3 phan ung huu co ppsx

PHẢN ỨNG CỦA HỢP CHẤT
HỮU CƠ

GV: Nguyễn Thị Nguyệt
Bộ môn Hóa học – ĐHYHN


PHẢN ỨNG CỦA HỢP
CHẤT HỮU CƠ

1. Đặc điểm của phản ứng hữu cơ

2. Phân loại phản ứng hữu cơ

3. Sự phân cắt liên kết và cơ chế phản ứng

4. Một số cơ chế phản ứng

Bài tập kiểm tra kiến thức


1. Đặc điểm của phản ứng hữu cơ

 Đa số các phản ứng hữu cơ diễn ra với tốc độ chậm, thường có thể đo
được.

 Nhiều phản ứng có tính giới hạn, chỉ đạt tới một cân bằng thuận
nghịch, do đó hiệu suất phản ứng thường không cao.


1. Đặc điểm của phản ứng hữu cơ

 Nhiều phản ứng không diễn ra hoàn
toàn theo một hướng nhất định, do đó sản
phẩm thu được là một hỗn hợp phức tạp.

 Các yếu tố như: nhiệt độ, nồng độ, xúc tác,
dung môi,… ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ
cũng như chiều hướng và cơ chế phản ứng.

 Bài tập: Lấy ví dụ minh họa cho các đặc điểm trên.


PHẢN ỨNG CỦA HỢP
CHẤT HỮU CƠ

1. Đặc điểm của phản ứng hữu cơ

2. Phân loại phản ứng hữu cơ

3. Sự phân cắt liên kết và cơ chế phản ứng

4. Một số cơ chế phản ứng

Bài tập kiểm tra kiến thức


2. Phân loại phản ứng hữu cơ
Phản ứng hữu cơ có 3 loại chính: phản ứng thế, phản ứng cộng và phản
ứng tách.

2.1. Phản ứng thế

 Kí hiệu bằng chữ S
 Ví dụ: CH3–H + Cl–Cl → CH3–Cl + H–Cl
 Phản ứng trùng ngưng là những phản
ứng thế nối tiếp nhau.


2.2. Phản ứng cộng

 Kí hiệu bằng chữ A
 Ví dụ: HCHO + H2→ CH3OH
 Phản ứng trùng hợp là những phản ứng cộng nối tiếp nhau.

2.3. Phản ứng tách

 Kí hiệu bằng chữ E
 Ví dụ: C2H5OH → C2H4 + H2O
 Phản ứng craking là một loại phản ứng tách.


PHẢN ỨNG CỦA HỢP
CHẤT HỮU CƠ

1. Đặc điểm của phản ứng hữu cơ

2. Phân loại phản ứng hữu cơ

3. Sự phân cắt liên kết và cơ chế phản ứng

4. Một số cơ chế phản ứng

Bài tập kiểm tra kiến thức


3. Sự phân cắt liên kết và cơ chế phản ứng
3.1. Phân cắt đồng li

 Sự phân cắt đồng li là sự phân cắt liên kết tạo ra 2 gốc tự do.
Ví dụ:

hν
•
•
Cl : Cl → Cl + Cl
•
•
CH3 – H + Cl → CH3 + HCl

 Phản ứng đồng li thường sinh ra sản phẩm trung gian là các gốc tự do,
do đó gọi là phản ứng theo cơ chế gốc tự do.


3. Sự phân cắt liên kết và cơ chế phản ứng
3.2. Phân cắt dị li

 Sự phân cắt dị li là sự phân cắt liên kết tạo ra 2 ion mang điện tích trái
dấu.
Ví dụ:



+
–
(CH3)3C – Br → (CH3)3C + Br

Nếu điện tích dương tập trung chủ yếu ở nguyên tử carbon gọi là

carbocation.
+
+
Ví dụ: C(CH3)3, CH2CH3,…



Nếu điện tích âm tập trung chủ yếu ở nguyên tử carbon gọi là

carbanion.
Ví dụ: F3C , Cl3C ,…


3. Sự phân cắt liên kết và cơ chế phản ứng
3.2. Phân cắt dị li

Trong phản ứng dị li, tuỳ thuộc vào chất phản ứng và tác nhân phản ứng
mà chia thành 2 loại: phản ứng nucleophil và phản ứng electrophil.



Phản ứng nucleophil là phản ứng xảy ra giữa phân tử chất hữu cơ với loại

tiểu phân có ái lực đối với hạt nhân nguyên tử (tác nhân nucleophil) ở giai
đoạn chậm.

Ví dụ:

–
–
CH3 – Cl + HO → CH3OH + Cl


3. Sự phân cắt liên kết và cơ chế phản ứng



Phản ứng electrophil là phản ứng xảy ra giữa phân tử chất hữu cơ với
loại tiểu phân có ái lực đối với electron (tác nhân electrophil) ở giai đoạn
chậm.

Ví dụ:

+
+
C6H5 – H + NO2 → C6H5 – NO2 + H
3.3. Khái niệm về cơ chế phản ứng

Cơ chế phản ứng là con đường chi tiết mà hệ các chất tham gia phản
ứng phải đi qua để tạo ra sản phẩm.


PHẢN ỨNG CỦA HỢP

CHẤT HỮU CƠ

1. Đặc điểm của phản ứng hữu cơ

2. Phân loại phản ứng hữu cơ

3. Sự phân cắt liên kết và cơ chế phản ứng

4. Một số cơ chế phản ứng

Bài tập kiểm tra kiến thức


4. Một số cơ chế phản ứng quan trọng
4.1. Phản ứng thế theo cơ chế gốc tự do (SR)

 Cơ chế chung
 Khơi mào
 Phát triển mạch

hν
•
•
X:X→ X +X
•
•
RH + X → R + HX
•
•
R + X2→ RX + X

 Tắt mạch

•
•
X + X → X2
•
•
R + X → RX
•
•
R +R → R-R


4. Một số cơ chế phản ứng quan trọng
4.1. Phản ứng thế theo cơ chế gốc tự do (SR)

 Đặc điểm
 Phản ứng dây chuyền.
 Tạo ra nhiều sản phẩm phụ phức tạp.
 Cơ chế thế gốc tự do thường gặp ở hydrocarbon no.
 Bài tập: Viết cơ chế của phản ứng CH4 + Cl2 (1:1, as)


4. Một số cơ chế phản ứng quan trọng
4.2. Phản ứng thế electrophil (SE)

 Cơ chế chung
+
+E

H E
chậm

E
nhanh

+

+H

Phức σ

 Qui luật thế vào vòng benzen
Nhóm thế loại I

Nhóm thế loại II

(định hướng o-, p-)

(định hướng m-)

-CH3, -C2H5, -Cl,

-NO2, -CHO,

-Br, -NH2, -OH...

-COOH...

+


4. Một số cơ chế phản ứng quan trọng
4.1. Phản ứng thế electrophil (SE)

 Khả năng phản ứng và tỉ lệ % sản phẩm
OH

Cl

CH3
40

56

k=

1

41
1000

25

6

30

3

60

NO2

1

93

69

1

−3
3.10

−8
6.10

 Phản ứng thế electrophil là phản ứng đặc trưng của vòng benzen.


4. Một số cơ chế phản ứng quan trọng
4.3. Phản ứng thế nucleophil (SN)

 Sơ đồ chung:

−
−
R-X + Y → RY + X

 Có hai loại cơ chế phản ứng
•

thế nucleophil đơn phân tử (SN1)

•

thế nucleophil lưỡng phân tử (SN2)

 Phản ứng thế nucleophil đơn phân tử (SN1)
 Gồm hai giai đoạn
Chậm

Giai đoạn 1:

R-X

+
R +X


4. Một số cơ chế phản ứng quan trọng
4.3. Phản ứng thế nucleophil (SN)

 Phản ứng thế nucleophil đơn phân tử (SN1)
Giai đoạn 2:

+
R + Nu

RNu
Nhanh

carbocation

 Nếu chất ban đầu có tính quang hoạt thì sản phẩm sinh ra là hỗn hợp của hai
đồng phân quang học.


4. Một số cơ chế phản ứng quan trọng
4.3. Phản ứng thế nucleophil (SN)

 Phản ứng thế nucleophil lưỡng phân tử (SN2)
 Phản ứng một giai đoạn đi qua trạng thái
chuyển tiếp
nhanh

chậm

Trạng thái chuyển tiếp

 Nếu chất ban đầu có tính quang hoạt thì sản phẩm sinh ra có cấu hình
ngược với cấu hình của chất ban đầu.


4. Một số cơ chế phản ứng quan trọng
4.4. Phản ứng cộng electrophil (AE)

 Sơ đồ
chung

δ-

δ+
C

Y

+X Y

C

C
X

 Phản ứng gồm hai giai đoạn
Giai đoạn 1:

δC

δ+
C

δ+

C

δ-

+X Y

chậm

C
X

Giai đoạn 2:
C

+
C

+ Y
nhanh

X

C
X

+
C
Y
C


4. Một số cơ chế phản ứng quan trọng
4.5. Phản ứng cộng nucleophil (AN)
OH

 Sơ đồ

C

O

+ H-Y
δ-

δ+

chung

Hoặc

C
Y

+X Y

 Phản ứng gồm hai giai đoạn
δ+
Giai đoạn 1:

δ-

C

O

O

+ Y
chậm

-

C
Y

O
Giai đoạn 2:

-

OH
+ H

C
Y

+
nhanh

C
Y


4. Một số cơ chế phản ứng quan trọng
4.6. Phản ứng tách (E)

 Qui tắc Zaitsev: Khi dẫn xuất halogen hoặc alcol tham gia phản ứng tách
tạo ra alken thì sản phẩm chính là alken có nhiều nhóm thế nhất.

81%

Ví dụ:

CH3-CH=CH-CH3

CH3-CH2-CH-CH3
Br

KOH
ethanol

CH3-CH2-CH=CH2
19%


4. Một số cơ chế phản ứng quan trọng
4.6. Phản ứng tách (E)

 Qui tắc Hofman: Khi muối amoni tham gia phản ứng tách tạo ra alken
thì sản phẩm chính là alken có ít nhóm thế ở Csp2.
+
CH3-CH2-N-CH2-CH2-CH3

Ví dụ:

CH3

-H2O
(CH3)2-N-C3H7
+ CH2=CH2
98%

CH3
OH

-

(CH3)2-N-C2H5
+ CH2=CH-CH3
2%


PHẢN ỨNG CỦA HỢP
CHẤT HỮU CƠ