Lý thuyết và một số chuỗi PƯ về Hidrocacbon

Phần hiđrocacbon
A. Tóm tắt lí thuyết
Ankan
Ankan là những hiđrocacbon mạch hở, trong phân tử chỉ chứa các liên kết đơn.
CTTQ của ankan là C
n
H
2n+2
với n 1.
1. Tính chất hóa học
a. Phản ứng thế halogen (phản ứng halogen hóa):
C
n
H
2n+2
+ xCl
2

askt

C
n
H
2n+1
Cl
x
+ xHCl
Ví dụ: CH
4
+ Cl
2

askt

CH
3
Cl + HCl
CH
3
-CH
3
+ Cl
2

askt

CH
3
-CH
2
Cl + HCl
Khi thực hiện phản ứng thế vào ankan, halogen có thể thay thế 1 hoặc nhiều
nguyên tử H trong phân tử tuỳ theo điều kiện và tỉ lệ mol các chất tham gia phản
ứng. Trong chơng trình phổ thông nếu cho tỉ lệ số mol ankan và halogen là 1:1 thì
coi nh chỉ xảy ra phản ứng thế một nguyên tử H tạo ra dẫn xuất monohalogen (hay
dẫn xuất một lần thế).
Ankan có từ 3 nguyên tử C trở lên, khi tham gia phản ứng halogen hóa sẽ tạo
ra hỗn hợp các sản phẩm là đồng phân của nhau trong đó sản phẩm chính đợc xác
định theo quy tắc sau:
Khi thực hiện phản ứng halogen hóa ankan, halogen sẽ u tiên thế vào H của C
bậc cao hơn.

Bậc của một nguyên tử C là số nguyên tử C khác liên kết trực tiếp với nó (đợc
kí hiệu bằng các số la mã, đặt trên đầu mỗi nguyên tử C).
Ví dụ:
1
CH
3
C
CH
3
CH
3
CH
CH
3
CH
2
CH
3
I
I
I
III
I
II
IV
Ví dụ về cách xác định sản phẩm chính trong phản ứng halogen hóa:
CH
3
CH
CH

3
I
I
I
III
CH
3
+
askt
Cl
2
CH
3
C
CH
3
CH
3
Cl
CH
3
CH
CH
3
CH
2
Cl
sản phẩm chính
sản phẩm phụ
+

HCl
+
HCl
b. Phản ứng tách
Dới tác dụng của nhiệt độ và xúc tác (Cr
2
O
3
, Fe, Pt, ) sẽ xảy ra phản ứng tách
hiđro vầ phản ứng bẻ gãy liết kết C C.
Ví dụ:
CH
3
CH
2
CH
2
CH
3
CH
3
CH CH CH
3
CH
3
CH CH
2
H
2
H

2
C CH
2
CH
3
CH
3
+
+
CH
4
+
t
o
, xt
Chú ý:
- Phản ứng tách hiđro chỉ xảy ra với ankan có từ 2C trở lên và không làm
thay đổi mạch C.
- Phản ứng bẻ gãy liên kết C C chỉ xảy ra với các ankan có từ 3C trở lên,
với các ankan có từ 4C trở lên sẽ tạo ra hỗn hợp sản phẩm .
c. Phản ứng oxi hóa
2
- Phản ứng cháy:
C
n
H
2n+2
+
3n +1
2

O
2
nCO
2
+ (n+1)H
2
O
Ví dụ: CH
4
+ 2O
2
CO
2
+ 2H
2
O
- Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn:
Khi có xúc tác và ở nhiệt độ thích hợp, ankan bị oxi hóa không hoàn toàn tạo
thành dẫn xuất chứa oxi. Ví dụ:
CH
4
+ O
2

o
Ni,t

CO + 2H
2
CH

4
+ O
2

o
Cu,200amt,t

HCHO + H
2
O
(anđehit fomic)
2 CH
4
+ O
2

o
200 C,100atm

2 CH
3
OH
CH
3
- CH
2
- CH
2
- CH
3

+
5
2
O
2

o 2+
t ,Mn

2CH
3
- COOH + H
2
O
2. Điều chế:
a. Các phơng pháp chung điều chế ankan:
- Từ hiđrocacbon không no: phản ứng hiđro hóa (phơng pháp giữ nguyên
mạch cacbon)
RCH=CHR

+ H
2

o
Ni,t

RCH
2
- CH
2

R

RCCR

+ 2H
2

o
Ni,t

RCH
2
- CH
2
R

Ví dụ: CH
2
=CH
2
+ H
2

o
Ni,t

CH
3
- CH
3

CHCH + 2H
2

o
Ni,t

CH
3
- CH
3
- Từ dẫn xuất halogen: phản ứng Vuyêc (phơng pháp làm tăng mạch C)
2R X + 2Na R R + 2NaX
3
Ví dụ: 2CH
3
Cl + 2Na CH
3
CH
3
+ 2NaCl
- Từ muối của axit cacboxylic:phản ứng nhiệt phân (phơng pháp làm giảm
mạch C)
R- COONa + NaOH
o
CaO,t

R H + Na
2
CO
3

Ví dụ:
CH
3
CH
2
COONa + NaOH
o
CaO,t

CH
3
CH
3
+ Na
2
CO
3
b. Điều chế CH
4
- Trong phòng thí nghiệm
+ Từ nhôm cacbua: phản ứng thuỷ phân
Al
4
C
3
+ 12H
2
O 3CH
4
+ 4Al(OH)

3
+ Từ natri axetat: phản ứng nhiệt phân
CH
3
COONa + NaOH
o
CaO,t

CH
4
+ Na
2
CO
3
- Trong công nghiệp
Metan và các đồng đẳng đợc tách từ khí thiên nhiên và dầu mỏ. Trong khí
thiên nhiên metan chiếm 70 95%.
Xicloankan
Xicloankan là những hiđrocacbon no mạch vòng. Trong chơng trình phổ thông
chỉ xét các xicloankan có một vòng là monoxicloankan, thờng gọi đơn giản là
xicloankan. CTTQ của xicloankan là C
n
H
2n
với n 3.
1. Tính chất hóa học
a. Phản ứng cộng mở vòng
Xicloankan vòng 3, 4 cạnh có phản ứng cộng mở vòng:
- Xiclopropan có phản ứng cộng với hiđro, halogen và cả axit:
4

+ H
2
Ni, 80
0
C
CH
3
CH
2
CH
3
+ Br
2
CH
2
Br CH
2
CH
2
Br
+
HBr CH
3
CH
2
CH
2
Br
- Xiclobutan chỉ có phản ứng cộng với hiđro:
+ H

2
Ni, 120
0
C
CH
3
CH
2
CH
2
CH
3
b. Phản ứng thế
Xicloankan vòng 5. 6 cạnh trở lên không có phản ứng cộng mở vòng mà có
phản ứng thế tơng tự các ankan.
+
Cl
2
as
Cl
+
HCl
+
Cl
2
as
+ HCl
Cl
c. Phản ứng oxi hóa
- Xicloankan không làm mất màu dung dịch KMnO

4
.
- Phản ứng cháy:
C
n
H
2n
+
3n
2
O
2
n CO
2
+ n H
2
O
Ví dụ: C
3
H
6
+
9
2
O
2
3 CO
2
+ 3 H
2

O
2. Điều chế
5
Các xicloankan đợc tách trực tiếp từ quá trình chng cất dầu mỏ hoặc từ các
ankan tơng ứng:
Ví dụ:
CH
3
(CH
2
)
4
CH
3
t
0
, xt
+ H
2
Hoặc từ phản ứng đóng vòng các dẫn xuất đihalogen (phản ứng Vuyêc):
(CH
2
)n
CH
2
Br
CH
2
Br
+

2Na
(CH
2
)n
CH
2
CH
2
2NaBr
+
Ví dụ:
H
2
C
CH
2
Br
CH
2
Br
+
2Na
CH
2
CH
2
CH
2
2NaBr
+

Anken
Anken là những hiđrocacbon mạch hở có một liên kết đôi trong phân tử. CTTQ
của anken là C
n
H
2n
với n 2.
1. Tính chất hóa học
Do liên kết ở nối đôi của anken kém bền vững nên dễ bị đứt ra trong các
phản ứng hóa học tạo thành liên kết với các nguyên tử khác, vì vậy phản ứng hóa
học đặc trng của anken là phản ứng cộng, trùng hợp và oxi hóa.
a. Phản ứng cộng hiđro: tạo ra ankan tơng ứng
C
n
H
2n
+ H
2

o
Ni,t

C
n
H
2n+2
6
Ví dụ: CH
2
=CH

2
+ H
2

o
Ni,t

CH
3
CH
3

b. Phản ứng cộng halogen: tạo ra dẫn xuất đihalogen
C
n
H
2n
+ X
2
C
n
H
2n
X
2n
Ví dụ: CH
2
=CH
2
+ Br

2
CH
2
Br - CH
2
Br
Anken làm mất màu dung dịch brom, vì vậy ngời ta thờng dùng phản ứng này
để nhận biết anken.
c. Phản ứng cộng axit và cộng nớc
Axit (HCl, HBr, HI, CH
3
COO-H, C
2
H
5
O-H, ) và n ớc H
2
O đợc kí hiệu chung
là HX.
C C
+ HX
C C
H X
Ví dụ:
CH
2
=CH
2
+ HBr CH
3

- CH
2
Br
CH
2
=CH
2
+ H
2
O
+ o
H , t

CH
3
- CH
2
OH
Khi cộng axit hay nớc vào các anken không đối xứng thờng tạo ra hỗn hợp sản
phẩm là đồng phân của nhau; trong đó sản phẩm chính đợc xác định theo quy tắc
Mac-côp-nhi-côp nh sau:
Trong phản ứng cộng axit hoặc nớc (kí hiệu chung là HX) vào liên kết C=C
của anken, H (phần mang điện tích dơng) cộng vào C mang nhiều H hơn (C bậc
thấp hơn), còn X (phần mang điện tích dơng) cộng vào C mang ít H hơn (C bậc
cao hơn).
d. Phản ứng trùng hợp
Phản ứng trùng hợp là quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống
nhau hoặc tơng tự nhau thành những phân tử lớn gọi là polime.
7
Các phân tử nhỏ ban đầu gọi là các monome, số lợng mắt xích trong một phân

tử polime gọi là hệ số trùng hợp.
nR
1
R
2
C=CR
3
R
4

o
t ,xt

(- R
1
R
2
C C R
3
R
4
-

)
n
Ví dụ: n CH
2
=CH
2

o
t ,xt

(- CH
2
CH
2
-)
n

Một số polime thờng gặp và kí hiệu của chúng:
Polietilen (PE)
CH
2
CH
2
n
Polipropen (PP)
CH
2
CH
n
CH
3
Polistiren (PS)
CH
2
CH
n
C

6
H
5
Polivinylclorua
(PVC)
CH
2
CH
n
Cl
Polivinylaxetat
CH
2
CH
n
OOC-CH
3
Polivinylancol
CH
2
CH
n
OH
e. Phản ứng thế:
ở nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ thấp, anken dễ tham gia phản ứng cộng. Tuy
nhiên, ở nhiệt độ cao (500
o
C 600
o
C) một số anken đầu dãy đồng đẳng có thể

tham gia phản ứng thế bởi clo.
Ví dụ:
CH
2
=CH
2
+ Cl
2

o
500 C
ắắ ắđ
CH
2
=CH Cl + HCl
CH
2
=CH CH
3
+ Cl
2

o
500 C
ắắ ắđ
CH
2
=CH CH
2
Cl + HCl

f. Phản ứng oxi hóa
- Phản ứng cháy (oxi hóa hoàn toàn)
C
n
H
2n
+
3n
2
O
2
n CO
2
+ n H
2
O
Ví dụ: C
2
H
4
+ 3 O
2
2 CO
2
+ 2 H
2
O
- Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn
8
Anken bị oxi hóa không hoàn toàn bởi dung dịch KMnO

4
tạo ra hợp chất có 2
nhóm OH liền kề.
Ví dụ:
3CH
2
=CH
2
+ 3KMnO
4
+ 4H
2
O 3HOCH
2
-CH
2
OH +2MnO
2
+ 2KOH
(etylen glicol)
Hiện tợng: dung dịch KMnO
4
bị mất màu nên phản ứng này cũng đợc dùng để
nhận biết anken.
Etilen còn bị oxi hóa bởi oxi không khí khi có xúc tác PdCl
2
/CuCl
2
tạo thành
anđehit axetic:

2 CH
2
= CH
2
+ O
2

PdCl /CuCl
2 2
ắắ ắ ắ ắđ
2 CH
3
CHO
Anddehit axetic
2. Điều chế
- Từ rợu no, đơn chức: phản ứng tách nớc
C C
H OH
H
2
SO
4
đ, 170
o
C
C C
+
H
2
O

Ví dụ: CH
3
- CH
2
OH
o
H SO d,170 C
2 4

CH
2
=CH
2
+ H
2
O
- Từ dẫn xuất monohalogen: phản ứng tách HX
+
KOH
C C
H X
r|ợu
C C
+
KX
+
H
2
O
Ví dụ:

+ KOH
r|ợu
H
2
C CH
2
+
KCl
+
H
2
O
CH
3
CH
2
Cl
- Từ dẫn xuất 1,2-đihalogen: phản ứng tách halogen
9
C
X
C
X
Zn
+
C C
ZnX
2
+
Ví dụ:

Br CH
2
CH
2
Br + Zn CH
2
= CH
2
+ ZnBr
2
- Từ ankin: phản ứng hiđro hóa
- C C - + H
2

Pd / PbCO
3
ắắ ắ ắắđ
- CH = CH-
Ví dụ: CH CH + H
2

Pd / PbCO
3
ắắ ắ ắắđ
CH
2
= CH
2

Ankanđien

Ankađien là những hiđrocacbon mạch hở có hai nối đôi trong phân tử. CTTQ
C
n
H
2n-2
với n 3.
ở đây chỉ xét tính chất của ankađien có hai nối đôi cách nhau một nối đơn gọi
là ankađien liên hợp còn ankađien có hai nối đôi liền kề không bền, ankađien có
hai nối đôi cách nhau từ hai nối đơn trở lên có tính chất tơng tự các anken.
Do có liên kết trong phân tử nên ankađien liên hợp cũng có tính chất tơng tự
nh anken nhng do ảnh hởng lẫn nhau của hai nối đôi nên khi tham gia phản ứng
cộng xảy ra theo hai kiểu cộng -1,2 cộng -1,4. Ví dụ:
CH
2
CH CH CH
2
+ Br
2
CH CH
2
Br
Br
CHCH
2
1,2
1,4
Br
CHCH
2
CH CH

2
Br
10
CH
2
CH CH CH
2
+ HBr
CH CH
2
H
Br
CHCH
2
1,2
1,4
H
CHCH
2
CH CH
2
Br
ở nhiệt độ thấp thờng u tiên tạo ra sản phẩm cộng -1,2; ở nhiệt độ cao thờng u
tiên tạo ra sản phẩm cộng -1,4.
Phản ứng trùng hợp có bản chất là phản ứng cộng nên cũng xảy ra theo hai h-
ớng nh phản ứng cộng. Tuy nhiên, khi có chất xúc tác và ở điều kiện nhiệt độ, áp
suất thích hợp phản ứng trùng hợp xảy ra chủ yếu theo kiểu -1,4.
n CH
2
=CH- CH=CH

2

o
t ,xt,p
ắắ ắđ
(- CH
2
- CH=CHCH
2
-)
n
Cao su buna
CH
2
CH C CH
2
CH
3
CH
2
CH C
CH
3
CH
2
n
t
0
, p, xt
n

Cao su isopren
Phản ứng đồng trùng hợp tơng tự nh phản ứng trùng hợp nhng đi từ hai loại
monome ban đầu. Ví dụ:
Cao su buna - S
CH
n
C
6
H
5
CH
2
CH
2
CH CH CH
2
CH
2
CH CH CH
2
CH
2
CH
C
6
H
5
n
n
+

t
0
, p, xt
2. Điều chế
- Từ ankan tơng ứng: phản ứng tách hiđro
CH
3
-CH
2
- CH
2
- CH
3

o
t ,xt

CH
2
=CH- CH=CH
2
+ 2H
2
CH
2
CH C CH
2
CH
3
CH

3
CH
2
CH
CH
3
CH
3
t
0
, xt
+
2 H
2
11
- Từ anken tơng ứng: phản ứng tách hiđro
CH
3
-CH = CH- CH
3

o
t ,xt

CH
2
=CH- CH=CH
2
+ H
2

CH
2
CH C CH
2
CH
3
CH
3
CH
t
0
, xt
+ H
2
C
CH
3
CH
3
- Điều chế butađien-1,3 từ axetilen
CuCl, NH
4
Cl
t
0
CH CH2
CH
2
CH C CH
CH

2
= CH C CH + H
2

Pd / PbCO
3
ắắ ắ ắắđ
CH
2
= CH CH = CH
2
- Điều chế butađien 1,3 từ r ợu etylic
2 C
2
H
5
OH
o
t ,xt

CH
2
= CH CH = CH
2
+ 2H
2
O + H
2
Một số cao su thờng gặp:
CH

2
CH CH
Cao su buna
CH
2
CH C
CH
3
CH
2
n
Cao su isopren
CH
2
CH C
Cl
CH
2
n
Cao su cloropren
CH
n
Cao su buna - N
Cao su buna - S
CH
2
n
CN
CH
2

CH
n
C
6
H
5
CH
2
CH
2
CH CH CH
2
CH
2
CH CH CH
2
( Polibuta-1,3-dien)
(Poliisopren)
(Policlropren)
12
Ankin
Ankin là những hiđrocacbon mạch hở có một liên kết ba trong phân tử. CTTQ
là C
n
H
2n-2
với n 2.
1. Tính chất hóa học
a. Phản ứng cộng:
- Cộng hiđro: ankin cộng H

2
có xúc tác Ni hoặc Pt, Pd ở nhiệt độ thích hợp
tạo ra ankan còn khi có xúc tác Pd/PbCO
3
phản ứng chỉ tạo ra anken.
CH CH + 2H
2

o
Ni,t
ắắắđ
CH
3
CH
3

CH CH + H
2

Pd / PbCO
3
ắắ ắ ắắđ
CH
2
= CH
2

- Cộng brom: Ankin cộng Br
2
theo hai giai đoạn

Ví dụ:
CH CH + Br
2
CHBr = CHBr
CHBr = CHBr + Br
2
CHBr
2
CHBr
2

- Cộng axit: phản ứng cũng xảy ra theo hai giai đoạn, nếu có xúc tác và nhiệt
độ thích hợp có thể dừng lại ở giai đoạn một
CH CH + HCl
HgCl
2
o
150-200 C
ắắ ắ ắắđ
CH
2
= CH Cl (vinyl clorua)
CH
2
= CH Cl + HCl CH
3
CHCl
2
(1,2-đicloetan)
CH CH + CH

3
COOH
xt
ắắđ
CH
2
= CH OOC CH
3
(vinyl
axetat)
13
- Cộng H
2
O: Ankin cộng H
2
O có mặt xúc tác HgSO
4
/H
+
tạo thành hợp chất
không bền và chuyển ngay thành anđehit (với axetilen) hoặc xêton (với các ankin
khác)
CH CH + H
2
O
,H SO
2 4
HgSO
4
o

80 C
ắắ ắ ắ ắ ắđ
CH
3
CHO (anđehit axetic)
CH C CH
3
+ H
2
O
,H SO
2 4
HgSO
4
o
t C
ắắ ắ ắ ắ ắđ
CH
3
CO CH
3
(axeton)
Phản ứng cộng vào ankin cũng tuân theo quy tắc Maccôpnhicôp nh với
anken.
b. Phản ứng đime hóa và trime hóa
- Phản ứng đime hóa:
CuCl, NH
4
Cl
t

0
CH CH2
CH
2
CH C CH
(vinylaxetilen)
- Phản ứng trime hóa:
3 CH CH
o
C,600 C
ắắ ắắđ
C
6
H
6
(benzen)
Ankin không có phản ứng trùng hợp thành polime.
c. Phản ứng oxi hóa
- Phản ứng cháy
C
n
H
2n-2
+
3n-1
2
O
2
n CO
2

+ (n-1) H
2
O
Ví dụ:
C
2
H
2
+
5
2
O
2
2 CO
2
+ H
2
O
- Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn
14
Ankin cũng làm mất màu dung dịch KMnO
4
, sản phẩm tao ra phức tạp.
2. Điều chế
- Từ dẫn xuất đihalogen: phản ứng tách HX
Ví dụ:
CH
3
CH
2

CHCl
2
2 KOH
+
CH
3
C 2 KCl
+
r|ợu
CH
CH
3
CHCl CH
2
Cl
2 KOH
+
CH
3
C 2 KCl
+
r|ợu
CH
- Từ canxi cacbua và metan: điều axetilen
CaC
2
+ 2 H
2
O Ca(OH)
2

+ C
2
H
2
2 CH
4
3 H
2
+
1500
o
C
làm lạnh nhanh
CH CH
Benzen và ankylbenzen
Benzen và các ankylbenzen hợp thành dãy đồng đẳng của benzen có CTTQ là
C
n
H
2n-6
với n 6.
1. Tính chất hóa học
a. Phản ứng thế:
- Phản ứng halogen hóa
Br
2
+
Fe
b
, t

o
HBr
+
Br
15
Với các ankylbezen, khi phản ứng với halogen có mặt Fe bột, t
o
cũng xảy ra
phản ứng thế vào vòng benzen, phản ứng thế u tiên xảy ra ở vị trí o- và p-; nhánh
ankyl càng cồng kềnh thì phản ứng thế vào vị rí p- sẽ u tiên hơn cả.
Br
2
+
Fe
b
, t
o
HBr
+
CH
3
CH
3
Br
CH
3
Br
HBr
+
- Phản ứng nitro hóa:

Benzen và các ankylbenzen tham gia phản ứng nitro hóa khi cho phản ứng với
hỗn hợp HNO
3
và H
2
SO
4
đặc (gọi là hỗn hợp nitro hóa).
Ví dụ:
HNO
3đ
+
H
2
O
+
NO
2
H
2
SO
4đ
t
o
Nitrobenzen có thể tiếp tục tham gia phản ứng thế vào các vị trí m- nếu thực
hiện phản ứng ở điều kiện khó khăn hơn.
+ +
CH
3
CH

3
NO
2
CH
3
NO
2
+
HNO
3đ
H
2
SO
4đ
t
o
H
2
O
H
2
O
16
Quy tắc thế vào vòng benzen:
Khi ở vòng benzen có nhóm ankyl (hoặc các nhóm OH, -NH
2
, -OCH
3
,
-Hal ) phản ứng thế vào vòng sẽ u tiên xảy ra ở vị trí o- và p

Còn nếu ở vòng đã có sẵn nhóm -NO
2
(hoặc các nhóm COOH,
-SO
3
H, ) phản ứng thế vào vòng sẽ u tiên xảy ra ở vị trí m
Chú ý:
Các nhóm ankyl của ankylbenzen có phản ứng thế với Cl
2
khi có ánh sáng tơng
tự nh đối với các ankan.
Ví dụ:
+
CH
3
Cl
2
HCl
+
CH
2
Cl
as
- Phản ứng cộng:
Benzen tác dụng với Cl
2
có ánh sáng sẽ xảy ra phản ứng cộng chứ không xảy
ra phản ứng thế:
+
3 Cl

2
as
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
hexacloran
Benzen có phản ứng cộng với H
2
khi có xúc tác Ni/t
o
tạo thành xiclohexan.
3 H
2
+
Ni, t
o
b. Phản ứng oxi hóa
- Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn:
17
Benzen không tác dụng với dung dịch KMnO
4
(không làm mất màu dung dịch
KMnO
4
). Còn các ankylbenzen bị oxi hóa bởi dung dịch KMnO
4
khi đun nóng tạo

thành kali benzoat sau đó axit hóa thì thu đợc axit benzoic.
CH
3
+
2 KMnO
4
+ 2 MnO
2
+
KOH
+
H
2
O
t
o
COOK
COOK
+ HCl
COOH
+ KCl
axit benzoic
- Phản ứng cháy:
C
n
H
2n-6
+
3n 3
2

-
O
2
n CO
2
+ (n-3) H
2
O
Ví dụ:
C
6
H
6
+
15
2
O
2
6 CO
2
+ 3 H
2
O
2. Điều chế
- Điều chế benzen:
CH
3
(CH
2
)

4
CH
3

o
xt,t
ắắắđ
C
6
H
6
+ 4H
2
3 CH CH
o
C,600 C
ắắ ắắđ
C
6
H
6
(benzen)
- Điều chế các đồng đẳng của benzen:
C
6
H
6
+ R X
3
o

AlCl ,t
ắắ ắ ắđ
C
6
H
5
R + HX
Ví dụ:
C
6
H
6
+ CH
3
Cl
3
o
AlCl ,t
ắắ ắ ắđ
C
6
H
5
CH
3
+ HCl
18
Riêng toluen và etylbenzen còn đợc điều chế theo các phơng trình hóa học sau:
CH
3

(CH
2
)
5
CH
3

o
xt,t
ắắắđ
C
6
H
5
CH
3
+ 4H
2
C
6
H
6
+ CH
2
= CH
2

o
xt,t
ắắắđ

C
6
H
5
CH
2
CH
3
Bài tập có lời giải
Bài 1:
Viết các phơng trình hóa học hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau (các chất hữu
cơ đợc viết dới dạng CTCT, có ghi đầy đủ điều kiện của phản ứng):
CH
4
C
2
H
2
C
2
H
4
C
2
H
5
OH
CH
3
CHO C

2
H
5
Cl
C
4
H
6
C
4
H
10
CH
3
COOH
CH
3
COONa
(1)
(4)
(8)
(9)
(11)
(12)
(10)
(6)
(5)
(2)
(3)
(7)

(13)
(14)
(15)
Bài làm:
19
C¸c ph¬ng tr×nh hãa häc x¶y ra:
2 CH
4
1500
o
C
+
2H
2
lµm l¹nh nhanh
+ H
2
O
80
o
C
HgSO
4
, H
2
SO
4
CH
3
CHO

CH CH
CH CH
CH
3
CHO
+
O
2
xt, t
o
CH
3
COOH
1
2
+
H
2
CH CH
CH
2
CH
2
Pd, PbCO
3
CH
2
CH
2
+

O
2
1
2
PdCl
2
, CuCl
2
CH
3
CHO
t
o
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
CH
2
CH
2
+ HCl
H
3
C CH
2

CH
3
CH
2
Cl
2 CH
3
CH
2
Cl
+ 2Na CH
2
CH
3
+ 2NaCl
CH
2
CH
2
+ H
2
O
CH
3
CH
2
OH
H
+
CH

3
CH
2
OH
CH
2
CH
2
170
o
C
H
2
SO
4
(9)
+ H
2
O
(12)
+
2H
2
O
(10)
CH
3
CH
2
Cl + NaOH

CH
3
CH
2
OH
(11)
CH
3
CH
2
OH2
xt, t
o
CH
2
CH CH CH
2
+
H
2
CH
2
CH CH CH
2
+
2H
2
Ni, t
o
H

3
C CH
2
CH
2
CH
3
(13)
(14)
(15)
H
3
C CH
2
CH
2
CH
3
+
O
2
5
2
2 CH
3
COOH
xt, t
o
CH
3

COOH
+ NaOH
CH
3
COONa
CH
3
COONa +
Na
2
CO
3
CaO, t
o
CH
4
+ NaOH
+ H
2
O
+ NaCl
+ H
2
O
20
Bài 2:
Xác định CTCT của các chất A, B, C, D, E, F và hoàn thành sơ đồ phản ứng d-
ới đây:
A B
500

o
C
A
170
o
C
D
r|ợu
KOH
+ Cl
2
+ Br
2
CH
3
CH
OH
CH
3
H
2
SO
4
đ
C
+ H
2
Ni, t
o
E

r|ợu
2KOH
F
AgNO
3
/NH
3
t
o
(1)
(2)
(3)
(4) (5)
(6)
(7)
Bài làm:
500
o
C
CH
3
CH
OH
CH
3
(2)
170
o
C
H

2
SO
4
đ
(1)
CH
2
CH CH
2
Cl
CH
2
CH CH
3
+ H
2
O
CH
2
CH CH
3
+ Cl
2
CH
2
CH CH
2
Cl
+ HCl
+ H

2
Ni, t
o
(3)
CH
3
CH
2
CH
2
Cl
CH
3
CH
2
CH
2
Cl
r|ợu
(4)
+
KOH
CH
2
CH CH
3
+
KCl
A
B

C
CH
2
CH CH
3
+ Br
2
CH
2
Br CHBr CH
3
(5)
CH
2
Br CHBr CH
3
(6)
r|ợu
+
2KOH
+
2KBr
CH C CH
3
CH C CH
3
+
AgNO
3
(7)

AgC C CH
3
+
NH
4
NO
3
+
NH
3
D
E
F
Bài 3:
Tìm ankan X và chất A thoả mãn sơ đồ sau, viết các phơng trình hóa học xảy
ra:
21
A
Ankan
X
cao su buna
cao su buna-S
cao su buna-N
(1)
(2)
(3)
(4)
Bài làm:
CH
2

CH CH
Cao su buna
n
CH
2
A
A phải là buta-1,3-đien ( CH
2
=CH-CH=CH
2
)
Ankan X tơng ứng là n-butan (CH
3
-CH
2
-CH
2
-CH
3
)
Phơng trình hóa học:
Cao su buna
CH
n
Cao su buna - N
Cao su buna - S
CN
CH
2
CH

2
CH CH CH
2
CH
3
CH
2
CH
2
CH
3
xt, t
o
CH
2
CH CH CH
2
+ H
2
CH
2
CH CH CH
2
Na
CH
2
CH CH
n
CH
2

n
p, t
o
(2)
(1)
(3)
(4)
CH
2
CH CH CH
2
n
CH
2
CH CH CH
2
n
CH
2
CH
CN
CH
2
CH
C
6
H
5
+
n

n
X
A
+
xt, t
o
p
xt, t
o
p
CH
n
C
6
H
5
CH
2
CH
2
CH CH CH
2
Bài 4:
Hoàn thành các phơng trình hóa học dới đây bằng các CTCT phù hợp:
22
(B)
(D) (E)
+
1500
o

C
(B) Cl
2
+ (F)
(F) Na
+
(H)
(H) Cl
2
+ (I)
as
as
(A) (B) (C)
+
CRK
làm lạnh nhanh
(G)
+
NaCl
+
(G)
+
(I)
Na
+
(A)
NaCl
+
(1)
(2)

(3)
(4)
(5)
(6)
Bài làm:
Từ điều kiện đặc biệt của phản ứng (2) (B) là CH
4
, (D) và (E) là CHCH và
H
2
Theo các phản ứng (2) (6) và (1)
(F) là CH
3
Cl, (G) là HCl, (H) là CH
3
-CH
3
,
(I) là CH
3
-CH
2
Cl, (A) là CH
3
-CH
2
-CH
2
-CH
3

, (C) là CH
3
-CH=CH
2
Các phơng trình hóa học xảy ra nh sau:
23
2 CH
4
3 H
2
+
1500
o
C
CH
4
Cl
2
+
CH
3
Cl
2 CH
3
Cl 2 Na
+
Cl
2
+
as

as
CH
4
+
CRK
làm lạnh nhanh
HCl
+
2 NaCl
+
+
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
CH CH
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
HCl
CH
3
CH
2

Cl
CH
3
CH
2
CH
2
CH
3
CH
3
CH CH
2
(A) (B)
(B)
(B)
(C)
(D)
(E)
(F)
(F)
(H)
(H)
(I)
(G)
(G)
2 Na
+
2 NaCl
+(6)

2 CH
3
CH
2
Cl
CH
3
CH
2
CH
2
CH
3
(I)
(A)
Bài 5:
Xác định CTCT của A, B, C và viết các phơng trình hóa học xảy ra theo sơ đồ
chuyển hóa sau:
A
B
C
hexacloran
dd KMnO
4
CaO
+ HNO
3
TNB (trinitrobenzen)
t
o

t
o
+ Cl
2
as
(1)
(2)
(3)
(4)
Bài làm:
Từ phản ứng (3) C là benzen.
Điều kiện của phản ứng (2) là của phản ứng:
R- COONa + NaOH
o
CaO,t

R H + Na
2
CO
3
R là C
6
H
5
- B là muối của axit cacboxylic, mà B tạo ra từ phản ứng (1)
nên B là C
6
H
5
-COOK, A là C

6
H
5
-CH
3
(toluen).
24
CH
3
+
2 KMnO
4
+ 2 MnO
2
+
KOH
+
H
2
O
t
o
COOK
COOK
+ 2 NaOH
+
NaKCO
3
CaO
t

o
+
3 Cl
2
as
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
hexacloran
+
3HNO
3
đ
H
2
SO
4
đ
NO
2
NO
2
O
2
N
TNB (trinitrobenzen)
t

o
+ 3 H
2
O
(1)
(2)
(3)
(4)
Bài tập không có lời giải
Bài 1:
Viết các phơng trình hóa học hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau:
Nhôm cacbua
metan
clometan điclometan
triclometantetraclometan
Bài 2:
Viết các phơng trình hóa học hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau, các chất hữu
cơ viết dới dạng CTCT, chú ý ghi đầy đủ điều kiện của phản ứng.
1,
25