Dinxo-Anđơ được ứng dụng rộng rãi trong tổng hợp hữu cơ, đặc biệt là đối với các hợp chất
đồng vòng, dị vòng, các hợp chất thiên nhiên.
4. Phản ứng oxi hóa.
a. oxi hóa hoàn toàn-phản ứng cháy.
C
n
H
2n-2
+ (3n-1)/2O
2
→ nCO
2
+ (n-1)H
2
O
n
ankađien
= n
cacbonic
- n
nước
b. oxi hóa không hoàn toàn.
- Làm mất màu dung dịch KMnO
4
ngay ở điều kiện thường
- Tham gia phản ứng ozon phân tương tự anken
VD: Viết các phương trình phản ứng của isopren với các tác nhân: dd KMnO
4
loãng, O
3
(H
2
O/Zn);
O
3
(H
2
O
2
/H
+
)
3C
5
H
8
+ 4KMnO
4
+ 8H
2
O → 3C
5
H
8
(OH)
4
+ 4KOH + 4MnO
2
CH
2
=C(CH
3
)-CH=CH
2
+ O
3
→
+ Zn/OH
2
HCHO + CH
3
-CO-CHO + HCHO
CH
2
=C(CH
3
)-CH=CH
2
+ O
3
→
+
+ H/OH
22
HCOOH + CH
3
-CO-COOH + HCOOH
V. Điều chế.
1. Phương pháp điều chế buta-1,3-đien và isopren.
a. Đ/c buta-1,3-đien.
* CN: Lấy nguyên liệu là các hidrocacbon no và không no (butan, buten) được tách từ quá trình
crakinh dầu mỏ rồi tiến hành quá trình đề hidro hóa dưới xúc tác Al
2
O
3
/Cr
2
O
3
thu được buta-1,3-đien.
CH
3
-CH
2
-CH
2
-CH
3
CH
3
-CH=CH-CH
3
(66%)
CH
2
=CH-CH
2
-CH
3
(34%)
CH
2
=CH-CH=CH
2
xt,t
0
xt,t
0
- Từ ancol etylic
CH
2
=CH-CH=CH
2
xt,t
0
2C
2
H
5
OH
Al
2
O
3
, MgO, ZnO
+ 2H
2
O + H
2
- Từ axetilen C
2
H
2
CH
2
=CH-CH=CH
2
xt,t
0
xt,t
0
2C
2
H
2
CH C-CH=CH
2
CuCl,NH
4
Cl
Pd, PbCO
3
+ H
2
- Từ HCHO và C
2
H
2
: 2HCHO + C
2
H
2
→ HO-CH
2
-CH=CH-CH
2
-OH
HO-CH
2
-CH=CH-CH
2
-OH + H
2
→ HO-CH
2
-CH
2
CH
2
-CH
2
-OH
HO-CH
2
-CH
2
CH
2
-CH
2
-OH
→
C,SOH 170
42
C
4
H
6
+ 2H
2
O
b. Điều chế isopren.
* CN: điều chế bằng cách đề hidro hóa isopentan và isopenten là sản phẩm của quá trình crackinh dầu
mỏ.
Ptpu:……………….
- Từ axeton và C
2
H
2
CH
3
-CO-CH
3
+ CH≡CH
→
Na
(CH
3
)
2
C(OH)-C≡CH
(CH
3
)
2
C(OH)-C≡CH + H
2
→
0
3
t,PbCO,Pd
(CH
3
)
2
C(OH)-CH=CH
2
(CH
3
)
2
C(OH)-CH=CH
2
→
0
43
t,POH
isopren + H
2
O
c. Điều chế cloropren.
2C
2
H
2
→
0
4
t,ClNH,CuCl
CH≡C-CH=CH
2
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 12
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
CH≡C-CH=CH
2
+ HCl
→
C,CuCl
0
50
C
5
H
7
Cl
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 13
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
BÀI 3 CAO SU
I. Cao su thiên nhiên.
1. Cây cao su và mủ cao su.
- Cây cao su (hevea)
- Mủ cao su là chất lỏng ở thể nhũ tương màu trắng sữa hơi vàng hay xám nhạt.
- Thành phần mủ cao su: H
2
O chiếm 53-65%; polime chiếm 30-40%; protein chiếm 2-3%; lipit chiếm
1-3%; gluxit chiếm 0,5-1,5%.
- Mủ cao su đun với CH
3
COOH thì đông tụ tạo thành cao su thô (cao su sống) hay crep.
2. Cấu trúc.
- Cao su thiên nhiên là hidrocacbon cao phân tử không no có công thức chung (C
5
H
8
)
n
(là polime của
isopren ở kiểu mắt xích có cấu hình cis).
n
CH
2
C=C
CH
2
H
H
3. Tính chất.
- Có tính đàn hồi
- Không dẫn nhiệt, dẫn điện, không thấm nước, không tan trong nước, ancol, axeton
- Có nhiều liên kết đôi trong phân tử nên chúng có khả năng tham gia phản ứng cộng H
2
, HCl
II. Cao su tổng hợp.
- Là những vật liệu polime tương tự cao su thiên nhiên nhưng do con người điều chế từ các chất vô cơ,
hữu cơ đơn giản thường bằng phương pháp trùng hợp.
- Một số loại cao su tổng hợp thông dụng (thành phần chính là polime + chất độn)
1. Cao su butađien.
- Sản xuất bằng cách trùng hợp buta-1,3-đien có xúc tác Na nên được gọi là cao su Buna
- Tính đàn hồi kém hơn cao su thiên nhiên do hàm lượng mắt xích có cấu hình trans còn lớn.
2. cao su Buta-1,3-đien_Stiren
- Điều chế bằng cách đồng trùng hợp buta-1,3-đien và stiren
Ptpu trùng hợp theo tỉ lệ 1:1→
- Có tính đàn hồi và độ bền cao
3. Cao su buta-1,3-đien-nitrin (cao su Buna-N)
- Đồng trùng hợp buta-1,3-đien và acilonitrin (vinyl xianua) CH
2
=CH-CN
Ptpu: n CH
2
=CH-CH=CH
2
+ n CH
2
=CH-CN
→
TH
-(CH
2
-CH=CH-CH
2
-CH
2
-CH(CN)-)
n
-
- Có đặc tính chống dầu cao
- Điều chế CH≡CH + HCN → CH
2
=CH-CN
4. Cao su isopren.
- Trùng hợp isopren thu được polime với các mắt xích có cả cấu hình cis và trans.
Ptpu:
- Với các xúc tác khác nhau có thể thu được các mắt xích với các cấu hình có hàm lượng khác nhau
+ Xúc tác TiCl
4
và (iso-C
4
H
9
)
3
Al sản phẩm thu được là 1,4-poliisopren (chiếm 70%) với cấu
hình cis chiếm 94%.
+ Xúc tác VCl
3
và (iso-C
4
H
9
)
3
Al sản phẩm thu được là 1,4-poliisopren (chiếm 100%) với cấu
hình trans chiếm 100%.
5. Cao su cloropren.
- Trùng hợp cloropren CH
2
=CCl-CH=CH
2
Ptpu:
- Điều chế cloropren bằng cách tách H
2
của 2-clobutan hoặc cộng HCl vào vinyl axetilen.
III. Sự lưu hóa cao su.
1. Tại sao phải lưu hóa cao su.
- Do cao su thô có mạch không phân nhánh vì vậy chỉ có tính đàn hồi trong khoảng hẹp ở nhiệt độ thấp
thì mềm giòn, ở nhiệt độ cao thì mềm dính.
2. Bản chất của quá trình lưu hóa cao su.
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 14
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
- Đun cao su thô với 0,5-5%S ở nhiệt độ 135-150
0
C thu được cao su lưu hóa.
- Bản chất của quá trình lưu hóa là các nguyên tử S thế H trong các mạch tạo thành các cầu nối S-S
giữa các mạch-phân tử polime tạo thành những phân tử khổng lồ có cấu trúc mạng không gian
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
3. Ưu điểm của cao su lưu hóa.
Nhờ có cấu trúc mạng không gian mà cao su lưu hóa bền hơn cao su thô về
- Tính đàn hồi
- Độ bền nhiệt
- Độ bền cơ học, lâu mòn hơn
- Chống thấm cao
- Khó tan trong dung môi hữu cơ
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 15
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
BÀI 4 TECPEN
I. Khái niệm, phân loại.
1. Khái niệm.
* K/n: Là hidrocacbon không no có công thức chung (C
5
H
8
)
n
- Tecpen thường gặp trong giới thực vật, nhất là trong tinh dầu thảo mộc, tinh dầu chanh, xả, hoa
hồng
VD:
CH
2
=C-CH=CH
2
CH
3
CH
2
=C-CH=CH
2
CH
3
+
2. Phân loại.
a. Dựa vào đơn vị mắt xích n.
- Monotecpen (n = 2) C
10
- Sesquitecpen (n = 3) C
15
- Đitecpen (n = 4) C
20
- tetratecpen (n = 8) C
40
- Tritecpen (n = 6) C
30
b. Dựa vào thành phần cấu tạo.
- Hidrocacbon tecpen
- Dẫn xuất chứa oxi của tecpen: tecpenoit
II. Một số tecpen.
1. Hidrocacbon tecpen.
Miaxen (tin dầu quế)
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 16
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
BÀI 5 ANKIN
I. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp.
1. Đồng đẳng.
* K/n: Là những hidrocacbon không no mạch hở trong phân tử chứa một liên kết ba.
Công thức chung C
n
H
2n-2
(n ≥ 2)
2. Danh pháp.
a. Danh pháp thường.
CH≡CH có tên thường là axetilen
Các chất đồng đẳng của nó được coi là dẫn xuất của axetilen nên có tên gọi như sau
Tên gốc hidrocacbon + axetilen
VD: CH
3
-C≡CH Metylaxetilen CH
3
-C≡C-CH
3
đimetylaxetilen
b. Danh pháp thay thế.
- Chọn mạch chính là mạch dài nhất có chứa liên kết ba và có nhiều nhánh nhất
- Đánh số thứ tự C trên mạch chính theo chiều từ đầu mạch nào gần liên kết ba nhất và sao cho tổng số
chỉ vị trí mạch nhánh là nhỏ nhất.
- Tên gọi: Stt-tên nhánh+tên mạch chính-stt-in
VD:
3. Đồng phân.
a. Cấu trúc của ankin.
- Hai nguyên tử C của liên kết ba ở trạng thái lai hóa sp (lai hóa thẳng)
- Hai nguyên tử C và các nguyên tử liên kết trực tiếp với chúng cùng nằm trên một đường thẳng với
góc liên kết 180
0
.
- Liên kết ba gồm 1 liên kết σ và 2 liên kết π. Mật độ electron π của liên kết ba phân bố đối xứng tỏa
tròn xung quanh liên kết σ.
- d
C
≡
C
= 1,2A
0
< d
C=C
= 1,34A
0
< d
C-C
= 1,54A
0
. Kích thước của các AO lai hóa tăng dần do hàm lượng
ÁO giảm.
- Độ âm điện Xsp = 3,2 > Xsp2 = 2,75 > Xsp3 = 2,6.
→ Liên kết Csp-H phân cực mạnh nên nguyên tử H dễ thay thế bởi ion kim loại.
- Các ankin giữa mạch bền hơn các ankin đầu mạch.
VD: Hợp chất ∆H
ht
(kJ/mol)
CH≡C-CH
2
-CH
2
-CH
3
114
CH
3
-C≡C-CH
2
-CH
3
129
CH
2
=CH-CH
2
-CH=CH
2
105
CH
3
-CH=CH-CH
2
-CH
3
-7
Độ phân cực của phân tử phụ thuộc vào các nguyên tử nguyên tố liên kết với C của liên kết ba.
b. Đồng phân.
* Đồng phân cấu tạo: Chỉ xét đồng phân liên kết ba thì có các đồng phân tương tự anken
- Đồng phân mạch C
- Đồng phân vị trí liên kết ba
- Đồng phân vị trí nhánh.
* Các ankin không có đồng phân hình học
* Bắt đầu từ C
6
trở đi các ankin có đồng phân quang học
CH≡C-CH(CH
3
)-C
2
H
5
VD 1. Viết các đồng phân ankin ứng với công thức C
6
H
10
và gọi tên.(7 đồng phân)
VD 2: Viết các đồng phân mạch hở ứng với công thức phân tử C
5
H
8
(10 đf)
II. Tính chất vật lí.
- Có tính chất vật lí tương tự các anken tương ứng. Từ C
2
→C
4
ở điều kiện thường chúng ở thể khí….
- Các ankin có nhiệt độ sôi cao hơn các anken một chút
- Ankin có liên kết ba giữa mạch có nhiệt độ sôi cao hơn các ankin có liên kết ba đầu mạch
III. Tính chất hóa học.
* Nhận xét: - Chứa các liên kết π linh động → có phản ứng cộng, oxi hóa tương tự anken
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 17
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
- Do Csp có độ âm điện lớn nên liên kết Csp-H phân cực mạnh vì vậy ankin thể hiện
tính axit rất yếu của H liên kết với Csp.
1. Phản ứng cộng.
a. Cộng H
2
.
* Với xúc là các kim loại chuyển tiếp ankin tác dụng nhanh với H
2
(nhanh nhất trong các phản ứng
cộng H
2
) tạo thành anken, ankan tương ứng tùy theo tỉ lệ và thời gian.
- Nếu H
2
dư ta có thể thu được ankan.
- Nếu không hoàn toàn ta thu được hỗn hợp sản phẩm.
Tuy vậy ta có n
giảm
= n
H2pu
= 2n
ankan
+ n
anken
Áp dụng bảo toàn khối lượng có: m
t
= m
s
→
t
s
s
t
n
n
M
M
=
VD: Cho 17,4 gam một ankin tác dụng vừa đủ với 1,4 gam H
2
thu được hỗn hợp A gồm ankan và
anken. Hỗn hợp A làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 16 gam brom. Xác định ankin? (C
5
H
8
)
* Nếu dùng các chất đầu độc xúc tác để hạn chế hoạt động của xúc tác (xúc tác Lindla) như Pd,
PbCO
3
,BaSO
4
phản ứng cộng H
2
chỉ thu được anken.
RCHRCHHRCCR
PbCO,Pd
−= →+−≡−
3
2
(phản ứng cộng syn do xt dị thể) cấu hình trans
* Nếu khử ankin bằng Na hay Li trong NH
3
lỏng ở nhiệt độ thấp (-33
0
C) sản phẩm chính thu được là
trans anken
R-C C-R
+ 2Na + 2NH
3
C=C
R R
H
H
+ 2NaNH
2
b. Cộng halogen(Cl
2
, Br
2
). Phản ứng cộng theo cơ chế A
E
tương tự anken
C
n
H
2n-2
→
42
CCl/Br
C
n
H
2n-2
Br
2
→
42
CCl/Br
C
n
H
2n-2
Br
4
VD: Viết phương trình với CH
3
-C≡CH
- Ankin làm mất màu Br
2
chậm hơn anken, trong đó giai đoạn 2 xảy ra chậm hơn giai đoạn 1.
c. Cộng HA. Phản ứng cộng theo cơ chế A
E
và theo qui tắc cộng Maccopnhicop tương tự anken.
* Phản ứng cộng HA theo 2 giai đoạn tạo thành hợp chất no, trong đó giai đoạn 2 xảy ra khó khăn và
chậm hơn giai đoạn 1
VD: CH
3
-C≡CH + HA → CH
3
-CA=CH
2
(1) sản phẩm thu được có cấu hình trans là chính
CH
3
-CA=CH
2
+ HA → CH
3
-CA
2
-CH
3
(2)
VD: CH≡CH + HCl → sản phẩm đem trùng hợp thu PVC
+ CH
3
COOH → sản phẩm đem trùng hợp thu PVA
+ HCN → sản phẩm đem đồng trùng hợp với buta-1,3đien
* Cộng H
2
O
- Chỉ cộng một nấc, sản phẩm tạo ra không bền tự chuyển hóa thành anđehit hoặc xeton
- CH≡CH + H
2
O
→
C,HgSO
0
4
80
CH
2
=CH-OH(kém bền) → CH
3
-CH=O (anđehit)
- CH≡C-CH
3
+ H
2
O
→
C,HgSO
0
4
80
CH
2
=C(OH)-CH
3
(kém bền) → CH
3
-CO-CH
3
(xeton)
- Chỉ có axetilen tạo được anđehit còn các ankin khác tạo ra xeton.
3. Phản ứng oligome hóa.
Khi có xúc tác Ankin cũng có khả năng trùng hợp tương tự anken, ngoài ra chúng còn có khả năng
tham gia phản ứng oligome hóa tạo thành đime, trime….
* Phản ứng đime hóa
2CH≡CH
→
C,ClCu,ClNH
0
224
80
CH
2
=CH-C≡CH
* Phản ứng trime hóa.
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 18
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
CH
CH
CH
CH
CH
CH
C
600
0
C
CH
C
CH
C
C
CH
Xt, t
0
C
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
Xt, t
0
C
4CH CH
3. Phản ứng thế nguyên tử H của liên kết ba (phản ứng của ank-1-in).
a. Với phức [Ag(NH
3
)
2
]OH tạo kết tủa màu vàng
R-C≡CH + [Ag(NH
3
)
2
]OH → R-C≡CAg + 2NH
3
+ HOH
R-C≡CH + AgNO
3
+ NH
3
→ R-C≡CAg + NH
4
NO
3
2R-C≡CH + Ag
2
O
→
3
NH
R-C≡CAg + H
2
O
* Ứng dụng tính chất này để nhận biết ank-1-in hoặc tách chúng ra khỏi hỗn hợp
- Tách: thu kết tủa rồi cho tác dụng với dung dịch HCl thu trở lại ank-1-in
R-C≡CAg + HCl → R-C≡CH + AgCl
VD1: Lập sơ đồ nhận biết các chất riêng biệt và tách các chất sau ra khỏi hỗn hợp: C
2
H
6
; C
2
H
4
; C
2
H
2
.
VD2: Chất A có công thức phân tử C
6
H
6
. Khi cho 0,1 mol A tác dụng với [Ag(NH
3
)
2
]OH thu được
29,2 gam kết tủa màu vàng. Xác định số chất thỏa mãn A và gọi tên.
→ CH≡C-C
2
H
4
-C≡CH
b. Tác dụng với KLK/NH
3
lỏng.
2R-C≡CH + Na
→
3
NH
R-C≡CNa + H
2
2R-C≡CH + NaNH
2
→
3
NH
R-C≡CNa + NH
3
Các ankinua của các kim loại kiềm và kiềm thổ là các hợp chất ion, bị thủy phân hoàn toàn trong nước
R-C≡Cna + H
2
O → R-C≡CH + NaOH
→ Các ank-1-in có tính axit yếu hơn nước và ancol.
c. Tác dụng với hợp chất cơ kim.
R-C≡CH + R’-MgX → R-C≡C-MgX + R’H (Do H của Csp kinh độnh hơn H của Csp
3
)
4. Phản ứng oxi hóa.
a. Oxi hóa hoàn toàn-phản ứng cháy.
2C
n
H
2n-2
+ (3n-1)O
2
→ 2nCO
2
+ 2(n-1)H
2
O
ankinOHCOOHCO
nnn;nn =−>
2222
Ankin cháy với ngọn lửa chói sáng và có nhiều khói đen đó là muội than
C
2
H
2
cháy sáng nhất hơn so với C
2
H
4
và C
2
H
6
.
b. Oxi hóa không hoàn toàn.
- Làm mất màu dung dịch KMnO
4
ở ngay điều kiện thường
CH≡CH
→
4
KMnO
O=CH-CH=O
→
4
KMnO
HOOC-COOH
- Trong môi trường axit H
+
CH≡CH
→
4
KMnO
CO
2
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 19
Trêng THPT Chuyªn B¾c Ninh Th/sÜ Ng« V¨n B×nh
C C
KMnO
4
H
2
O
0
0
C, MTTT
pH=7,5
- C - C-
O
O
t
0
-COOH + HOOC-
- Phản ứng ozon phân ankin luôn tạo thành axit
CH
3
C C-CH
2
-CH
3
1/ O
3
, CCl
4
, 0
0
C
2/ H
2
O
CH
3
COOH + CH
3
-CH
2
-COOH
→ Phản ứng với KMnO
4
và Ozon dùng để xác định vị trí liên kết ba trong phân tử
* Oxi hóa là tăng mạch C
C
6
H
5
C≡CH + Cu
2
Cl
2
→
OHHC,NH
523
C
6
H
5
C≡C-Cu
2C
6
H
5
C≡C-Cu
→
OHHC,O
522
C
6
H
5
C≡C-C≡C-C
6
H
5
IV. Phương pháp điều chế.
1. Điều chế axetilen.
* CN
- Hiện đại từ CH
4
- CN cũ từ than đá, đá vôi
* PTN
- Từ CaC
2
2. Phương pháp chung
a. Loại HX từ dẫn xuất gem đihalogen (1,2-đihalogen) trong môi trường kiềm rượu.
-CHX-CHX- + 2NaOH
→
OHHC,t
52
0
-C≡C- + 2NaX + 2H
2
O
-CH
2
-CX
2
- + 2NaOH
→
OHHC,t
52
0
-C≡C- + 2NaX + 2H
2
O
b. Tách X
2
từ dẫn xuất tetrahalogen
- CX
2
-CX
2
+ 2Zn → -C≡C- + 2ZnX
2
c. Từ dẫn xuất halogen và axetilenua kim loại
R-C≡CNa + R’X → R-C≡C-R’ + NaX
V. ƯD (SGK).
Chương II HIDROCACBON KHÔNG NO Trang 20
Trờng THPT Chuyên Bắc Ninh Th/sĩ Ngô Văn Bình
BI TP
V.38. Hoàn thành các sơ đồ phản ứng sau và cho biết tên cơ chế mỗi phản ứng đó:
a) CH
CH + C
2
H
5
OH
0
t/EtONa
A a) CH
CH + HCN
B
c) CH
CH + 2 HCHO
22
ClCu
C d) CH
CH + CH
3
COOH
+2
Hg
D
V.39. a) H y so sánh khả năng cộng electrophin, cộng với Hã
2
và cộng nucleophin của ankin với anken, cho thí dụ
minh họa.
b) Nêu nguyên nhân dẫn tới sự khác biệt giữa anken và ankin trong các phản ứng trên.
V.40. Disparlure là một pheromon của loài bớm Gypsy có công thức nh sau:
C C
O
H
H
CH
3
(CH
2
)
9
(CH
2
)
4
CH(CH
3
)
2
a) H y điền kí hiệu R, S vào những nguyên tử C bất đối.ã
b) H y viết sơ đồ tổng hợp disparlure từ axetilen và các hợp chất khác chứa không quá 5C trong phân tử.ã
V.41. Hai hiđrocacbon A và B có cùng công thức phân tử C
6
H
10
, cùng làm mất màu nớc brom. Hiđrocacbon A
cho kết tủa với Cu
2
Cl
2
/NH
3
và khi bị oxi hoá bằng dung dịch KMnO
4
trong môi trờng axit thì cho khí CO
2
và axit
trimetylaxetic. Hiđrocacbon B không phản ứng với AgNO
3
/NH
3
còn khi bị oxi hoá thì cho axit axetic và axit
isobutiric.
Xác định công thức cấu tạo của A và B.
V.42. a) Vì sao Stransbuta1,3đien bền hơn Scisbuta1,3đien (12,5kJ/mol) ?
b) Vì sao sự chuyển đổi giữa 2 cấu dạng Strans và Scis của buta1,3 đien phải qua một hàng rào năng lợng
(31 kJ/mol) cao hơn nhiều so với sự chuyển đổi giữa hai cấu dạng che khuất và anti của butan ?
c) Vì sao đien liên hợp hấp thụ ở bớc sóng dài hơn so với đien không liên hợp?
V.43. a) H y vẽ công thức lập thể 2 đối quang của CHã
3
CH = C = C(CH
3
) COOH
b) Vì sao 2 đối quang loại anlen không chuyển đổi cho nhau đợc ở nhiệt độ thờng.
V.44. Viết công thức cấu tạo và gọi tên các hợp chất sau theo danh pháp IUPAC:
a) Đivinyl ; b) đianlyl ; c) isopren;
d) cloropren e) isopropenyletilen ; g) limonen
V.45. H y viết sơ đồ phản ứng của isopren lần lã ợt với các tác nhân sau:
a)
c)
e)
Br
2
CHCl
3
/NaOH (d)
C
6
H
5
CO
3
H
b)
H
2
/Ni
Na/NH
3
d)
g)
O
O
O
V.46. H y sắp xếp các chất trong mỗi nhóm sau theo chiều giảm dần giá trị tuyệt đối nhiệt hình thành (sinh nhiệt):ã
a)
(A)
(B) (C)
b)
(A)
(B) (C)
c)
CH CH
3
C CH CH
2
CH
3
(A)
(B)
(C)
Nhiệt hiđro hóa hoàn toàn các hợp chất trên biến đổi nh thế nào trong mỗi nhóm trên ?
V.47. H y hoàn thành các sơ đồ phản ứng sau:ã
Chng II HIDROCACBON KHễNG NO Trang 21
Trờng THPT Chuyên Bắc Ninh Th/sĩ Ngô Văn Bình
a)
b)
A
+ CH
2
= CH - COOCH
3
OCH
3
+ (NC)
2
C=C(CN)
2
B
c)
O
C
C
2
H
5
OOC-C C-COOC
2
H
5
d)
+ CCl
3
-CH=O
D
V.48. H y viết công thức cấu tạo hợp phần đien và đienophin tạo thành các sản phẩm sau:ã
O
O
a) b)
O
O
O
c)
CN
CN
d)
V.49. H y tổng hợp các hợp chất sau từ các hợp chất mạch hở:ã
Br
a)
b) c)
Br
Br
d)
e) g)
CH
2
OH
OH
OH
O
CH
3
V.50. H y tra tài liệu để viết công thức các tecpen sau và chứng tỏ rằng bộ khung C của chúng tuân theo quy tắcã
isopren:
a) Sabinen b)
Pinen c)
Pinen d) Camphen e) Copaen g)
Ceđren
V.51. Cho sabinen (bài V.50) tác dụng với H
2
d có Ni xúc tác ở 100
0
C thì thu đợc hỗn hợp các đồng phân với
công thức C
10
H
20
a/ H y viết công thức cấu tạo tất cả các đồng phân đó.ã
b/ Phản ứng trên có tạo ra các đồng phân lập thể hay không, vì sao? Nếu có h y dự đoán loại đồng phân và số lã -
ợng tối đa của chúng.
V.52. Xitral, thành phần chính trong tinh dầu sả, công thức phân tử C
10
H
16
O có cấu tạo mạch hở. Sau khi ozon
phân chế hoá khử thì thu đợc các sản phẩm sau:
CH
3
CO CH
3
; O = CH
2
CH
2
CO CH
3
; O = CH CH = O
a) H y xác định công thức cấu tạo của xitral (chú ý quy tắc isopren)ã
b) H y viết công thức các đồng phân lập thể của xitral.ã
V.53
*
. Từ tinh dầu hoa hồng ngời ta tách đợc 2 đồng phân A1, A2 đều có công thức phân tử C
10
H
18
O.Chúng đều
làm mất màu dung dịch Br
2
trong CCl
4
và tạo thành C
10
H
18
OBr
4
. Khi cho tác dụng với HBr ở lạnh từ mỗi chất sẽ
tạo thành hai dẫn xuất monobrom C
10
H
17
Br. Khi oxi hoá A1 và A2 bằng CuO thì đều thu đợc hợp chất có công
thức C
10
H
16
O, bằng dung dịch KMnO
4
trong môi trờng axit thì đều thu đợc CH
3
COCH
3
và
CH
3
COCH
2
CH
2
COOH
a) H y xác định cấu trúc của A1 và A2 , gọi tên chúng theo danh pháp IUPAC.ã
b) Viết sơ đồ các phản ứng xảy ra.
Chng II HIDROCACBON KHễNG NO Trang 22
Trờng THPT Chuyên Bắc Ninh Th/sĩ Ngô Văn Bình
V.1. Các định nghĩa sau đúng sai nh thế nào ?
a) Anken là hiđrocacbon có công thức phân tử C
n
H
2n
b) Anken là hiđrocacbon không no có công thức phân tử C
n
H
2n
c) Anken là hiđrocacbon mà phân tử có chứa 1 liên kết đôi C = C
d) Anken là hiđrocacbon mạch hở mà phân tử có chứa 1 liên kết đôi
Hớng dẫn giải:
a) Sai b) Chỉ đúng cho anken mạch hở
c) Đúng cho cả anken và xicloanken d) Không đúng với xicloanken
V.2. a) Vì sao gọi anken là hiđrocacbon không no ?
b) Chứng minh công thức chung d y đồng đẳng của etilen là Cã
n
H
2n
Hớng dẫn giải:
V.2. a) Chúng cộng đợc thêm 2H để trở thành hiđrocacbon no.
V.3. a) Vì sao phân tử C
2
H
4
có cấu trúc phẳng. H y mô tả sự tạo thành các liên kết ã
và
ở C
2
H
4
bằng
hình vẽ.
b) Vì sao góc
HC
H
= 116,6
0
,
CC
H
= 121,7
0
mà không phải là 120
0
?
c) Góc
CC
H
ở etilen sẽ lớn hơn hay nhỏ hơn góc
CC
C
ở propilen ?
Hớng dẫn giải:
V.3. b) Lực đẩy của 2 cặp electron ở liên kết đôi C = C mạnh hơn lực đẩy của 1 cặp electron của liên
kết đơn C H.
c) Nhỏ hơn vì mật độ electron ở liên kết C H nhỏ hơn ở liên kết C C nên lực đẩy nhỏ hơn.
V.4. a) H y sử dụng các bảng tra cứu để liệt kê và so sánh nhận xét về năng lã ợng và độ dài của liên
kết đôi C = C và liên kết đơn C C.
b) Liên kết đôi C = C có năng lợng lớn hơn liên kết đơn C C nhng vì sao liên kết đôi làm cho
anken có khả năng phản ứng cao hơn ankan?
Hớng dẫn giải:
a) C = C: 614 kJ/mol, 134 pm; C C: 351 kJ/mol, 154 pm
b) Liên kết
có năng lợng nhỏ hơn lại dễ bị phân cực hóa hơn liên kết
nên dễ bị phân cắt hơn.
V.5. a) Nguyên nhân làm xuất hiện đồng phân hình học ở anken ?
b) Điều kiện cấu tạo để một anken có đồng phân hình học ?
Hớng dẫn giải:
V.5 a) Liên kết
cản trở sự quay quanh liên kết đôi.
b) Mỗi cacbon mang liên kết đôi phải mang 2 nhóm thế khác nhau.
V.6. a) Thế nào là cisanken, transanken ?
b) H y biểu diễn ã cisbut2en và transbut2en trên mặt phẳng giấy và trên mặt phẳng vuông
góc với trang giấy.
Hớng dẫn giải:
V.6. a) Mạch chính nằm ở 1 phía của liên kết C = C là đồng phân cis. Mạch chính nằm ở 2 phía của
liên kết C = C là đồng phân trans.
V.7. Những hợp chất nào dới đây có đồng phân hình học ?
a) CH
3
CH
2
CH = C(CH
3
)
2
b) CH
3
CCl = CBrCl
c) FClC = CBrI d) DHC = CHD
Hớng dẫn giải:
V.7 a) Không b) có c) có d) có
V.8. H y dùng các kí hiệu Z, E và ã cis, trans (nếu đợc) để chỉ cấu hình các chất sau:
a)
C C
H
3
C
CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
CH(CH
3
)
2
C C
H
3
C
H
CH
2
CH
3
H
b)
c)
C C
H
CH
3
CH
2
Cl
COOH
C C
Br
HOH
2
C
CH(CH
3
)
2
CH
2
CH
2
CH
3
d)
Chng II HIDROCACBON KHễNG NO Trang 23
Trờng THPT Chuyên Bắc Ninh Th/sĩ Ngô Văn Bình
Hớng dẫn giải:
V.8. a) Z, cis b) Z, trans c) Z, cis d) E, cis
V.9. Gọi tên thông thờng (nếu đợc) và tên theo IUPAC các anken sau:
a) CH
3
CH = CHCH
3
b) (CH
3
)
2
C = CH
2
c) (CH
3
)
2
C =
CHCH
3
d) e)
CH
3
C
2
H
5
CH
2
g)
C
2
H
5
CH
3
Hớng dẫn giải:
V.9. a)
Butilen (2butilen), but2en b) Isobutilen, 2metylpropen
c) Trimetyletilen, 2metyl but2en d) 3Etyl5metylxiclohexen
e) Metilen xiclohexan g) 1Etyl2metylxiclohexan
V.10. Viết công thức cấu tạo của các anken cho dới đây:
trimetyletulen (A); tetrametylmetilen (B); tetilen xiclopropan (C);
etiliđenxiclohexan (D) isopropiliđen điphenylmetan (F);
vinylbenzen (G); đivinyl (H); điallyl (I);
xiclohexen (K); cis2penten (L) trans2penten(M);
cis3metyl2penten (N) ; trans3metyl2penten (P);
1,3đimetylxiclohexan (Q); 3metylxiclohexen (R) ; (Z)2
buten (S) ;
(E)2buten (T); (E)2brom1nitropropen (U);
(Z)2brom1nitropropen (N).
V.11. H y giải thích vì sao nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, khối lã ợng riêng của anken không khác
nhiều so với ankan tơng ứng nhng thờng nhỏ hơn so với xicloankan?
V.12. Phản ứng đặc trng của liên kết C = C là gì, giải thích:
a) Theo quan điểm axit bazơ của Liuyt
b) Theo quan điểm của thuyết nhiễu loạn obitan phân tử
Hớng dẫn giải:
V.12. a) Mật độ electron
cao làm cho liên kết C = C có khả năng cho cặp electron, tức thể hiện tính
nucleophin trong phản ứng cộng với các tác nhân electrophin và đóng vai trò nh bazơ Liuyt. Thí dụ:
C C
+ H
+
C C
(phức
)
H
C C
+ Ag
+
C C
(phức
)
Ag
+
C C
+ Hg(OCOCH
3
)
2
C CH
2
- CH
3
COO
-
Hg
OCOCH
3
(phức
)
b) HOMO của anken chứa 2 electron
(
HOMO) có mức năng lợng gần với LUMO của tác nhân
electrophin nên chúng tơng tác mạnh với nhau dẫn đến phản ứng cộng vào liên kết C = C.
V.13. H y viết phã ơng trình phản ứng của but1en lần lợt với:
a) Br
2
b) HCl c) ICl d) HClO e) H
2
SO
4
g) HBr có mặt peoxit h) B
2
H
6
/ H
2
O
2
, OH
i) Hg(OCOCH
3
)
2
/H
3
O
+
Hớng dẫn giải:
V.13. c) CH
2
ICHClCH
2
CH
3
d) CH
2
ClCH(OH)CH
2
CH
3
e) CH
3
CH(CO
3
)HCH
2
CH
3
g) CH
2
BrCH
2
CH
2
CH
3
h) HOCH
2
CH
2
CH
2
CH
3
i) CH
3
COOHgCH
2
CH(OH)CH
2
CH
3
V.14. H y trình bày các qui tắc chi phối hã ớng của các phản ứng ở bài V.13 và giải thích vì sao chúng
lại tuân theo các qui tắc đó.
Hớng dẫn giải:
V.14. Qui tắc Maccopnhicop và hiệu ứng peoxit (hiệu ứng Kharat).
Chng II HIDROCACBON KHễNG NO Trang 24
O
b) và c):
BrCH
2
CH=CH
2
d) C
6
H
5
CH
2
CH
3
e)
Trờng THPT Chuyên Bắc Ninh Th/sĩ Ngô Văn Bình
V.15. a) H y viết sơ đồ phản ứng cộng HBr vào hợp chất có công thức R CH = CHã
2
với R lần lợt là:
CH
3
, CF
3
, COOH, CH = CH
2
, Cl, N
+
(C
2
H
5
)
3
Br
b) Cho biết những trờng hợp nào không tuân theo quy tắc Maccopnhicop, giải thích.
Hớng dẫn giải:
V.15. b) R =
3
FC
+
3
,
OOHC
+
,
+
N
(C
2
H
5
)
3
Br
, điện tích dơng ở các nhóm này đ làm cho cacbocationã
bậc cao kém bền hơn cacbocation bậc thấp.
V.16. Hoàn chỉnh sơ đồ các phản ứng sau:
a) CH
3
CH = CH
2
42
/ CClBr
.
b) CH
3
CH = CH
2
asBr /
2
.
c) CH
3
CH = CH
2
NBS
.
d) C
6
H
5
CH = CH
2
CPtH
0
2
25,/
.
O
H
2
, [(C
6
H
5
)
3
P]RhCl
e)
Hớng dẫn giải:
V.16
V.17. Khi đun nóng dung dịch muối Xeize, K[Pt(C
2
H
4
)Cl
3
; với metyleugenol, (CH
3
O)
2
C
6
H
3
CH
2
CH=CH
2
(viết tắt là Met) ngời ta thu đợc phức K[Pt(Met)Cl
3
].
a) H y mô tả liên kết giữa Pt và nhóm >C=C<ã
b) Vì sao phản ứng trên xảy ra đợc ?
Hớng dẫn giải:
V.17. b) C
2
H
4
có
0
s
t
thấp nên dễ thoát ra khỏi hỗn hợp phản ứng.
V.18. Hiện nay ngời ta đ dùng ống nhựa PPR để cấp nã ớc sinh hoạt (nóng và lạnh) (PP:
polipropylen, R : random nghĩa là vô trật tự).
a) H y viết công thức cấu trúc của PP vô trật tự và PP trật tự.ã
b) Vì sao ngời ta không dùng PP trật tự hoặc PE (poli etilen)?
Hớng dẫn giải:
V.18 a) PP vô trật tự chính là PP atactic, PP trật tự chính là PP iso tactic và synđiotactic.
b) PP trật tự giá thành cao, PE nhiệt độ nóng chảy thấp hơn.
V.19. Hãy viết sơ đồ phản ứng khi cho propilen hoặc 2metylbut2en tác dụng với từng tác nhân sau:
a) O
2
, Ag b) C
6
H
5
CO
3
H
c) O
3
sau đó H
2
O
2
, H
+
d) O
3
sau đó Zn + H
+
e) Dung dịch KMnO
4
, lạnh g) Dung dịch KMnO
4
, nóng.
Hớng dẫn giải:
V.19.
d)
O
H
3
C
H
3
C
a, b) c)
CH
3
COCH
3
+ HCOOH
CH
3
COCH
3
+ HCHO
e)
(CH
3
)
2
C(OH)CH
2
OH g)
CH
3
COCH
3
+ CO
2
V.20. Xác định công thức cấu tạo của hợp chất mà khi bị ozon phân oxi hóa thì tạo thành:
a) HCHO + (CH
3
)
2
CH CH(CH
3
)CH=O
b) (C
2
H
5
)
2
C=O + O=CHCH=O + O=CHCH
2
CH
3
c) 2 O=CHCH
2
CH=O
d) O=CHCH
2
CH
2
CH
2
CH=O
Hớng dẫn giải:
V.20. a) (CH
3
)
2
CHCH(CH
3
)CH=CH
2
b) (C
2
H
5
)
2
C=CHCH=CHCH
2
CH
3
c)
d)
V.21. a) Phơng pháp điều chế anken trong công nghiệp ?
b) Nêu 3 nhóm phơng pháp tạo thành liên kết C=C.
Hớng dẫn giải:
Chng II HIDROCACBON KHễNG NO Trang 25
