CHUONG 3 ANKEN ANKIN

Chương III
HIDROCACBON KHÔNG NO


Mục tiêu

1/ Hiểu được cấu trúc của anken và

các dạng đồng phân của anken
2/ Gọi tên anken theo danh pháp

IUPAC
3/ Các phương pháp điều chế anken
4/ Tính chất hoá học của anken


Khái niệm chung
-Là hidrocacbon có chứa liên kết đôi, liên kết ba hoặc cả hai loại liên kết
trên trong phân tử
phân loại:
Anken: -monoanken (chỉ chứa một nối đôi trong phân tử)
- dien ( chứa hai nối đôi trong pt)
-polien ( chứa nhiều nối đôi trong pt)
( hoặc anken liên hợp hoặc không liên hợp)
Ankin
mono ankin
-diin
-poliin
Ví dụ:
H2C

H2C
CH2

C

C

CH2

H2C

Dien (liên hợp)

alen

Mono anken
xicloanken

C

C

CH3


I. Anken
-là hidrocacbon có một hay nhiều liên kết pi trong phân tử
-CT chung: CnH2n

(n>=2)

-Nguyên tử C chứa nối đôi tồn tại ở trạng thái lai hoá sp2


1. Danh pháp
+ tên thông dụng
+ tên theo IUPAC

Quy tắc gọi tên theo IUPAC
-Chọn mạch C dài nhất làm mạch chính
-Đánh số thứ tự từ nguyên tử C đầu mạch sao cho
gần nối đôi nhất
-Nếu anken mạch vòng thì thêm tiếp đầu ngữ: xiclo
Cách gọi tên:
Số chỉ vị trí mạch nhánh-tên mạch nhánh+ tên mạch chínhsố chỉ vị trí nối đôi-tiếp vĩ ngữ “en”


Với anken mạch không phân nhánh
• Tên của ankan có số nguyên tử C tương ứng
nhưng thay đuôi “an” bằng “en”.
Anken

IUPAC

tên thông thường

H2C=CH2

eten

etilen

H2C=CH─CH3

propen

propilen

xyclohexen


Anken mạch phân nhánh và mạch vòng
H3C

2’

CH3

H3C

CH3
2

2

CH3

6-metylhept-2-en

6 CH3

4-metylhex-2-en

CH3
CH3

1,5-dimetylxiclopenten

CH3

1-metylxiclohexa-1,4-dien


GỌI TÊN THEO DANH PHÁP IUPAC CỦA NHỮNG HỢP CHẤT SAU

CH3

CH3

CH3

H3C
CH3

H3C

CH3

CH3

H3C

2,6,6-trimetylhept-2-en

CH3

3-etyl-2,4-dimetylhex-3-en
H3C

H3CH2CH2CHC

CHCHCH2CH3
CHCH3
CH3

3-etyl-2-metyloct-4-en

CH3


2. Đồng phân
a. -Đồng phân cấu tạo:
+ Đồng phân mạch C
CH3
I
CH3─C=CH─CH3
2-methylbut-2-en

CH3─CH=CH─CH2-CH3
Pen-2-en

+ Đồng phân vị trí nối đôi

CH2=CH─CH2─CH3
CH3─CH=CH─CH3

but-1-en
but-2-en

+ Đồng phân liên kết
CH3─CH=CH─CH3
xiclobutan
but-2-en


b. Đồng phân hình học
a

a

a
C

C

b

a
C

b

b

đồng phân cis-trans

a

C

c
C

c

C

b

d

đồng phân Z-E

Hai nhóm thế lớn nhất ở cùng một phía của mặt phẳng chứa liên kết
sichma thì đó là đồng phân cis (Z), ngược lại là đồng phân trans (E).
Độ lớn của các nhóm thế được xét theo quy ước Cahn-Ingold-Prelog.
H3C
H

CH3
H

cis-2-buten

H3C
H

H
CH3

trans-2-buten

H
H3C

CH(CH3)2

H5C2

C2H5

CH2OH

H3C

Cl

(Z)-2-isopropyl-2-butenol

(E)-3-cloro-4-methyl-3-hexen

Đồng phân trans (E) bền hơn cis (Z) vì dạng này có năng lượng thấp.

3. Điều chế anken
- Tách HX từ dẫn xuất monohalogen
Tách loại HX tuân theo quy tắc Zaixep: “Khi tách HX khỏi
dẫn xuất halogen, X sẽ bị tách cùng với nguyên tử hydro tại
nguyên tử carbon bên cạnh có bậc cao nhất”.
CH3

R-CH-C-CH3
H

CH3

KOH/ alcol

R-CH=C-CH3

+

HX

X
CH3
CH3-CH-CH2-CH=CH-CH3

CH3
CH3-CH-CH2-CH-CH2-CH3

KOH/ alcol

-HX

X

có 5 Hα

CH3
CH3-CH-CH=CH-CH2-CH3

có 3 Hα

- Tách loại nước từ alcol: H2SO4, 180 oC và Al2O3 350-400 oC
- Từ dẫn xuất dihalogen
R-CH-CH-R'
X

X

+

Zn

R-CH=CH-R'

+

ZnX2


4. TÍNH CHẤT HOẤ HỌC CỦA ANKEN

4.1. -Phản ứng cộng electrophin vào anken
+Phản ứng cộng H2
+ Phản ứng cộng halogen
+ Phản ứng cộng H-X
+ Cơ chế của phản ứng cộng AE
+ Quy tắc Macopnhicop
4.2. -Phản ứng cộng AR vào anken
4.3.-Phản ứng oxi hoá anken
4.4.-phản ứng polime hoá


* Tính chất hóa học
4.1. -Phản ứng cộng electrophin vào anken
a. Phản ứng cộng hidro

1,2-dimetylxiclohexan


* Tính chất hóa học
4.1. -Phản ứng cộng electrophin vào anken
b. Phản ứng cộng halogen
khả năng phản ứng của halogen: F>Cl>Br>I
- Flo phản ứng mãnh liệt thường gây nổ
-Clo và brom phản ứng ngay ở điều kiện thường
-Iod phản ứng thuận nghịch

-Cl2 và Br2 pu gần như toàn lượng vào nối đôi của
anken
CH2=CH2

+

Br2

hv

= CH2Br-CH2Br


Cơ chế
+

H
H3C

H

H

+

Br Br

CH3

+

H3C

H3C

Br
H

H

CH3

H

+

H3C

CH3
-

Br
H

+

Br

H

+
-

Br

CH3

H

Br

Br

H

H3C

CH3
Br


4.1. -Phản ứng cộng electrophin vào anken
c. Phản ứng cộng hidrohalogenua
-vào anken đối xứng

H2C

CH2

+

H

Br

H3C

CH2Br


-vào anken bất đối xứng
Sản phẩm nào được hình thành trong hai sản phẩm sau
H3C

CH CH2

+ HBr

H3C CH2 CH2 Br

H3C

?

Why……………….?

CH2 CH3
Br


* Tính chất hóa học
Cơ chế phản ứng AE

Giai đoạn 1: giai đoạn chậm

- Tác nhân ái điện tử (Tác nhân electrophin) tấn công vào C
của liên kết đôi giàu e.
- Đây là giai đoạn chậm quyết định tốc độ phản ứng.
Giai đoạn 2: giai đoạn nhanh
- Ion cacbocation kết hợp với phần còn lại của tác nhân pu.
Các tác nhân cộng hợp X2, HX, HOX, H2O, H2SO4,
chậm
H3C

CH

CH2

+

nhanh

 

X

Y

H3C

+

CH

CH2

H3C

Y
CH

X
H3C

CH
X

CH2

CH2
X

+

H3C

CH

CH2

X

Y

Ví dụ
H được gắn vào C nhiều H hơn

Cacbocation bậc ba
bền vững

Cacbocation bậc 2 kém bền hơn

Ví dụ:

CH3-CH=CH2

+

HOCl

CH3-CH-CH2
OH Cl


d. ph¶n øng hidrat ho¸ anken
Ví dụ

C¬ chÕ ph¶n øng hidrat ho¸ anken sö dông xóc t¸c axit
H3C

CH3
CH3

+

H3C
H3O

+

+

CH3

..

H2O

CH3

H
H3C

O

+

H

CH2 CH3
CH3

cacbocation bÒn

..
H2O

OH
H3C

CH2 CH3
CH3


d2: Hidrat ho¸ gi¸n tiÕp anken
+ Céng axit H2SO4 sau ®ã thuû ph©n
R

H

R

R
H

+
R

1

H2SO4
OSO 3H

H

R

1

H2O

H

®un s«i

OH
R

1

ankyl dihidrosunfat

+ Hidro bo ho¸ anken (ngîc Maccopnhicop)
H3C

CH2
CH3

BH3/THF

H2O2

H3C

BH2
CH3

NaOH

H3C

OH
CH3


Phản ứng xảy ra theo quy tắc Markonikov
“Trong phản ứng cộng hợp, tác nhân không đối xứng (HX) tác
dụng với alken không đối xứng thì nguyên tử Hidro của HX sẽ
tấn công vào nguyên tử carbon của nối đôi có nhiều hydro hơn,
X sẽ tấn công vào carbon còn lại.”
- Cộng hợp HX
HX cộng vào liên kết đôi HI > HBr > HCl > HF
CH3CH=CH2 +

HCl

CH3-CH-CH3
Cl

4.2 Hiệu ứng Kharasch – cộng trái quy tắc Markonikov
Khi cộng hợp HBr vào liên kết đôi có mặt của peoxit thì sản
phẩm tạo thành trái với quy tắc Markonikov.
Peoxit thông dụng: (C6H5CO)2O2, CH3COOOH.
CH3CH=CH2 +

HBr

Peoxit
peroxyd

CH3CH2CH2Br


Cơ chế: theo cơ chế gốc
R-O
Br

.
.

+

.

2R-O

+

ROH

HBr

CH3CH=CH2

CH3-CH -CH2Br

.

R-O-O-R

+

HBr

+

.

Br

.

CH3-CH -CH2Br
CH3-CH2-CH2Br

+

Br

.

Khả năng tạo thành và độ bền của gốc tự do giảm dần theo thứ tự
Gốc bậc 3 > gốc bậc 2 > gốc bậc 1
* Quy tắc Wagner

“Tác nhân không đối xứng tác dụng với anken, hai carbon
mang nối đôi đồng bậc liên kết với 2 gốc ankyl khác nhau,
một gốc là methyl thì anion X- của tác nhân sẽ kết hợp với
carbon của nối đôi có nhóm metyl.”
CH3-CH2-CH=CH-CH3 + HBr → CH3-CH2-CH2-CHBr-CH3


- Hydroboran hóa: tạo thành trialkylboran
6RCH=CH2

+

B2H6

2(RCH2CH2)3B

4.3. Phản ứng oxy hóa
- Với KMnO4
Tùy nồng độ KMnO4 có thể cho các sản phẩm khác nhau
Trong KMnO4 loãng, anken bị oxi hoá thành diol bằng KMnO4 loãng
trong nước lạnh hoặc bằng OsO4