bài giảng hóa học 11 bài 39 dẫn xuất halogen của hiđrocacbon

BÀI GIẢNG HÓA HỌC 11
DẪN XUẤT HALOGEN
CỦA HIĐROCACBON
MỤC TIÊU CỦA BÀI HỌC
•
1. Kiến thức:
Biết được: Khái niệm, phân loại dẫn xuất halogen
của hiđrôcacbon, tính chất hóa học đặc trưng và ứng
dụng của một số dẫn xuất halogen.
•
2. Kĩ năng
- Viết CTCT các đồng phân của dẫn xuất halogen cụ
thể
- Viết PTHH: Phản ứng thủy phân( phản ứng thế) và
phản ứng tách của dẫn xuất halogen, gọi tên một số
dẫn xuất halogen.
I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI, ĐỒNG PHÂN &
DANH PHÁP
1.Khái niệm.
Khi thay thế nguyên tử hiđrô của phân tử
hiđrôcacbon bằng nguyên tử halogen ta được dẫn
xuất halogen của hiđrocacbon
VD
H-C CH
4
CH
2
=CH
2
C
6

H
6
DX halogen CH
3
Cl CH
2
=CH-Cl C
6
H
5
Br
CH
2
Cl
2

CH
3
Br …
2. Phân loại:
*Dựa vào
- Bản chất của halogen
- Số lượng nguyên tử halogen
- Đặc điểm cấu tạo của gốc hiđrocacbon
* Các loại dẫn xuất halogen
- Dẫn xuất halogen no (ankyl halogenua)
VD: C
2
H
5

Cl : etyl clorua
CHCl
3
: Clorofom (triclometan)
- Dẫn xuất halogen khơng no ( anlyl halogenua)
VD: CH
2
=CH-CH
2
Cl anlyl clorua
- Dẫn xuất halogen thơm(phenyl halogen)
VD: C
6
H
5
Br : phênyl bromua hay brom benzen
* Bậc của dẫn xuất halogen là bậc của nguyên tử
cacbon liên kết với nguyên tử halogen
VD
- Bậc I : CH
3
– CH
2
– Cl
- Bậc II: CH
3
– CH – CH
3

Cl

- Bâc III: CH
3

CH
3
– C – Br
CH
3
3. Đồng phân:
Dẫn xuất Halogen có đồng phân mạch cacbon như ở
hiđrôcacbon, đồng thời có đồng phân vị trí nhóm chức.
VD: C
4
H
9
F
1) F – CH
2
– CH
2
– CH
2
– CH
3
► 1-flobutan
2) CH
3
– CH – CH
2
– CH

3

F

► 2-flobutan
3) F – CH
2
– CH – CH
3

► 1-flometylpropan

4) CH
3
– C – CH
3
► 2-flo-2- metylpropan

CH
3
F
CH
3
4. Danh pháp:
☺ Tên thông thường
VD: CHCl
3
(clorofom)
CHBr
3

(bromofom)
CHI
3
(iođofom)
☺ Tên gốc-chức
Tên gốc hiđrôcacbon + halogenua
VD: CH
2
Cl
2
(metylen clorua)
CH
2
=CH-F (vinyl florua)
CH
2
=CH-CH
2
-Cl (anlyl clorua)
C
6
H
5
-CH
2
-Br (benzyl bromua)
☺ Tên thay thế
Nguyên tử halogen được coi là những nhóm thế
VD: Cl
2

CHCH
3
(1,1-đicloetan)
ClCH
2
CH
2
Cl (1,2-đicloetan)
II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ
♥ Ở điều kiện thường, các dẫn xuất monohalogen có phân
tử khối nhỏ (CH
3
F, CH
3
Cl, CH
3
Br…) là những chất khí.
Các dẫn xuất halogen có phân tử khối lớn hơn (CH
3
I,
CH
2
Cl
2
, CHCl
3
, CCl
4
, C
2

H
4
Cl
2
, C
6
H
5
Br…) thường ở thể
lỏng, nặng hơn nước. Những dẫn xuất polihalogen có
phân tử khối lớn hơn nữa (CHI
3
, C
6
H
6
Cl
6
…) ở thể rắn.
♥ Các dẫn xuất halogen hầu như không tan trong nước, tan
tốt trong dung môi không phân cực như hiđrocacbon,
ete…
♥ Nhiều dẫn xuất halogen có hoạt tính sinh học cao
(CHCl
3
có tác dụng gây mê, C
6
H
6
Cl

6
có tác dụng diệt
sâu bọ…)
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1. Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm OH
R-X + NaOH → R-OH + NaX
RCH=CHCH
2
-X + H
2
O → RCH=CHCH
2
-OH + HX
♦ Ankyl halogenua không phản ứng với H
2
O ở nhiệt độ
thường
R-X + OH
-
→ R-OH + X
-
t
o
t
o
♦ Anlyl halogenua bị thuỷ phân ngay khi đung sôi với nước
t
o
C
6

H
5
Cl + 2NaOHđ
300
o
C,200atm
C
6
H
5
-ONa + NaCl +H
2
O
♦ Dẫn xuất phenil halogen (nhóm X đính trực tiếp vào vòng
benzen) không phản ứng với dd kiềm ở nhiệt độ thường cũng
như nhiệt độ cao, chúng chỉ phản ứng với kiềm đẵc ở nhiệt
độ cao, áp suất cao.
2. Phản ứng tách hiđro halogen
VD
C
2
H
5
OH, t
o
CH
3
– CH
2
Br + KOH → CH

2
=CH + KBr + H
2
O

Quy tắc Zai-xép: khi tách HX khỏi dẫn xuất halogen, nguyên tử
halogen (X) ưu tiên tách ra cùng với H ở nguyên tử C bậc cao hơn
bên cạnh.
CH
2
– CH – CH – CH
3
│ │ │
H Br H
KOH, ancol, t0
– HBr
CH
3
– CH = CH – CH
3

CH
2
= CH – CH
2
– CH
3

(sản phẩm chính)
(sản phẩm phụ)

VD
3. Phản ứng với magie
VD: CH
3
CH
2
– Br + Mg → CH
3
CH
2
– Mg – Br
(Etyl magie bromua tan tốt trong ete)
Hợp chất cơ magie tác dụng nhanh với những hợp chất có H linh động
như (nước, ancol…) và tác dụng với khí cacbonic…
R – X + Mg
ete khan
R – Mg – X
(ankil magie halogenua)
2CH
3
-CH
2
-MgBr + 2H
2
O 2C
2
H
6
+ MgBr
2

Mg(OH)
2

CH
3
-CH
2
-MgBr + R-OH C
2
H
6
+ R-O-MgBr
C
6
H
5
-MgBr + CO
2
C
6
H
5
-COOMgBr
4.Phản ứng tổng hợp Wurtz
2R-X + 2Na R-R + 2NaX
R-X + R’-X + 2Na R-R’ + 2NaX
Vd
2CH
3
Cl + 2Na C

2
H
6
+ 2NaCl
CH
3
Cl + C
2
H
5
Cl + 2Na C
3
H
8
+ 2NaCl
Điều chế: Có nhiều cách thu được dẫn xuất halogen theo
nhiều cách khác nhau
- Thay thế nhóm –OH trong phân tử ancol bằng nguyên tử
halogen
C
2
H
5
OH + HBr → C
2
H
5
Br + H
2
O

- Phản ứng cộng của anken vàà halogen
CH
2
=CH
2
+ HBr → CH
3
-CH
2
-Br
- Thế H của hiđrocacbon bằng nguyên tử halogen
CH
4
+ Cl
2

as
→ CH
3
Cl + HCl
- Từ ankin
CH CH + Br
2
CH CH
Br Br
VI. ỨNG DỤNG
1. Làm dung môi: metylen, clorofom, cacbon
tetraclorua… là những chất lỏng hoà tan được nhiều
chất hữu cơ đồng thời còn dễ bay hơi, dễ giải phóng
khỏi hỗn hợp.

2. Làm nguyên liệu cho tổng hợp hữu cơ: Các dẫn xuất
halogen của etilen, butilen được dùng làm monome
tổng hợp polime quan trọng.
3. Các ứng dụng khác: làm chất gây mê trong phẫu
thuật, diệt sâu bọ, phòng trừ dịch hại, diệt cỏ, kích
thích sinh trưởng ở thực vật…