Hóa Học Hữu Cơ - Chương 7 pdf

TS Phan Thanh Sơn Nam Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Trường Đại Học Bách Khoa TP... Giới thiệu chung Hợp chất hydrocarbon không no, mạch hở, chứa liên kết ba C≡C Công thức

TS Phan Thanh Sơn Nam

Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM

Điện thoại: 8647256 ext 5681 Email: ptsnam@hcmut.edu.vn

Chương 7: ALKYNE

I Giới thiệu chung

Hợp chất hydrocarbon không no, mạch hở, chứa

liên kết ba C≡C

Công thức chung: C n H 2n-2

1.2 Å 1.06 Å

180 o

II Danh pháp

II.1 Tên thông thường

• Alkyne đơn giản nhất là HC≡CH acetylene

• Các alkyne đơn giản khác được xem là dẫn xuất

của acetylene HC≡C-CH 2 -CH 3 ethylacetylene

CH 3 -C≡C-CH(CH 3 ) 2 isopropylmethylacetylene

II 2 Tên IUPAC

• Cách gọi tên giống như alkene, chỉ đổi ene

thành yne

• Mạch chính phải chứa C≡C

• Những hợp chất chứa nhiều hơn 1 nối ba Æ

diyne, triyne

• Hợp chất vừa có nối đôi vừa có nối ba Æ enyne

6-methyl-3-octyne

4-methyl-7-nonene-1-yne

1-heptene-6-yne

III Các phương pháp điều chế III.1 Thủy phân calcium carbide CaC 2

CaC 2

CaC 2

HC CH

III.2 Oxy hóa methane

6CH 4 + O 2 1500 o C 2 HC CH + 2CO + 10H 2

III.3 Đi từ dẫn xuất dihalogen

CH 3 -CH 2 -CHCl 2

H 2 C CH 2

Br Br

CH 3 -CH 2 -C-CH 3

Cl

Cl NaN H

2

CH 3 -C

CH

CH 3 -CH

HC CH

C CH 3 CH

KOH/EtOH

t o

KOH/EtOH

t o

KO H/E

tO H

t o

t o CH 3 -CH 2 -C

III.4 Alkyl hóa dẫn xuất natri hay cơ magnesium

của acetylene HC≡CNa + R-X Æ HC≡C-R + NaX HC≡C-MgX + R-X Æ HC≡C-R + MgX 2

Điều chế dẫn xuất của acetylene HC≡CH + NaNH 2 Æ HC≡CNa + NH 3

HC≡CH + CH 3 MgX Æ HC≡C-MgX + CH 4

IV Tính chất vật lý (tự đọc)

V Tính chất hóa học V.1 Phản ứng thế H đầu mạch

H đầu mạch thể hiện tính acid

HC≡C-H + NaNH 2 Æ HC≡CNa + NH 3

HC≡C-H + [Ag(NH 3 ) 2 ] + NO 3 - Æ Ag-C≡C-Ag +

NH 4 NO 3 + NH 3

• C trong C≡C-H ở trạng thái sp, độ âm điện lớn

hơn sp 2 hay sp 3 Æ hút điện tử của liên kết C-H Æ

H + dễ tách ra

• Alkene & alkane không có tính chất này

V.2 Phản ứng cộng hydrogen

C C

R R' + H 2 Ni hay Pt R-CH 2 -CH 2 -R'

C C

R-CH 2 -CH 2 -R'

Pd/C

aCO

3

Pd/Ba

SO

4

C C R

R'

C C

R

H

V.3 Phản ứng cộng halogen

Br

Br

Br 2 H

3 C C CHBr 2

Br

Br + Br-Br

• Sản phẩm trans trong lần cộng thứ nhất

Lưu ý: nếu nối đôi & nối ba không liên hợp, X 2 sẽ

cộng vào nối đôi!!!

CH 2 =CH-CH 2 -C≡CH + Br 2 Æ BrCH 2 -CHBr-CH 2 -C≡CH

C C CH

H

H

H

H-Br

C C CH 2 H

H

H Br

H-Br

C C CH 3 H

H

H Br Br

• Tuân theo quy tắc Markonikov

V.4 Phản ứng cộng HX

V.5 Phản ứng cộng nước

OH

+ H 2 O

enol

H 2 SO 4

C CH 2 OH

+ H 2 O

enol

• Chỉ có acetylene mới tạo thành aldehyde

V.6 Phản ứng cộng hợp alkylborane

C C

C

H

H

H

C

H H

CH 3 H 3 C C C CH 2 CH 3

H BR 2

CH 3 COOH

BHR 2

C C

H 3 C CH 2 CH 3

H OH

CH 2 C

H 3 C CH 2 CH 3

O

C C H

H 3 C C 2 H 5

H

δ−

δ+

H 2 O 2 /OH

-•Tạo alken: cộng cis

V.7 Phản ứng cộng hợp chất carbonyl

• Cộng hợp ái nhân

C C H

H

H

C C

H CH 2 -OH HCHO HO-H 2 C C C CH 2 -OH

σ−

δ+

δ+

δ−

C C H

R

R

C C

R

R

R R + 2

V.8 Phản ứng cộng hợp ái nhân

HC CH RO

-150 o C ROCH CH

- ROH ROCH CH

2 + RO

-C -CH

C 6 H 5 CO R 2 NH C C

C 6 H 5 CO

H H

NR 2

C 6 H 5 C CH C 2 H 5 ONa C 6 H 5 C C

H H

OC 2 H 5

CH 2 CH C CH ROH CH 2 CH CH CHOR

RO

-150 o C

V.9 Phản ứng oxy hóa Oxy hóa alkyne bằng KMnO 4 hay ozone tạo

carboxylic acid R-C≡C-R’ + KMnO 4 hay ozone Æ RCOOH +

R’COOH R-C≡C-H + KMnO 4 hay ozone Æ RCOOH +CO 2

V 10 Phản ứng trùng hợp

C C H

H CuCl

CH 2 -CH=C CH 2

Cl

CH 2 =CH-C CH HCl CH 2 =CH-C

Cl

CH 2

2

t o

chloroprene

n

cao su neoprene