Chương 1 và chương 2 hoá đại cương

Đồng phân cấu tạoDo có sự sắp xếp khác nhau của các nguyên tử... Đồng phân do vị trí các liên kết bội, nhóm chức... Đồng phân có nhóm thế khác nhau liên kết với... Hệ Z-E: abC=Ccd a>b c>

Hóa Học Hữu Cơ

TS Nguyễn Chí Thanh

Tài liệu tham khảo

[1] Paula Y Bruice, ‘Organic chemistry’, fifth edition, Pearson Prentice Hall, 2007

[2] Graham T.W Solomons, Craig B Fryhle, ‘Organic chemistry’,

eighth edition, John Wiley & Sons, 2004

[3] Francis A Carey, ‘Organic chemistry’, fifth edition,

Chương 1: ĐỒNG PHÂN

I Đồng phân cấu tạo

Do có sự sắp xếp khác nhau của các nguyên tử

I.2 Đồng phân do vị trí các liên kết bội, nhóm chức

I.3 Đồng phân có nhóm định chức khác nhau

O

CHO

C 3 H 6 O

dimethyl ketone propan-2-one acetone

propionaldehyde propanal

propionic aldehyde

C 3 H 6 O 2 COOH

O O

Propionic acid

methyl acetate

I.4 Đồng phân có nhóm thế khác nhau liên kết với

b Hệ Z-E: abC=Ccd a>b c>d

Quy tắc Kahn-Ingold-Prelog: dựa theo thứ

tự ưu tiên trong bảng HTTH của nhóm thế

a, c cùng phía so với mặt phẳng nối đôi: Z

(zusammen)

a, c khác phía so với mặt phẳng nối đôi: E

(entgegen)

•Lưu ý: Khi dùng Z-E, chú ý Z, E không

phải luôn trùng với cis, trans

H

Cl Cl

Br E-, cis-

F

Cl Cl

H Z-, cis-

Chương 2: Alkane

I Giới thiệu chung

• Alkane Æ hydrocarbon no mạch hở, nguyên tử

carbon Æ lai hóa sp 3

• Công thức tổng quát: C n H 2n+2

• Góc hóa trị 109 o 5’, liên kết C-H: 1.09Å, C-C: 1.53Å

methane

II Danh pháp IUPAC

II.1 Alkane không phân nhánh:

methane, ethane, n-propane, n-butane

Lạp hoặc Latin.

Ví dụ: pentane, hexane, heptane, octane…(tự đọc)

II 2 Alkane phân nhánh

• Chọn mạch dài nhất làm mạch chính

• Dùng chữ số & gạch (-) để chỉ vị trí nhánh, nhóm

cuối cùng phải viết liền với tên mạch chính

• Nếu có nhiều nhánh tương đương: dùng tiếp đầu

đương

•Nếu có nhiều nhóm thế khác nhau: sắp xếp theo thứ tự alphabetical Lưu ý: bỏ qua các tiếp đầu

ngữ di-, tri-, tetra-… khi xét thứ tự alphabetical.

•Tuy nhiên không bỏ qua iso!!! sec- & tert- được

bỏ qua khi xét thứ tự với các nhóm khác, nhưng

vẫn dùng để so sánh giữa chúng với nhau.

• Ví dụ: dimethyl hoặc methyl sẽ đi sau ethyl hay

diethyl

•tert-butyl đi trước isobutyl

•sec-butyl đi trước tert-butyl

• Ví dụ (H viết tắt):

C C C C C C

C C

C C

4-Ethyl-2,2-dimethylhexane

C C C C C C C C

C C C

C C C

C C 3,3-Diethyl-5-isopropyl-4-methyloctane

C C C C C C C

C C

C

C C 5-Ethyl-2,3,5-trimethylheptane

C C C C C C C C

C

C C C C

C C

2-methyl-5-(1,2-dimethylpropyl)nonane

II.3 Tên gốc alkyl

• Được lấy 1 H từ alkane, gọi theo tên alkane nhưng

III Các phương pháp điều chế alkane

III.1 Khử các dẫn xuất của halogen, alcohol, carbonyl:

III.2 Hydro hóa alkene

R-CH 2 -CH 3

R-CH=CH 2 + H 2 Ni, Pd, Pt

III.3 Thủy phân hợp chất cơ kim

C 2 H 5 -MgBr + H 2 O Æ C 2 H 6 + Mg(OH)Br

C 2 H 5 -Br + Mg/ether khan Æ C 2 H 5 -MgBr

III.5 Điện phân muối của carboxylic acid

X X

R-R R-X

X-X +

+

+

• Ngắt mạch:

c Khả năng phản ứng của dãy halogen

F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2

F hóa: mãnh liệt, đứt liên kết Æ ít dùng

I hóa: rất khó xảy ra (ΔH = + 13 Kcal/mol), chỉ xảy

ra khi loại HI trong quá trình

V.2 Phản ứng nitro hóa alkane R-H + HNO 3 Æ R-NO 2 + H 2 O

• Thường xảy ra phản ứng đứt mạch carbon

CH 3 -CH 2 -CH 3 + HNO 3 Æ CH 3 -CH 2 -CH 2 -NO 2 (25%) +

CH 3 -CHNO 2 -CH 3 (40%) + CH 3 -CH 2 -NO 2 (25%) +

CH 3 -NO 2 (10%)

V.3 Phản ứng đồng phân hóa

• Chuyển các alkane mạch thẳng thành alkane mạch nhánh dưới tác dụng của xúc tác ở nhiệt độ cao

• Xúc tác thường dùng: acid Lewis như AlCl 3 , xúc

tác acid trên cơ sở zeolite

• Ví dụ:

CH 3 H

t o

V.4 Phản ứng cracking

•Tạo alkane có mạch carbon ngắn hơn dưới tác

dụng của xúc tác & nhiệt độ

V.5 Phản ứng oxy hóa alkane

• Alkane bền với tác nhân oxy hóa ở nhiệt độ

thường

Æphản ứng đứt mạch Æ tạo alcohol (ROH),

aldehyde (RCHO), ketone (RCOR’), carboxylic