Bai 43 ankin

HIĐROCACBON KHÔNG NO

ANKIN


ANKIN
I. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp và tính chất vật lý.



Đồng đẳng.



Đồng phân.



Danh pháp.



Tính chất vật lý.


ANKIN
II. Cấu trúc phân tử
III. Tính chất hóa học



1. Phản ứng cộng.



2. Phản ứng trùng hợp.



3. Phản ứng oxi hóa.



4. Phản ứng thế bằng ion kim loại.


ANKIN
IV. Điều chế và ứng dụng



Điều chế.



Ứng dụng.

V. Bài tập vận dụng

I. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp
và tính chất vật lý của ankin
1. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp

VD: C2H2 : HC≡CH
C3H4 : HC≡C−CH3

=> Ankin là những hiđrocacbon mạch hở có một liên kết ba trong phân tử. CTTQ:
CnH2n-2 (n≥2)


Danh pháp ankin
C2H6: etan

HC ≡ CH: etin (axetilen)

CH3CH2CH3: propan

HC≡C−CH3 : propin (metylaxetilen)

CH3CH2CH2CH3: butan

HC≡C−CH2CH3: but-1-in (etylaxetilen)

Hãy rút ra quy tắc gọi tên ankin theo danh pháp quốc tế và danh pháp thông thường?


Danh pháp ankin
 Tên thông thường: Tên gốc ankyl + axetilen
Vd: CH3− C ≡ C − CH3: đimetylaxetilen

 Tên IUPAC: Tên ankan tương ứng, đổi đuôi an thành đuôi in, có thêm số chỉ vị trí liên
kết ba khi cần thiết.
Vd: H3C−CH2−C ≡ C−CH2−CH3: hex-3-in


Viết các đồng phân của ankin có CTPT
C5H8 và gọi tên các đồng phân đó?
HC≡C−CH2CH2CH3 : pent-1-in
propylaxetilen
CH3−C≡C−CH2CH3 : pent-2-in
etylmetylaxetilen
HC≡C−CH – CH3 :
CH3

3-metylbut-1-in
isopropylaxetilen


I. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp
và tính chất vật lý của ankin
2. Tính chất vật lý
Nghiên cứu bảng 6.2 (175-SGK), rút ra nhận xét về nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của các ankin?
KẾT LUẬN:

•

Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của các ankin cao hơn ankan và anken tương ứng.

•

Giữa các đồng phân mạch cacbon thì đồng phân mạch nhánh có nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy thấp hơn đồng
phân mạch thẳng; đồng phân có liên kết ba đầu mạch có nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy thấp hơn đồng phân có
liên kết ba giữa mạch.

•

Khối lượng phân tử tăng thì nhiệt độ sôi tăng.

•

Về tính tan, các ankin hầu như không tan trong nước, tan tốt trong các dung môi hữu cơ ít phân cực.


II. Cấu trúc phân tử
Mô hình phân tử axetilen

Dạng rỗng

Dạng đặc


II. Cấu trúc phân tử


Mô tả cấu trúc phân tử axetilen



Dự đoán tính chất hóa học của axetilen

CTCT

CT electron

Cấu trúc không gian


II. Cấu trúc phân tử


Bốn nguyên tử C, H nằm trên một đường thẳng.



0
Nguyên tử C ở trạng thái lai hóa sp, góc liên kết HCC =180 .



Liên kết ba C ≡ C gồm 1 liên kết σ (do sự xen phủ trục của 2 obitan lai hóa sp) và 2 lk π (do sự xen phủ bên của 2 cặp
obitan 2p chưa lai hóa).



Thực nghiệm:

Về bán kính: Csp3 > Csp2 > Csp

⇒ Độ âm điện: Csp3 < Csp2 < Csp. Độ âm điện của Csp= 3,01 (≈ Cl=3,16)

⇒ Nguyên tử H liên kết với Csp linh động hơn rất nhiều so với H liên kết với Csp2 và Csp3
Về mặt năng lượng: EC≡C=813 kJ/mol << 3 EC – C=1044 kJ/mol

⇒ Liên kết π trong ankin linh động và dễ bị đứt ra trong các phản ứng hóa học

χ


Dự đoán tính chất hóa học của ankin
Ankan

Anken

Ankin

C–H

109.0pm

107.6pm

106.0pm

C–C

154.0pm

133.0pm

120.3pm

Dự đoán tính chất hóa học của ankin
 Trung tâm phản ứng: liên kết ba trong ankin.
 Ankin có khả năng tham gia phản ứng cộng vào liên kết π theo từng giai đoạn.
 Tham gia phản ứng oxi hóa hoàn toàn và không hoàn toàn.
 Phản ứng đặc trưng của nguyên tử H linh động liên kết với C sp


Dự đoán tính chất hóa học của axetilen
Phản ứng cộng

H–C≡C–H

Phản ứng trùng hợp

Phản ứng thế


II. Tính chất hóa học
1. Phản ứng cộng
Cơ chế: Cộng electrophin 2 giai đoạn (AE)

δ+

δ−

C≡ C

+

−

+X Y

???


Cơ chế cộng electrophin AE
GĐ1:

GĐ2:

δ+

δ−

+

C C

Y

−

X

C=C

chậm

+

Y

+

C =C
X

nhanh

X

C =C
X


1. Phản ứng cộng
⇒ Phản ứng cộng vào liên kết ba của ankin cũng tuân theo quy tắc Mac–côp–nhi–côp
như anken.
⇒ Tiến trình phản ứng là trans: Y- tấn công vào phía đối diện với X.
⇒ Giai đoạn tiếp theo của quá trình cộng hợp trên là liên kết π thứ 2 tiếp tục bị phá vỡ,
giai đoạn cộng này vẫn tuân theo quy tắc Mac–côp–nhi–côp.


1. Phản ứng cộng
a, Cộng hiđro
HC ≡ CH

+ H 2 , Ni ,t o

+ H 2 , Ni ,t o

 → CH2=CH2  → CH3−CH3

⇒ Các liên kết π lần lượt bị phá vỡ và cho sản phẩm cuối cùng chỉ có liên kết σ.
* Nếu dùng xúc tác là hỗn hợp Pd/PbCO3 thì sản phẩm chủ yếu là anken (vẫn tạo thành một
lượng nhỏ ankan)


1. Phản ứng cộng
b, Cộng brom
Br
HC ≡ CH + Br2

H
o
−20Br
C

→

H

Br Br

Br

H−C−C−H

C=C

trans-1,2- đibrometen

H
Br Br
⇒ Muốn
thứ nhất (sp phản ứng theo tỉ lệ 1:1)
cần thực hiện phản ứng ở
C=Cdừng ở+giai
Brđoạn
1,1,2,2-tetrabrometan
2
nhiệt độ thấp.
H
Br


1. Phản ứng cộng
c, Cộng hiđro clorua

HC≡ CH + HCl

HgCl2


C→ CH2= CH−Cl
(vinyl
clorua)

150-200
0

CH2 = CH − Cl + HCl →
(1,1-đicloetan)

CH3 − CHCl2

⇒ Phản ứng cộng phân tử HCl tiếp theo vẫn tuân theo quy tắc Mac–côp–nhi–côp


1. Phản ứng cộng
d, Cộng nước (hiđrat hóa)
HC≡ CH + H-OH
⇒

→ [CH =CH-OH]
HgSO4

chuyển vị

Phản ứng M.G.Kucherop, được ông sử dụng
(CH3−CH=O)
800Cđể điều chế anđehit2axetic (CH3

TQ:

C≡ C

CH3−CH=O

+ H-OH
OH

O

sinh
→
⇒ Các ankin khác tham gia phản ứng cộng H2O
800Cra xeton.
HgSO4

[CH=C] →

?Viết phương trình phản ứng khi cho propin, but-2-in, 3-metylbut-1-in tác dụng với H 2O
HC≡C−CH3 + H-OH

[CH2=C-OH]

CH3 –C– CH3

CH3
…

HgSO4

→
800C

O

CH2−C


2. Phản ứng đime hóa và trime hóa
Phản ứng trùng hợp là một trường hợp riêng của phản ứng cộng hợp.

 2HC ≡ CH
Vinylaxetilen

 3HC ≡ CH

Cu2Cl2 ,80o C

  
→

o
C , 600
Viết phương trình phản ứng trime
hóaCpropin?

H2C = CH − C ≡ CH

 
→ C6H6 (benzen)


3. Phản ứng oxi hóa


Phản ứng oxi hóa hoàn toàn

Ankin cháy trong không khí tạo ra CO2, H2O và tỏa nhiều nhiệt:
C2H2 + O2

CnH2n-2+

Nhận xét:

2CO2+ H2O; ∆H<0

5O2
2
=

3n −>11
2

nCO2
n H 2O

o

t 2+ (n-1)H2O; ∆H<0
nCO
→

to

→

n
n −1