2.1. Giới thiệu chung 2.2. Hiệu ứng cảm ứng 2.3. Hiệu ứng liên hợp 2.4. Hiệu ứng siêu liên hợp 2.5. Hiệu ứng không gian 2.6. Ảnh hưởng của của hiệu ứng lên tính acid, tính base và độ bền carbanion, carbocation.
Trang 1Chương 2: CÁC LOẠI HIỆU ỨNG TRONG PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ
(Phân bổ thời lượng 4 tiết: theo ĐCCT tiết thứ 4,5,6,7)
2.1 Giới thiệu chung2.2 Hiệu ứng cảm ứng (I)
2.3 Hiệu ứng liên hợp (C)
2.4 Hiệu ứng siêu liên hợp (H)
2.5 Hiệu ứng không gian (S)
2.6 Ảnh hưởng của của hiệu ứng lên tính acid, tính base và độbền carbanion, carbocation
Trang 22.1 Giới thiệu chung
Trong phân tử HCHC, các ntử có ảnh hưởng lẫn nhau:
- Các HỨ electron (P): do sự khác nhau về độ âm điện giữa
2 ntử gây nên.
- HỨ không gian (S): do kthước tương đối lớn của nhóm n.tử gây nên.
Trang 42.2 HỨ cảm ứng (I).
HỨ cảm ứng: Sự phân cực liên kết δ gây ra do sự chênh lệch
về độ âm điện Kí hiệu: (I)
Trang 6HỨ cảm ứng âm (- I).
- HỨ của nhóm hút e.
- HỨ này tăng theo ĐAĐ
của ntử hay nhóm ntử.
HỨ cảm ứng dương (+ I).
- HỨ của nhóm đẩy e.
- HỨ này tăng theo bậc của gốc.
- VD:
-CH 3 -CH 2 -CH 3
-CH(CH 3 ) 2 -C(CH 3 ) 3
Trang 7Đặc điểm của HỨ cảm ứng (I).
- giảm rất nhanh khi mạch C truyền hiệu ứng đó kéo dài (Hiệu ứng I xem như ko đáng kể sau 5 lk)
Trang 9Đặc điểm của HỨ cảm ứng (I).
- giảm rất nhanh khi mạch C truyền hiệu ứng đó kéo
dài.
VD - Đưa ntử Cl vào vtrí trong ptử acid butanoic tính
acid tăng 92 lần so với acid butanoic.
- Đưa ntử Cl vào vtrí trong ptử acid butanoic tính acid tăng 6 lần.
- Đưa ntử Cl vào vtrí trong ptử acid butanoic tính acid tăng 2 lần.
Trang 10VD - Đưa ntử Cl vào vtrí trong ptử acid butanoic tính
acid tăng 92 lần so với acid butanoic.
+δ
-δ
Trang 11VD : - Đưa ntử Cl vào vtrí trong ptử acid butanoic tính
acid tăng 6 lần.
+δ
-δ
Trang 12VD: - Đưa ntử Cl vào vtrí trong ptử acid butanoic tính
acid tăng 2 lần.
+δ
-δ
Trang 13b HỨ liên hợp (C).
- Hiệu ứng (C): hiệu ứng hút hoặc đẩy electron truyền trên hệ liên hợp ???
b1 HỨ liên hợp âm(-C).
Trang 14b HỨ liên hợp (C).
- Khi ntử mang cặp e chưa liên kết, nối với 1C mang LK ¶ cặp e chưa LK luôn chuyển dịch về phía LK ¶ gây HỨ LHợp dương (+C).
Trang 16HỨ liên hợp âm (-C).
- HỨ của nhóm hút e: Z.
- HỨ này tăng khi Z càng phân
cực.
VD:
-CH= O -CH= N H
-CH= C H 2 (gt?)
HỨ liên hợp dương (+C).
- Do cặp e chưa chia của X luôn dịch chuyển về phía LK
- Trong 1 chu kì + HỨ này theo ĐAĐ của X VD:
Trang 17C HỨ siêu liên hợp (H).
+H: Gây ra do sự liên hợp của lk C-H và lk C=C
-H: Gây ra do sự liên hợp của lk C-F và lk C=C
α α
Trang 18C HỨ siêu liên hợp (H).
HỨ siêu liên hợp dương (+H).
- HỨ khi số LK C-F VD :
-CF3 -CHF2 -CH2F -CH3
Giống như hiệu ứng C, H hầu như khơng thay đổi khi kéo dài hệ
liên hợp.
Trang 20b HỨ KHÔNG GIAN.
- Đó là HỨ của các nhóm thế có kích thước lớn :
-CH3, -C2H5, -C(CH3)2, Làm cản trở 1 vị trí hay một nhóm chức nào đó tương tác với tác nhân phản ứng hoặc là làm giảm hiệu lực liên hợp của một nhóm chức khác.
- Chủ yếu liên quan đến cơ chế phản ứng.
Trang 22b HỨ KHÔNG GIAN.
Trang 23LƯU Ý
1 Thông thường hiệu ứng C > hiệu ứng H > hiệu ứng I
2 Hiệu ứng C, H hầu như không thay đổi khi kéo dài hệ liên
hợp
3 Hiệu ứng I giảm rất nhanh theo chiều dài mạch
Trang 242.6 Ảnh hưởng của của hiệu ứng lên tính acid, tính base và độ
Trang 25 Các kiểu phân cắt liên kết CHT → các loại
tiểu phân kém bền.
a Sự phân cắt đồng li gốc tự do.
b Sự phân cắt dị li cacbocation.
c Sự phân cắt dị li cacbanion.
Trang 26Sự phân cắt đồng li gốc tự do.
Khi nguyên tử hoặc nhĩm ng.tử cĩ chứa 1ng.tử mang 1
electron thì nguyên tử hoặc nhĩm ng.tử đĩ đc gọi là gốc tự do
kí hiệu:
Trang 27Sự phân cắt dị li cacbocation.
+δ -δ
Khi nhĩm nguyên tử HCHC trong đĩ cĩ ng.tử C mang điện
tích dương thì nhĩm ng.tử đĩ đc gọi là Cacbocation
kí hiệu: R +
Trang 28Sự phân cắt dị li cacbanion.
-Khi nhĩm nguyên tử HCHC trong đĩ cĩ ng.tử C mang điện tích âm thì nhĩm ng.tử đĩ đc gọi là Cacbanion
kí hiệu: R
Trang 29-2.6 Ảnh hưởng của của hiệu ứng lên tính acid, tính base
và độ bền carbanion, carbocation.
các HƯ đẩy e làm giảm tính acid, làm tăng
tính bazơ
các HƯ đẩy e làm giải tỏa bớt điện tích (+)
làm tăng độ bền của Cacbocation, làm giảm
độ bền của Cacbanion,
Trang 302.6 Ảnh hưởng của của hiệu ứng lên tính acid, tính base
và độ bền carbanion, carbocation.
Bài tập vân dụng 1:
Sắp xếp các carbocation sau theo thứ tự tăng dần độ bền, giải thích?
Trang 312.6 Ảnh hưởng của của hiệu ứng lên tính acid, tính base
và độ bền carbanion, carbocation.
Bài tập vân dụng 2:
Sắp xếp các carbanion sau theo thứ tự tăng dần độ bền, giải thích?
Trang 322.6 Ảnh hưởng của của hiệu ứng lên tính acid, tính base
và độ bền carbanion, carbocation.
Bài tập vân dụng 3:
Sắp xếp các hợp chất dưới đây theo thứ tự tăng dần lực acid, giải
thích?
(1) acid 2,2-diclopropionic; (4) acid α-clopropionic;
(2) acid β-clopropionic; (5) acid propionic;
(3) acid 2,2-dimetylpropionic; (6) acid 2,2, 3-triclopropionic
Trang 332.6 Ảnh hưởng của của hiệu ứng lên tính acid, tính base