H CHÀO CÔ và CÁC
CHƯƠNG 7: HIĐROCACBON
THƠM.
NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN
NHIÊN
Bài 46:
BENZEN VÀ ANKYLBENZEN
(tiết 2)
NỘI DUNG
III. TÍNH CHẤT
HÓA HỌC
IV. ỨNG DỤNG
Phản ứng thế
Phản ứng cộng
III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1.
Phản ứng thế:
a.Phản
ứng halogen hóa:
- Thí nghiệm: Benzen, toluen tác dụng với Brom.
thí nghiệm benzen phản ứng với brom
↠
↟ ↡
↡
C6H6
Br2
Bột Fe
Quan sát thí
nghiệm, nêu
hiện tượng và
rút ra nhận
xét ?
H2O
Quì tím
1. Phản ứng thế:
a.Phản ứng halogen hóa:
Víi benzen
Chó ý : + Benzen kh«ng t¸c dông víi nưíc brom
+ Benzen chØ t¸c dông víi brom khan khi
cã bét s¾t lµm xóc t¸c
1. Phản ứng thế:
a. Phản ứng halogen hóa:
Với đồng đẳng của benzen
- Toluen phản ứng nhanh hơn benzen tạo ra hỗn hợp hai
đồng phân ortho và para
1 n
gu y
o, p ên tử
H
ngu sẽ
ở
b
y
ị
hỗn ên tử thế b vị trí
B
ở
và hợp 2 r tạo i 1
khí
hiđ đồng thành
ro b phâ
n
rom
ua.
1. Phản ứng thế:
a.Phản ứng halogen hóa:
- Nếu không dùng bột sắt mà chiếu sáng (as) thì Br thế cho
H ở nhánh.
- Nhóm C6H5CH2 gọi là nhóm benzyl, nhóm C6H5 gọi
là nhóm phenyl.
1. Phản ứng thế:
b. Phản ứng nitro hóa
Thí nghiệm
- Benzen tác dụng với hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 đậm
đặc tạo thành nitrobenzen.
Nguy
benz ên tử H c
en
ủa
bởi n bị thay t
trong hóm – N hế
phân
O
tử H 2
NO3
.
1. Phản ứng thế:
b. Phản ứng nitro hóa
- Nếu tiếp tục cho nitrobenzen tác dụng với hỗn hợp axit
HNO3 bốc khói và H2SO4 đậm đặc đồng thời đun nóng thì
tạo thành m-đinitrobenzen
Nếu trên
nhân be
nzen
có gắn n
hóm hút
e như
NO2 thì
nguyên
tử H ở
vị trí m d
ễ dàng b
ị thay
thế bởi n
hóm – N
O2
trong ph
ân tử HN
O3.
1. Phản ứng thế:
b. Phản ứng nitro hóa
- Toluen tham gia phản ứng nitro hóa dễ dàng hơn benzen tạo thành sản
phẩm thế vào vị trí ortho và para
Nếu
có g trên n
ắ
h
CH n nhó ân ben
3 th
m đ
ze
ì
ngu ẩy e n n
vị tr
y
h
thay í o, p d ên tử H ư
thế ễ dàn
ở
NO
g
b
b
ởi
2 tr
ong nhóm ị
HN phân t –
O3.
ử
1. Phản ứng thế:
c. Quy tắc thế vòng benzen:
(1) khi X là OH, NH2, OCH3, … phản ứng thế dễ hơn
benzen và ưu tiên thế vào vị trí ortho và para.
(2) khi X là –NO2 , COOH, SO3H, … phản ứng thế
khó hơn benzen và ưu tiên thế vào vị trí meta.
Dùng công thức cấu tạo viết phương trình
hóa học và gọi tên sản phẩm của các phản
ứng sau:
a. Toluen + Cl2, có bột sắt.
b. Toluen + Cl2, có chiếu sáng.
c. Etylbenzen + HNO3, có mặt axit sunfuric đặc.
d. Etylbenzen + H2, có xúc tác Ni, đun nóng.
ĐÁP ÁN
a. Toluen + Cl2, có bột sắt.
b. Toluen + Cl2, có chiếu sáng.
c. Etylbenzen + HNO3, có mặt axit sunfuric đặc.
d. Etylbenzen + H2, có xúc tác Ni, đun nóng.
1. Phản ứng thế:
d. Cơ chế thế vòng benzen:
Cơ chế xảy ra 2 giai đoạn:
Giai đoạn 1:
Giai đoạn 2:
2. Phản ứng cộng
2. Phản ứng cộng
- Benzen và ankylbenzen không làm mất màu dd Brom (không cộng
brom) như các hidrocacbon không no.
Khi đun nóng, có xúc tác Ni hoặc Pt, benzen và ankylbenzen cộng
với H2, tạo thành xicloankan.
- Khi chiếu sáng, benzen cộng với Clo, tạo thành C6H6Cl6
3. Phản ứng oxi hóa
Đốt
a. Phản ứng cháy
Benzen vµ c¸c ®ång ®¼ng cña nã ch¸y trong kh«ng khÝ sinh
nhiÒu muéi than do hµm lưîng cacbon trong ph©n tö lín.
C6H6 + O2 6CO2 + 3H2O
Cn H 2n-6
3n-3
+
O 2 → nCO 2 + (n-3)H 2O
2
3. Phản ứng oxi hóa
b. Oxi hóa không hoàn toàn
Hãy quan sát và giải
thích hiện tượng
phản ứng
benzen
dd
KMnO
4
toluen
dd
KMnO
4
3. Phản ứng oxi hóa
b. Oxi hóa không hoàn toàn
-Benzen
và toluen không tác dụng với KMnO4 ở nhiệt độ thường không làm mất màu dd KMnO4
- Đối với ankylbenzen thì đun nóng vs dd KMnO4 thì chỉ có nhóm ankyl bị oxi hóa.
Kali benzoat
Axit benzoic
Nhận xét: Tính chất hoá học đặc trưng của benzen (hidrocacbon
thơm) là dễ tham gia phản ứng thế, khó tham gia phản ứng cộng, bền với
tác nhân oxi hóa; đó được gọi là tính thơm
IV. ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG
1. Điều chế
- Benzen, toluen, xilen: tách ra bằng cách chưng cất nhựa
than đá, dầu mỏ hoặc từ ankan, xicloankan.
xt, to
C6H6 + 4H2
CH3[CH2]4CH3
xt, to
CH3[CH2]5CH3
C6H6 + CH2 = CH2
xt, t
C6H5CH3 + 4H2
o
C6H5CH2CH3
eltylbenzen
2. Ứng dụng
Chất dẻo
Phẩm nhuộm
Dược phẩm
BENZEN
Thuốc nổ
Dung môi
Giải khát
Thuốc trừ sâu
BENZEN TRONG THỰC TẾ
- Là nguyên liệu chính để
sản xuất thuốc trừ sâu, nhựa
tổng hợp, tổng hợp chất tẩy
rửa, thuốc nhuộm
- Là dung môi cho sơn và
thuốc trừ sâu.