Lý thuyết HIDROCACBON

Lí thuyết HIDROCACBON tổng hợp

HIDROCACBON
XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC CẤU TẠO CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ X
Thông thường đề bài sẽ cho các giá trị sau: CO2, H2O, N2, NH3… Ta sẽ xác định số mol của những chất này.
Lưu ý: Khi dẫn hỗn hợp cháy qua bình 1 đựng dung dịch H2SO4 đậm đặc (bột CuSO4 khan) rồi qua bình 2
đựng nước vôi trong dư (dung dịch NaOH dư, bột CaO) thì khối lượng bình 1 tăng lên là khối lượng của H2O
(và NH3 nếu có), khối lượng bình 2 tăng lên là khối lượng CO2. Nếu dẫn hỗn hợp khí vào bình nước vôi trong
ngay từ đầu thì khối lượng bình tăng là tổng khối lượng CO2 và H2O.
Bất cứ hợp chất hữu cơ nào cũng chứa C và H (trừ vài dẫn xuất của hidrocacbon), còn chứa O hay không thì
dựa vào mối quan hệ của các đại lượng.
Công thức của HCHC gồm CT đơn giản cho biết tỉ lệ của chỉ số các nguyên tố, CT phân tử cho biết chính xác
giá trị của chỉ số mỗi nguyên tố.
 Dạng 1: chưa xác định được nhóm chức của HCHC
Bước 1: xác định phân tử khối của HCHC, có thể dựa vào các dữ kiện sau
 Phân tử khối đề bài cho
 Tỉ khối hơi của HCHC so với chất khí khác, lúc đó ta có MHCHC X = d.Mkhí được đem so sánh
Nếu không xác định được phân tử khối, hầu hết chỉ xác định được CT đơn giản, 1 vài trường hợp dựa vào
biện luận ta tìm được CT phân tử.
Bước 2: xác định số mol của các nguyên tố dựa trên số mol CO2, H2O, N2.

=
⇒
= 12.

= 2.
⇒
= 1.
2.

⇒

= 14.
( ế ó) =
(Nếu có NH3 thì
= 2.
+ 3.
)
Nếu
+
+
<
thì HCHC X có chứa O, lúc đó:
) à =

=
−( +
+
Từ sự hiện diện của nguyên tố O mà ta xác định CTPT của X là CxHyNt hay CxHyNtOz
Bước 3: xác định CT đơn giản dựa trên tỉ lệ của số mol các nguyên tố (vd X là CxHyOz)
: : = : :
= : : ( , , à á ố ự ℎ ê ố ả )
⇒ CT đơn giản của X là CaHbOc và CTPT là (CaHbOc)n
Bước 4: xác định chỉ số n
MX = (12.a + 1.b + 16.c).n ⇒ n = ?: kết luận CTPT của X
Nếu đề bài cho biết tính chất của X, có thể biện luận tìm giá trị của n, ta có các tính chất cơ bản sau
 Chỉ số của H luôn là số chẵn
 y ≤ 2.x + 2
 độ ấ ã ℎò :∆=
≥0
 Dạng 2: xác định được nhóm chức của X
Với dạng này, ta thường sử dụng phản ứng cháy.

Để xác định nhóm chức của X, ta có thể dựa vào gợi ý của đề bài (ancol, este, amin), hoặc dựa vào số mol
của CO2 và H2O (thường áp dụng khi X là hidrocacbon hoặc este)
<
: hidrocacbon này là ankan
=
: hidrocacbon này là anken (hoặc xicloankan) hay este no đơn chức
+

+
2

2





⎯⎯⎯⎯

+

2
phân tử khối
hệ số cân bằng
Khối lượng
số mol
Nhân chéo ta được phương trình chứa chỉ số n, giải và ghi nhận kết quả.
+ −

2

+
⎯⎯⎯⎯
+
2
2
Lập tỉ lệ

1


Nguyễn Phi Khánh biên soạn
GHI TÊN MẠCH HIDROCACBON
1. Xác định mạch dài nhất chứa liên kết đôi, ba (nếu có) là mạch chính, hoặc mạch nhánh có cấu trúc đơn
giản hơn.
2. Đánh số mạch chính sao cho:
 Mạch nhánh ở vị trí nhỏ nhất
 Mạch nhánh có chữ cái đầu tiên đứng trước trong bảng chữ cái được đánh số nhỏ hơn
 Tổng thứ tự của các mạch nhánh nhỏ nhất
3. Gọi tên mạch theo nguyên tắc:
STT nhánh-tiền tố số lượng nhánh_tên nhánh_tên mạch chính-STT nối đôi ba-tên chức
STT nhánh ngăn cách bởi dấu phẩy, thứ tự nhánh viết theo thứ tự bảng chữ cái, tên nhánh và mạch chính viết
liền, tên nhánh và STT ngăn cách bởi dấu gạch ngang.
Tên mạch chính thông dụng:
Số lượng 1
2 3
4
5
6
7
8

9
10 11
12
14
16
Tên
met et prop but pent hex hep oct non dec undec dodec tetradec hexadec
Tên các nhánh thông dụng:
Mạch nhánh
Tên mạch
Ghi chú
H3C R
metyl
1C
CH2
R
H3C
etyl
2C
H3C

CH

H3C

CH3
CH

H3 C

CH3
CH2

R
isopropyl
CH2

R

CH

R

Nhánh CH3 ở C thứ 2
từ trái đếm qua
isobutyl

CH3

secbutyl

Nhánh CH3 ở C thứ 3
từ trái đếm qua

neopentyl

2 nhánh CH3 cùng liên
kết ở C thứ 2

CH3

H3C

C

CH2

R

CH3
CH3
H3C

C

R

Tertbutyl

CH3

2 nhánh CH3 cùng liên
kết ở C cuối cùng

CH3
H3C

CH2

C

R

Tertpentyl

CH3
H2C
HC

CH
C

R
R

vinyl
etinyl

R

phenyl

etilenyl
axetilenyl

Nhánh có vòng benzen
CH2
Tên các tiền tố số lượng
Số lượng
Tên tiền tố

2

1
mono

R

benzyl

2
di

3
tri

4
tetra

5
penta

6
hexa


Lí thuyết HIDROCACBON tổng hợp
ANKAN CnH2n+2 (parafin) M = 14n + 2 (g/mol)
A. Tính chất vật lí
Trong điều kiện thường. các ankan từ C1 đến C4 ở trạng thái khí, từ C5 đến khoảng C18 là trạng thái lỏng, từ
C18 trở lên là trạng thái rắn.

Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy và khối lượng riêng nói chung tăng theo phân tử khối, ngoài ra còn phụ thuộc
vào cấu trúc của các đồng phân.
Anhkan nhẹ hơn nước, không tan trong nước và các dung môi phân cực, tan trong các dung môi hữu cơ
Ankan không màu
Ankan thể khí không có mùi, thể lỏng có mùi xăng hoặc dầu hỏa, thể rắn ankan không có mùi.
Bậc của C trong ankan bằng số C lân cận mà nó liên kết được
B. Tính chất hóa học
ở nhiệt độ thường, ankan tương đối trơ về mặt hóa học
Dưới tác dụng của ánh sáng, nhiệt độ và chất xúc tác, ankan có phản ứng thế, phản ứng tách và oxi hóa
1. Phản ứng thế
Dưới tác dụng của ánh sáng, ankan và khí Cl2 sẽ có phản ứng thế




+
⎯⎯⎯⎯⎯
+
Trong trường hợp ankan có nhiều bậc thì Cl ưu tiên thế vào C bậc cao hơn
−

−

+

−

−

+

,









⎯⎯⎯⎯⎯

−
−
+
2-clopropan (spc) 57%

−
−
+
1-clopropan (spf) 43%
Khi tác dụng với Br2 thì chủ yếu thế vào C bậc cao (≥ 90%), phản ứng diễn ra chậm, cần nhiệt độ. F2 sẽ phân
hủy ankan. I2 không phản ứng được. Cacbon bậc 4 không tham gia phản ứng thế.
2. Phản ứng tách
−

+
(dehidro hóa)
=
+

,
=
+
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
=
+
=
=
+2
Sản phẩm của phản ứng tách ankan rất đa dạng, tùy vào nhiệt độ và chất xúc tác, sản phảm của phản ứng
tách là hỗn hợp các sản phẩm khác nhau, hiệu suất của phản ứng tách luôn nhỏ hơn 90%.
3. Phản ứng oxi hóa
3 + 1
+
⎯⎯⎯
+ ( + 1)
2
Ta thấy tỉ lệ số mol CO2 và H2O là 2 số tự nhiên liên tiếp
+

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

⎯⎯⎯⎯⎯

,

=



⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

+

(oxi hóa không hoàn toàn)

C. Điều chế
1. Trong công nghiêp
Metan và đồng đẳng được tách từ khí thiên nhiên và dầu mỏ
2. Trong PTN
 Từ nhôm cacbua Al4C3
Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4↑
 Từ CH3-COONa (phản ứng vôi tôi xút)


,



CH3-COONa + NaOH ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ Na2CO3 + CH4↑
 Cracking Ankan
C4H10 → CH4 + C3H6

 Phản ứng trực tiếp có xúc tác Niken (hiệu suất rất thấp)
C + 2H2 → CH4
 Từ CO
CO + 3H2 → H2O + CH4↑

3


Nguyễn Phi Khánh biên soạn
XICLOANKAN CnH2n
A. Tính chất vật lí
Xicloankan

Tên gọi
tnc oC
tsôi oC
Khối lượng riêng (g/cm3)
Thể
Màu sắc
Tính tan

xiclopropan
-127
-33
0,689

xiclobutan
-90
13
0,703

Khí

xiclopentan
-94
49
0,755

xiclohexan
7
81
0,778
Lỏng

Không màu
Không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ

B. Tính chất hóa học
1. Phản ứng cộng mở vòng
Xiclopropan tham gia phản ứng cộng mở vòng với Br2, H2, HBr


,



 + H2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CH3-CH2-CH3

 + Br2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ Br-CH2-CH2-CH2-Br (làm mất màu dung dịch Br2)
Xiclobutan chỉ cộng với H2

 + H2



,



⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CH3-CH2-CH2-CH3
Xicloankan từ 5 cạnh trở lên không có phản ứng cộng mở vòng ở những điều kiện trên
2. Phản ứng thế
Tương tự như ankan




+ Cl2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

+ HCl

3. Phản ứng oxi hóa

3
⎯⎯⎯
2
Xicloankan không làm mất màu dung dịch KMnO4

+

+

C. Điều chế
Tách trực tiếp từ quá trình chưng cất dầu mỏ, xicloankan còn có thể được điều chế từ ankan


,



C6H14 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

4

+ H2


Lí thuyết HIDROCACBON tổng hợp
ANKEN (olefin) CnH2n M = 14n (g/mol)
Các anken ngoài đồng phân cấu tạo còn đồng phân hình học cis-trans
A. Tính chất vật lí
Tương tự như ankan về nhiệt độ sôi và thể
Anken hòa tan tốt trong dầu mỡ, Anken hầu như không tan trong nước, là các chất không mùi
B. Tính chất hóa học
Liên kết π ở nối đôi anken kém bền vững, nên trong phản ứng dễ đứt ra tạo thành liên kết σ với các nguyên
tử khác, vì vậy phản ứng đặc trưng của anken là phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp và oxi hóa.
1. Phản ứng cộng H2


,

CnH2n + H2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CnH2n+2
2. Phản ứng cộng halogen
Làm mất màu dung
dịch Br , nhạt màu khí Cl2
2
CH2=CH2 + Br2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ Br-CH2-CH2-Br
3. Phản ứng cộng HX
 Anken đối xứng:
tạo thành 1 sản phẩm

CH2=CH2 + HCl ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CH3-CH2-Cl
, H C
CH
CH2 CH3
3
CH3-CH=CH-CH3 + H2O ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
 Anken bất đối xứng
OH
Quy tắc Markovnikov: Trong phản ứng cộng HX vào anken, H ưu tiên đi vào C= mang nhiều H hơn (C bậc
thấp hơn), còn X ưu tiên vào C= mang ít H hơn (C bậc cao hơn)
, H C
CH3
CH
H C CH2 CH3
3
CH=CH-CH3 + H2O ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
+ 2
OH

OH
Sản phẩm chính
sản phẩm phụ
4. Phản ứng trùng hợp


,

,



nCH2=CH2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ (-CH2-CH2-)n polietylen - PE
5. Phản ứng oxi hóa
3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3H2C CH2 + 2MnO2 + 2KOH
OH OH
etilenglicol
3CH2=CH-CH3 + 2KMnO4 + 4H2O → 3H2C CH

CH3 + 2MnO2 + 2KOH

OH OH
Propilenglicol
Làm mất màu tím của dd KMnO4 và xuất hiện kết tủa đen MnO2

3
+
⎯⎯⎯
+
2

Trong pư oxi hóa hoàn toàn, số mol CO2 bằng số mol H2O
C. Điều chế
1. Trong công nghiệp
Tách hidro từ ankan tương ứng hoặc cracking ankan mạch dài hơn
2. Trong PTN
 Từ ancol tương ứng


,

đ

CH3-CH2-OH ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CH2=CH2 + H2O
 Từ dẫn xuất monohalogen


,



CH3-CH2-Cl + KOH ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CH2=CH2 + KCl + H2O
 Từ dẫn xuất dihalogen




/

Cl-CH2-CH2-Cl + Zn ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CH2=CH2 + ZnCl2
 Từ ankin tương ứng




CH≡CH + H2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CH2=CH2

5


Nguyễn Phi Khánh biên soạn
ANKADIEN CnH2n-2
A. Phân loại
Tùy theo vị trí tương hỗ của hai nối đôi người ta chia ankadien thành 3 loại:
1. Loại có hai nối đôi liền nhau
Ví dụ: CH3-CH=C=CH2 Butađien −1,2
CH2=C=CH2 Propadien hay anlen
2. Loại có hai nối đôi liên hợp (hai nối đôi cách nhau một nối đơn): quan trọng nhất trong các loại ankađien.
Ví dụ: CH2=CH-CH=CH2 Butadien-1,3 hat But-1,3-dien
H2C C
CH CH2 Isopren hay 2-metylbut-1,3-dien
CH3
3. Loại có hai nối đôi xa nhau
Ví dụ: CH2=CH−CH2−CH=CH2 Pent-1,4-dien
B. Tính chất hóa học
1. Cộng H2


,

CH2=CH-CH=CH2 + 2H2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CH3-CH2-CH2-CH3
,
H2C C
CH CH2 + 2H
H3C CH CH2
2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
CH3
CH

CH3

3

2. Cộng Br2
Xét butadien-1,3, cộng Br2
ở -80oC thì chủ yếu cộng vào vị trí 1-2, ở 40oC chủ yếu cộng vào vị trí 1-4
CH2=CH-CH=CH2 + 2Br2 ⎯⎯⎯⎯ H2C CH CH CH2 + H2C CH CH CH2
Br Br
o

-80 C
40oC

Br

Br

80%
20%

20%
80%

3. Phản ứng trùng hợp


,

,



nCH2=CH-CH=CH2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ (-CH2-CH=CH-CH2-)n
4. Phản ứng oxi hóa
Làm mất màu dd KMnO4
3CH2=CH-CH=CH2 + 4KMnO4 +8H2O ⟶ 3 H2C CH CH
OH OH

OH

CH2 + 4MnO2 + 4KOH
OH

C. Điều chế
Bằng phản ứng tách H từ ankan tương ứng
Butadien-1,3 và isopren là các monome có giá trị để sản xuất cao su nhân tạo chịu được các điều kiện môi
trường khắc nghiệt

6


Lí thuyết HIDROCACBON tổng hợp
ANKIN CnH2n-2
Ankin là hiđrocacbon không no, mạch hở có một liên kết ba trong phân tử.
A. Gọi tên
1. Cách 1:
- Chất đứng đầu dãy đồng đẳng là axetilen
- Các chất đồng đẳng tiếp sau đó là ankylaxetilen
Tên gốc Ankyl + Axetilen
Ví dụ: CH3−C≡CH: metylaxetilen
2. Cách 2
Xuất phát từ tên gọi của ankan tương ứng nhưng đuôi an thành in.
Ví dụ: CH3−C≡CH: propin hay propilin
Lưu ý: Từ ankin có 4 nguyên tử cacbon trở lên cần chỉ rõ vị trí của liên kết ba.
Ví dụ: CH3−C≡C−CH3: But-2-in
B. Tính chất hóa học
1. Phản ứng cộng
a) Cộng H2


,



CnH2n−2 + H2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

,

CnH2n tạo anken



CnH2n−2 + 2H2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CnH2n+2 tạo ankan
b) Cộng halogen
CnH2n−2 + X2 → CnH2n−2X2
CnH2n−2 + 2X2 → CnH2n−2X4
c) Cộng axit (HCl, HCN, CH3COOH...)
CH≡CH + HCN ⟶ CH2=CH−CN
Vinyl xianua
CH3COOH + CH≡CH → CH3COOCH=CH2 Vinyl axetat
d) Cộng H2O


,



CH≡CH + H2O ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
2. Phản ứng trùng hợp
a) Nhị hợp


,

CH3CHO andehit axetic

2CH≡CH ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CH2=CH−C≡CH vinylaxetilen
b) Tam hợp


,

ạ í



3CH≡CH ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
3. Phản ứng với AgNO3/NH3
CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 ⟶ AgC≡CAg↓ + 2NH4NO3 (bạc axetilua)
CH3-C≡CH + AgNO3 + NH3 ⟶ CH3-C≡CAg↓ + NH4NO3
Chỉ những ank-1-in có H linh động mới tác dụng được với dung dịch AgNO3/NH3 sinh ra kết tủa màu vàng.
4. Phản ứng oxi hóa
 Phản ứng với dung dịch KMnO4:
3C2H2 + 8KMnO4 → 3KOOC−COOK + 8MnO2 + 2KOH + 2H2O
 Phản ứng đốt cháy:
CnH2n−2 +
O2 → nCO2 + (n−1)H2O
C. Điều chế


,

 Từ dẫn xuất đihalogen: Cl-CH2−CH2-Cl + 2KOH ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ HC≡CH + 2KCl + 2H2O




 Từ dẫn xuất tetrahalogen: Cl2-CH-CH-Cl2 + 2Zn ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ 2ZnCl2 + HC≡CH


, à ạ





 Từ metan: 2CH4 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ C2H2 + 3H2
 Từ đá vôi:








CaCO3 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CaO + CO2 | CaO + 3C ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CaC2 + CO | CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑
 Từ bạc axetilua: Ag2C2 + 2HCl → C2H2↑ + 2AgCl↓

 Tổng hợp trực tiếp: 2C + H2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ C2H2

7


Nguyễn Phi Khánh biên soạn
HIDROCACBON THƠM CnH2n-6 (n ≥ 6)
Hiđrocacbon thơm là hiđrocacbon trong phân tử có chứa vòng benzen trong phân tử.
Là những chất không màu, hầu như không tan trong nước và là dung môi hòa tan nhiều chất khác. Các aren
đều là những chất có mùi, ví dụ benzen và toluen có mùi thơm nhe, nhưng có hại cho sức khỏe.
I. BENZEN
- Công thức phân tử: C6H6.
- Công thức cấu tạo: Phân tử benzen gồm 6 nguyên tử H và 6 nguyên tử C nằm trong cùng một mặt phẳng
trong đó 6 nguyên tử C tạo thành hình lục giác đều, mỗi nguyên tử C lại liên kết với một nguyên tử H nữa.
Độ dài các liên kết C-C bằng nhau, độ dài các liên kết C-H cũng như nhau.

A. Tính chất hóa học
1. Phản ứng thế


,

Br


C6H6 + Br2 (khan) ⎯⎯⎯⎯⎯

+ HBr
NO2

,

đặ

C6H6 + HNO3 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
2. Phản ứng cộng


,

+ H2O



C6H6 + 3H2 ⎯⎯⎯⎯⎯

xiclohexan
Cl
Cl
Cl
C


C
C
C6H6 + 3Cl2 ⎯⎯⎯⎯
(C6H6Cl6 :hexacloran hay 666 hay 1,2,3,4,5,6 - hexacloxiclohexan)
C

C
C
Cl
Cl
Cl
3. Phản ứng oxi hóa
 Benzen không làm mất màu dung dịch KMnO4.
 Oxi hóa hoàn toàn:

15
+
⎯⎯⎯ 6
+6
2
B. Nhận biết các đồng đẳng benzen
Thuốc thử: là hỗn hợp HNO3 đặc nóng/H2SO4 đặc.
Hiện tượng: xuất hiện chất lỏng có màu vàng, mùi hạnh nhân nổi trên bề mặt.
Lưu ý: phản ứng này phân biệt các đồng đẳng của benzen với các hidrocacbon khác
C. Điều chế benzen
 Từ axetilen:


,

ạ í



3CH≡CH ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
 Tách H2 từ xiclohexan:

to, xt

8

+

H2


Lí thuyết HIDROCACBON tổng hợp
II. CÁC ĐỒNG ĐẲNG CỦA BENZEN
- Là những hiđrocacbon trong phân tử có chứa 1 vòng benzen và nhánh ankyl.
- Công thức chung: CnH2n-6 (n > 6).
Hay gặp là toluen C6H5CH3, xilen C6H4(CH3)2, cumen C6H5CH(CH3)2…
CH3

CH3

H3C

CH

CH3

CH3

methylbenzene
toulen

1,2-dimethylbenzene

o-xilen

propan-2-ylbenzene
cumen

CH3
ortho

TOLUEN C6H5CH3
A. Tính chất hóa học
meta
1. Phản ứng thế
para
a. Phản ứng halogen hóa
Toluen phản ứng với Br2 khan nhanh hơn benzen, xúc tác Fe và to cho hai đồng phân ở vị trí ortho và para
CH3
Br

+ HBr

CH3

+

Fe, t o

Br2

1-bromo-2-methylbenzene o-bromtoluen

CH3

+

HBr

Br
1-bromo-4-methylbenzene

p-bromtoluen

b. Nitro hóa
CH3

CH3


,

O2 N

đặ

NO2

+ 3HNO3 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

+ 3H2O
NO2
2,4,6-trinitrotoluen (TNT)

Quy tắc thế ở vòng benzen:
 Khi vòng benzen coa sẵn nhóm akyl (hay nhóm -OH, -NH2, -OCH3…) thì phản ứng thế dễ dàng vào
vị trí ortho và para
 Nếu vòng benzzen có sẵn nhóm -NO2 (hoặc nhóm -COOH, -SO3H,…) phản ứng thế khó hơn và ưu
tiên vào vị trí meta
c. Thế vào nhánh akyl
CH3
H2C Br

+

a's'

Br2

+ HBr

2. Phản ứng cộng


,



C6H5CH3 + H2 ⎯⎯⎯⎯⎯ C6H11CH3
3. Phản ứng oxi hóa
Toluen làm mất màu dung dịch KMnO4 khi đun nóng
2KMnO4 + C6H5CH3 → H2O + KOH + 2MnO2 + C6H5COOK

9


Nguyễn Phi Khánh biên soạn
STIREN và NAPHTALEN
CH2
HC

ethenylbenzene
stiren

naphthalene

A. STRIREN
Siren là chất lỏng không màu, nhẹ hơn nước và không tan trong nước
1. Phản ứng cộng Br2 của stiren (làm mất màu dung dịch Br2)
Br Br
H
C CH2
HC CH2

+
HC

Br 2

Cl
HC

CH2

+

CH3

HCl

2. Phản ứng trùng hợp
HC

CH

CH2

CH2
n

3. Phản ứng oxi hóa:
Làm mất màu dung dịch KMnO4
10KMnO4 + 3C6H5CH=CH2 → 4H2O + 3K2CO3 + KOH + 10MnO2 + 3C6H5COOK
COOK
HC
CH2
KMnO4

Nếu dd KMnO4 trong môi trường H2SO4, ta có phản ứng
3H2SO4 + 2KMnO4 + C6H5CH=CH2 → 4H2O + 2MnSO4 + K2SO4 + CO2 + C6H5COOH
 Ứng dụng: ứng dụng quan trọng nhất của stiren là sản xuất polime, polistiren là một chất nhiệt dẻo, trong
suốt, dùng để chế tạo dụng cụ gia đình và đồ dùng học tập.

10


Lí thuyết HIDROCACBON tổng hợp
B. NAPTALEN
Chất rắn màu trắng, thăng hoa ngay ở nhiệt độ thường (tnc = 80oC, ts = 218oC), có mùi đặc trưng (mùi băng
phiến – long não). Không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ.
1. Phản ứng thế Br2
Tham gia phản ứng thế dễ hơn benzen, thường thế nào vị trí số 1 (vị trí α)
Br

+

Br 2

+

CH3COOH

HBr

2. Phản ứng cộng H2
3H2

2H2
o

Ni, 200oC, 35atm

Ni, 150 C

naphthalene
C10H8

1,2,3,4-tetrahydronaphthalene
C10H12

decahydronaphthalene
C10H18

3. Phản ứng oxi hóa
Naphtalen không làm mất màu dd KMnO4
Khi có xúc tác V2O5 ở nhiệt độ cao thì naphtalen bị oxi hóa thành anhidrit phtalic
O
C
+ O (kk)
2

V2O5 350-450oC

O

C
O
2-benzofuran-1,3-dione hay Anhidrit phtalic

11