GIÁO TRÌNH HÓA HỮU CƠ - HIDROCACBON THƠM pot

12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm1
Bao gồm các phần sau
1) Đònh nghóa
2) Danh pháp
3) Điều chế
4) Tính chất vật lý
5) Tính chất hóa học
Chương VII: HIDROCACBON THƠM
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm2
HIDROCACBON THƠM
Hidrocacbon thơm là những hidrocacbon mạch vòng có một đặc
tính gọi là tính thơm
Đònh nghóa
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm3
Tính thơm và quy tắc Hucken
Hợp chất muốn có tính thơm phải thoả mãn các điều kiện sau
9Cơ cấu vòng phẳng
9Cộng hưởng liên tục đều khắp vòng
9Có 4n+2 điện tử π
+

Bài tập 1: Hợp chất nào sau đây có tính thơm
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm4
Theo IUPAC
Khi thế 1 H của benzen được dẫn xuất 1 lần thế.
Tên gốc thế + benzen
CH

3
metylbenzen
(toluen)
C(CH
3
)
3
isopropylbenzen
(cumen)
OMe
metoxybenzen
(anisol)
Cách đọc
HIDROCACBON THƠM
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm5
Khi vòng benzen có chứa hai nhóm thế X, Y⇒ xuất hiện 3 đồng
phân vò trí
X
Y
X
Y
X
Y
ortho
meta
para
HIDROCACBON THƠM
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm6

Cách đọc
Vò trí nhánh +tên nhánh + tên thông thường
CH
3
NO
2
CH
3
NO
2
HIDROCACBON THƠM
Bài tập 2: gọi tên các hợp chất sau
CH
3
NO
2
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm7
Teân goác
phenyl
CH
2
-
benzyl
CH
3
m-tolyl
HIDROCACBON THÔM
12/7/2010
606001 hidrocacbon thm8

ẹieu cheỏ benzen
CHCH
3
Cu hoaởc thaùch anh
t
o
C
CHCH
3
Ni(CO)
2
[(C
6
H
5
)
3
P]
HIDROCACBON THễM
Ñieàu cheá caùc ankylbenzen
Phöông phaùp Wurtz-Fittig
Phöông phaùp Fridel-Crafts
Phöông phaùp Clemmensen
Br
+
CH
3
Br
+
Na

ete khan
CH
3
+
NaBr
+
R-X
AlCl
3
R
+
HX
C
O
R
Zn-Hg
HCl
CH
2
-R
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm10
Hydrocacbon thơm có thể tham gia các phản ứng
¾Các phản ứng cộng
¾Phản ứng oxi hóa
¾Các phản ứng thế ái nhân
¾Phản ứng thế ái điện tử
HIDROCACBON THƠM
Tính chất hóa học
12/7/2010

606001 hidrocacbon thơm11
Phản ứng thế ái điện tử
+
X-Y X
+
H
X
+
H
X
+
X
+
H-Y
phức π
phức δ
δ+
δ−
+
Y
Cơ chế : gồm 2 giai đoạn
HIDROCACBON THƠM
Phản ứng thế ái điện tử
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm12
nh hưởng của nhóm thế có sẵn trên nhân benzen đến khả năng
thế ái điện tử
Nhóm tăng hoạt : là nhóm đẩy e vào vòng thơm
Nhóm giảm hoạt : là nhóm hút e của vòng thơm
⇒ tăng khả năng S

E
⇒ giảm khả năng S
E
HIDROCACBON THƠM
Phản ứng thế ái điện tử
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm13
- Các nhóm thế mang điện tích âm (+I, +C) như O-, S-
-Các nhóm thế có cặp electron tự do (+C>-I)
-NH
2
>
-OH
>
-OCH
3
>
-NH-C-CH
3
O
-Các gốc ankyl (+H, +I)
>
>
>
CH
3
-CH-CH
3
CH
3

-C-CH
3
CH
3
CH
3
-CH
2
-CH
3
Nhóm tăng hoạt : là nhóm đẩy e vào vòng thơm
HIDROCACBON THƠM
Phản ứng thế ái điện tử
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm14
Nhóm giảm hoạt : là nhóm hút e của vòng thơm
-NH
3
>
-NO
2
>
-SO
3
H
>
+
-C
N
>

-COOH -CHO
>
>
halogen
HIDROCACBON THƠM
Phản ứng thế ái điện tử
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm15
Bài tập 3: So sánh khả năng thế ái điện tử của các chất sau
OH CH
3
NO
2
HIDROCACBON THƠM
Phản ứng thế ái điện tử
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm16
nh hưởng của nhóm thế có sẵn trên nhân benzen đến sự đònh hướng của
nhóm thế tiếp
Khi nhân benzen có sẵn 1 nhóm thế Y
HIDROCACBON THƠM
Phản ứng thế ái điện tử
Y là chất tăng hoạt
Y là chất giảm hoạt
Y là halogen
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm17
Khi nhân benzen có sẵn hai nhóm thế Y, Z
Vò trí của nhóm thế thứ 3 được quyết đònh bởi nhóm thế nào
cókhảnănghoạthóamạnhhơn

Bài tập 4
Cho biết sản phẩm của phản ứng brom hóa có xúc tác
AlCl
3
HIDROCACBON THƠM
Phản ứng thế ái điện tử
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm18
OMe
CH
3
NO
2
OH
CH
3
OMe
NO
2
Cl
NO
2
NH-CO-CH
3
CH
3
NH-CO-CH
3
CH
3

HIDROCACBON THƠM
Phản ứng thế ái điện tử
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm19
Một số phản ứng thế ái điện tử
Phản ứng nitro hóa
Phản ứng sunfo hóa
Phản ứng halogen hoá
Phản ứng alkyl hóa
Phản ứng axyl hóa
HIDROCACBON THƠM
Phản ứng thế ái điện tử
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm20
Phản ứng nitro hóa
Là phản ứng mà H của nhân thơm được thay bằng nhóm
–NO
2
+
HNO
3
H
2
SO
4
NO
2
toC
HIDROCACBON THƠM
Phản ứng nitro hóa

12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm21
+
NO
2
NO
2
+
H
NO
2
+
H
NO
2
+
+
HSO
4
-
HNO
3
+ H
2
SO
4
+
H
3
O

+
+
HSO
4
-
NO
2
+
⇒H
2
SO
4
đđ hút nước, tạo nhiều ion NO
2
+
Cơ chế
HIDROCACBON THƠM
Phản ứng nitro hóa
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm22
Phản ứng sunfo hóa
Là phản ứng mà H của nhân thơm được thay bằng nhóm -
SO
3
H
HIDROCACBON THƠM
Phản ứng sunfo hóa
+
H
2

SO
4
SO
3
H
axit benzensunfonic
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm23
+
+
HSO
4
-
H
2
SO
4
2
SO
3
H
+
H
2
O
+
SO
3
H
+

H
SO
3
H
+
H
SO
3
H
+
+
HSO
4
-
S
O
O
OH
+
H
2
O
HIDROCACBON THÔM
Phaûn öùng sunfo hoùa
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm24
Phản ứng halogen hoá
Phản ứng thế H của nhân thơm bằng nguyên tử halogen
+
X

2
X
+
HX
X: halogen
FeCl
3
HIDROCACBON THƠM
Phản ứng halogen hoá
12/7/2010
606001 hidrocacbon thơm25
+
Cl-Cl
+
FeCl
3
Cl
+
+
FeCl
4
-
+
Cl
+
H
Cl
+
H
Cl

+
FeCl
4
-
Cl
+
FeCl
3
+
HCl
HIDROCACBON THÔM
Phaûn öùng halogen hoaù