Các loại phản ứng trong hóa hữu cơvà khái niệm về cơ chế phản ứng... Các loại phản ứng trong trong hóa hữu cơCó nhiều phương pháp phân loại phản ứng như: - Theo sự phân cắt liên kết - Th
Trang 1Các loại phản ứng trong hóa hữu cơ
và khái niệm về cơ chế phản ứng
Trang 3Các loại phản ứng trong trong hóa hữu cơ
Có nhiều phương pháp phân loại phản ứng như:
- Theo sự phân cắt liên kết
- Theo hướng phản ứng
- Theo giai đoạn quyết định tốc độ phản ứng
- Theo bản chất tác nhân phản ứng
Trang 4* Theo phương hướng phản ứng:
1 Phản ứng thế: (Substitution)
Là phản ứng trong đó một nguyên tử hay một nhóm nguyên tử trong phân tử được thay thế bằng nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác.
Tổng quát: R-X + Y → R-Y + A
X: nhóm bị thế Y: nhóm thế
Một số phản ứng thế thông dụng: halogen hóa, nitro hóa, sulfonic hóa, alkyl hóa, aryl hóa, acyl hóa.
Trang 8*Theo bản chất tác nhân phản ứng:
Sự cắt đứt liên kết và các tiểu phân của phản ứng:
Tùy theo bản chất liên kết có thể bị cắt đứt theo kiểu dị lyhoặc đồng ly
Trang 9Phản ứng xảy ra một giai đoạn.
Trạng thái chuyển tiếp giữa chất phản ứng và tác nhân ái nhân
Y--đây là giai đoạn quyết định tốc độ phản ứng
C l +
Trang 10-Cơ chế SN2
Trang 11Cơ chế SN1:
Phương trình tốc độ phản ứng phụ thuộc nồng độ của chấtphản ứng
Phản ứng xảy ra 2 giai đoạn
Giai đoạn tạo carbocation R+ là giai đoạn chậm quyết định tốc
độ phản ứng
Ví dụ: HO- + (CH3)3C-Br → (CH3)3C-OH + Br
-Phương trình tốc độ phản ứng ν = k [(CH3)3-Br]
Giai đoạn chậm: (CH3)3C-Br → (CH3)3C+ + Br
-Giai đoạn nhanh: (CH3)3C+ + HO- → (CH3)3-OH
Phản ứng theo cơ chế SN1 có sự racemic hóa
Trang 12Cơ chế SN1:
Trang 13Yếu tố ảnh hưởng :
trúc hoặc dung môi.
* Dung môi ảnh hưởng đến cơ chế phản ứng.
Trang 14Phản ứng ester hóa
Trang 15b Phản ứng thế ái điện tử SE:
- Chủ yếu xảy ra ở các hydrocarbon thơm và dị vòng thơm.
Phản ứng thế ái điện tử xảy ra nhiều giai đoạn:
- Giai đoạn tạo sản phẩm cuối cùng.
Trang 16Phản ứng Brom hóa
Trang 17Quy tắc Hollemann:
Nhân thơm mang nhĩm thế lọai I
- I ,+ C
X X là những nhóm thế tăng hoạt Do hiệu ứùng electron
NH2, NR2 , NHCOR , _O -, OH , OCH3 ,OR , OCOR - I ,+ C
F , Cl , Br , I
OCH3
Br + HBr
+ HBr OCH3
o-Nitrophenol
para H2SO4
HNO3
+ H2O OH
NO2
Trang 18Nhân thơm mang nhĩm thế lọai II
- I ,- C + - I ,- C
NO2 ,SO3H , COOH CN , CHO , COOR , COR COCl , CONH2 , CN , CCl3, CF3 , NH3 , NHR2 +
Dó hiệu ứùng electron
X là những nhóm thế giảm hoạt X
+
acid m-Bromobenzoic Br2
COOH
+ HBr COOH
Br
;
Trang 19c Phản ứng thế gốc tự do SR:
Phản ứng thế theo gốc tự do là phản ứng dây chuyền có 3 giai
đoạn.
- Giai đoạn khơi mào.
- Giai đoạn phát triển mạch và tạo sản phẩm.
Trang 20Phản ứng clo hóa metan
.CH4 + Cl CH3 + HCl
hγ Cl2 2Cl.CH3 + Cl2 CH3Cl + Cl
∆H = -1kcal
∆H = -23kcal CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
Trang 21Phản ứng cộng hợp: (Addition)
Hợp chất có liên kết đôi, ba + E-Y Qua các giai đoạn:
R+
* Giai đoạn chậm quyết định tốc độ phản ứng là giai đoạn
Dung môi và cấu tạo phân tử E-Y ảnh hưởng đến quyết
Trang 22Cơ chế phản ứng A E
Trang 24b Phản ứng cộng hợp ái nhân AN:
chất có nối đôi C=O, C=N
Các giai đoạn của phản ứng:
thành ion mang điện tích âm trên O.
cuối cùng.
Trang 25Cơ chế cộng hợp ái nhân AN:
Trang 26Điện tích dương trên nguyên tử C càng lớn thì khả năng
O R
O C
O C
R O R '
O C
R O
Trang 27c Phản ứng cộng gốc tự do A R:
Cơ chế phản ứng (Qui tắc Kharasch)
Br + CH3CH=CH2
Trang 28+ C 2 H 5 O H
Trang 30b Tách loại E1:
Các giai đoạn:
- Chất phản ứng tạo carbocation R+ là giai đoạn chậm
- Tách H+ và tạo nối đôi là giai đoạn nhanh