Cấu trúc điện tử của nguyên tử carbonSự tạo thành các liên kết trong hợp chất hữu cơ Chương 1: Bốn hĩa trị hướng ra 4 đỉnh của tứ diện.. Liên kết cộng hóa trị- σ và π - Liên kết hình th
Trang 1LỚP VB2 DƯỢC
Trang 2Cấu trúc điện tử của nguyên tử carbon
Sự tạo thành các liên kết trong hợp
chất hữu cơ Chương 1:
Bốn hĩa trị hướng ra 4 đỉnh của tứ diện
Tâm tứ diện là nguyên tử C
Các gĩc hĩa trị ở tâm đều bằng 109o28’
Khi nguyên tử C liên kết với 4 nguyên tử hay 4 nhĩm thế
giống nhau thì được 1 tứ diện đều
2
Trang 31.2 Cấu trúc điện tử của nguyên tử C
C có 4 điện tử đơn độc tạo liên kết C có hóa trị 4 Bốn điện tử
kích thích có năng lượng khác nhau do đó các liên kết phải
khác nhau → trái với thuyết tứ diện (trái với thực tế)
1.2.3 Carbon ở trạng thái lai hóa
Mô hình không gian
Trang 4Lai hóa sp3của O Lai hóa sp3của N
5
2 Sự tạo thành các liên kết
2.1 Liên kết cộng hóa trị- σ và π
- Liên kết hình thành do sự xen phủ cực đại của các orbital
nguyên tử thành orbital phân tử
- Khi vùng xen phủ của các orbital nguyên tử càng lớn thì liên kết
tạo thành càng bền
- Xen phủ trục → liên kết σ - Xen phủ bên → liên kết π
6
Trang 52.2 Liên kết σ và π trong hóa hữu cơ
2.3.1 Sự phân cực của liên kết
Sự phân cực xảy ra ở cả liên kết và
liên kết cộng hóa trị không phân cực liên kết cộng hóa trị phân cực
(do chênh lệch ĐAĐ)
- Ít hoặc không tan trong nước - Dễ tan trong nước
Trang 62.4 Một số liên kết yếu hơn liên kết cộng hóa trị:
δ-Điều kiện hình thành liên kết hydro:
X có ĐAĐ lớn hơn H sao cho X-H phân cực
Y có cặp điện tử tự do
X, Y thường là F, O, N Nếu là Cl, S thì sẽ rất yếu
9
O H
O H
H C O
O
CH 3
H
Có 2 loại liên kết hydro
10
Tính chất LK hydro liên phân tử LK hydro nội phân tử
Độ tan Tăng trong DM phân cực Tăng trong DM không phân cực
Pha loãng Trong DM trơ bị cắt đứt Không ảnh hưởng
Độ bền Ít/không ảnh hưởng Bền vững hơn khi tạo thành
H H Cl (anti)
H H OH
OH H H
H H OH
H H OH (syn)
(anti)
bền
Trang 72.4.2 Liên kết trong phức chuyển điện tích
Do sự chuyển một phần mật độ điện tử từ phân tử cho sang
phân tử hay ion nhận điện tử
Phức chuyển điện tích do sự chuyển dịch mật độ điện tử gọi là
phức
Liên kết trong phức chuyển điện tích là liên kết yếu
Khi tạo phức chuyển điện tích cĩ sự thay đổi về độ phân cực và
màu sắc của chất ban đầu
11
Chương 2
Các hiệu ứng trong hóa hữu cơ
Trang 8Do ĐAĐO> ĐAĐC nên oxi có khuynh hướng hút đôi e về phía nó.
Trong liên kết cộng hóa trị, đôi e liên kết không được phân bố đối
xứng, nguyên tử có ĐAĐ lớn hơn sẽ kéo đôi điện tử về phía nó
Trang 91 Hiệu ứng cảm ứng (I: Inductive effect)
- Do sự phân cực hay chuyển dịch mật độ e trong các liên kết
- Điện tử phân bố không đều, nguyên tử có ĐAĐ lớn hơn sẽ hút e
- Hiệu ứng I càng quan trọng khi sự khác biệt về ĐAĐ càng lớn
- Để phân loại nhóm cảm ứng, quy ước H trong C-H có I=0
- Nguyên tử/ nhóm nguyên tử có khả năng hút e mạnh hơn H thì có
hiệu ứng -I, ngược lại là +I
* Hiệu ứng cảm ứng +I
- Các nhóm alkyl:
H < CH3< CH3CH2< (CH3)2CH < (CH3)3C
Gốc càng dài, càng phân nhánh thì hiệu ứng +I càng lớn
- Nhóm mang điện tích âm:
C-> N-> O-; O-< S-< Se
-15
* Hiệu ứng cảm ứng –I
- Những nguyên tố có ĐAĐ lớn hơn C
F > O > N > C (I tăng từ trái sang phải trong chu kỳ)
F > Cl > Br > I (I giảm từ trên xuống dưới trong nhóm)
- Nhóm mang điện tích dương
Trang 10* Tính chất:
- Hiệu ứng I có tính thường trực (trạng thái tĩnh)
- Hiệu ứng I truyền trên dây nối (mạch C) và sức mạnh giảm dần
Do đó các nhóm gây –I sẽ làm tăng tính acid
ClCH2COOH > HCOOH > CH3COOH > CH3CH2COOH
K a : hằng số phân ly
b Độ mạnh của base
- Mật độ e trên N càng nhiều thì tính base càng mạnh
- Các nhóm +I sẽ làm tăng tính base của amin
Trang 112 Hiệu ứng liên hợp:
2.1 Hệ thống liên hợp:
- các liên kết bội (đôi, ba) luân phiên với các liên kết đơn (--)
- các ng.tử có cặp e liên kết trực tiếp với ng.tử có liên kết bội (--p)
phân tử liên hợp
Đặc điểm của hệ thống liên hợp:
- Các nguyên tử luôn nằm trong 1 mặt phẳng
- Trục các orbital p song song với nhau và thẳng góc với mp liên kết
- Phân tử liên hợp có năng lượng thấp hơn phân tử không liên hợp
2.2 Hiệu ứng liên hợp (Conjugative effect-Mesomeric effect)
- do sự phân cực của liên kết π và lan truyền trong hệ thống
liên hợp
- cũng như I, hiệu ứng C là dương (+C) nếu nhóm thế cho e và
âm (-C) nếu nhóm thế hút e về phía mình
* Hiệu ứng +C
- Nguyên tử có cặp e:
- +C càng mạnh khi nguyên tử cùng chu kỳ có điện tích hạt
nhân càng nhỏ (+C giảm từ trái sang phải)
- +C giảm khi tăng bán kính nguyên tử trong nhóm (+C giảm
từ trên xuống dưới)
- Nguyên tử mang điện tích âm:
O-> OH, O-> OR > O+R2, NH2> OR > F;
OH-> CH COO
-C > N > O > F; F > -Cl > Br > I ; O > S > Se ; N > P
Trang 12* Hiệu ứng –C
- Những nhóm chưa no chứa những nguyên tố có ĐAĐ lớn:
NO2, SO3H, CHO, COOH…
- -C càng mạnh nếu nguyên tử có ĐAĐ càng lớn và lớn nhất
nếu nguyên tử mang điện tích dương
C=O > C=N > C=C ; C=O+> C=O, C=N+> C=N
C O
C l
C O H
21
* Đặc điểm của hiệu ứng C
- Hiệu ứng C không giảm theo mạch Carbon
- Hiệu ứng liên hợp làm thay đổi trung tâm phản ứng
- Ảnh hưởng của hiệu ứng liên hợp chỉ xảy ra ở hệ thống phẳng
* Ứng dụng: Hiệu ứng C cũng dùng để giải thích tính acid và base
Trang 133 Hiệu ứng siêu liên hợp (Hyperconjugative effect)
- là liên hợp - giữa các orbital của nhóm alkyl và orbital
của nối đôi, ba và nhân thơm
- Hiệu ứng H chỉ có tính hình thức, chứ không cô lập được H+
trong môi trường
C
H H H
C H C H 2
C
H H
H
C H C H 2 H C
H
C H C H 2 H
C H
V í d u ï:
23
* Đặc tính:
- Hiệu ứng H làm thay đổi hướng cộng hợp vào nối đôi
- Hiệu ứng H làm ảnh hưởng đến tính linh động của liên kết C-H
Trang 14Chương 4: Khái niệm về acid-base
I Khái niệm về acid-base:
1 Thuyết Arrhenius:
Acid: những chất cĩ thể phân ly trong dung dịch lỗng cho ra H+
Base: những chất trong cùng điều kiện cho ra OH
-→ chỉ thích hợp cho các chất vơ cơ
2 Thuyết Bronsted-Lowry:
Acid: những tiểu phân cĩ khuynh hướng cho proton (H+)
Base: những tiểu phân cĩ khuynh hướng nhận proton (H+)
Ví dụ: HA ↔ A - + H + (i)
→ đây là một quá trình thuận nghịch
HA là acid vì cho H+
A-là base vì cĩ thể nhận H+để tạo thành HA
→ HA là acid liên hợp của base A-hay A-là base liên hợp của HA
25
(i) + (ii) → HA + B ↔ A - + BH +
Phản ứng của acid & base là phản ứng chuyển dịch H+ từ acid sang base
- Acid: khơng hoặc mang điện tích dương (H2SO4, NH4+)
- Base: khơng hoặc mang điện tích âm (NH3, CH3O-)
- Một số phản ứng hĩa học xúc tác acid thực ra là tương tác acid-base
Lưu ý: acid rất mạnh thì base liên hợp của nĩ rất yếu và ngược lại
26
Trang 153 Thuyết Lewis:
- Acid: những phân tử mà e lớp ngồi cùng chưa đầy đủ (hay
cĩ khả năng kết hợp với cặp e của base)
- Base: những phân tử cĩ khả năng cung cấp e
Ví dụ: Acid Lewis: BF3, AlCl3, FeCl3, ZnCl2
Base Lewis: ROR’, RNH2, ROH, NH3, OH-, RO
-Acid Lewis cĩ khả năng tạo liên kết phối trí với các base Lewis
II Các yếu tố ảnh hưởng đến tính acid-base của hợp chất hữu cơ:
- Cấu trúc điện tử của phân tử
- Các nguyên tử hay nhĩm nguyên tử gây các hiệu ứng
Hiệu ứng -I, -C làm tăng tính acid (tính base giảm)
Hiệu ứng +I, +C làm giảm tính acid (tính base tăng)
27
Chương 3
Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ
Đồng phân và cấu dạng
Trang 16Đồng phân
Hiện tượng một CTPT cĩ hai hay nhiều CTCT khác nhau là đồng phân
Cĩ 2 loại đồng phân: - Đồng phân mặt phẳng
1.5 Sự hỗ biến: 1 chất cĩ thể tồn tại 2 dạng khác nhau trong những
điều kiện xác định và cĩ thể thay đổi cho nhau tạo hỗn hợp cân bằng
- Dạng hỗ biến ceton-enol:
H 3 C C O
CH 2 COOC 2 H 5 H 3 C C
OH
CH COOC 2 H 5 Cyclohexanon
Ethyl acetoacetat
2 Đồng phân lập thể - Đồng phân khơng gian
Sự phân bố trong khơng gian của các nguyên tử hay các nhĩm
nguyên tử trong phân tử
Các loại đồng phân lập thể (khơng gian):
- Đồng phân hình học
- Đồng phân quang học
2.1 Cấu dạng:
chỉ các dạng cấu trúc khơng gian cĩ thể hình thành khi các nhĩm
thế quay tự do quanh liên kết đơn
Trang 17Một chất hữu cơ có thể biểu diễn theo:
- Công thức phối cảnh
- Công thức Newman
- Công thức chiếu Fisher
Ví dụ: biểu diễn phân tử etan
31
Công thức phối cảnh
Công thức Newman
Công thức Fisher H
H H
H H H
H
H H
Mô tả không gian 3 chiều
Liên kết theo đường chéo từ trái sang phải và xa dần người quan sát
Có 2 dạng: xen kẽ (lệch) và che khuất
- Đường đậm nét (—): liên kết hướng về phía trước mặt phẳng,
- Đường đứt nét ( ): liên kết hướng về phía sau mặt phẳng,
- Đường nhạt nét (—): liên kết nằm trong mặt phẳng
Z
Z Y
Y X
D a ïn g x e n k e û D a ïn g c h e k h u a át
A
D B
C
Trang 18- Công thức Newman:
Nhìn phân tử theo trục liên kết C1-C2
C1xuất phát từ tâm, C2bị che khuất xuất phát từ vòng tròn
X X'
X
Y' Y
chuyển sang cấu dạng che khuất
- Cấu dạng của cyclohexan:
Ở cấu dạng ghế: nguyên tử H ở 2C kế cận phân bố xen kẽ
Ở cấu dạng thuyền: nguyên tử H ở 2C kế cận phân bố che khuất
→ cấu dạng ghế bền hơn cấu dạng thuyền
H H
H H H
H H H
H H H
H
H H
H
H
H H
H
H H H
H H
C a áu d a ïn g g h e á C a áu d a ïn g th u y e àn
34
Trang 192.2 Đồng phân hình học:
Các nguyên tử/nhóm nguyên tử không thể quay tự do xung quanh
liên kết được vì sự cản trở của mặt phẳng
Sự phân bố về 2 phía của mp cũng thường gặp trong hợp chất vòng
→ ĐPHH là những hợp chất có cùng CTPT nhưng vị trí không gian
của các ng.tử/ nhóm ng.tử khác nhau đối với mp hay mp vòng
Điều kiện có ĐP hình học:
A ≠ B và D ≠ E
2.2.1 Đồng phân của hợp chất có C=C:
ĐP cis: 2 ng.tử/nhóm ng.tử giống nhau ở cùng phía với mp .
ĐP trans: 2 ng.tử/ nhóm ng tử giống nhau ở khác phía với mp .
Khi có 2 nhóm thế khác với H
aHC=CHa
aHC=CHb
C C H
H 3 C CH 3 H
C C H
H 3 C H
CH 3
cis-2-buten trans-2-buten
C C HOOC
H H
CH 3
C C HOOC
H CH 3 H
cis-acid isocrotonic trans-acid crotonic
35
C C D E
Nguyên tắc xác định “độ lớn” của ng.tử hay nhóm ng.tử:
- Ng.tử có số thứ tự trong bảng tuần hoàn càng lớn thì “độ lớn”
của nó càng lớn
I > Br > Cl > S > P > F > O > N > C > H
- Nếu trong nhóm ng.tử có liên kết đôi hay ba thì xem như ng.tử
đó có 2, 3 lần liên kết với ng.tử kia
Trang 20H C 6 H 5
H
C 6 H 5
H H
C 6 H 5
C 6 H 5
H H
H C 6 H 5 H
H
C 6 H 5
H
H C 6 H 5 H
trans-trans trans-cis cis-cis
2.2.2 Đồng phân hình học của hợp chất vòng:
Các nhóm thế trong vòng cyclohexan có 2 hướng thế:
- hướng thẳng góc với mp trung bình -hướng trục a
- hướng song song với mp trung bình- hướng xích đạo e
Liên kết theo hướng e sẽ bền hơn do hướng e đi ra xa phân tử
H
C O O H
H H
Trang 212.2.3 Đồng phân hình học trong một số hợp chất đặc biệt:
* Tính chất hóa học của hợp chất có đồng phần hình học:
- ĐP cis dễ tham gia các phản ứng loại nước, đóng vòng
- ĐP s-cis tham gia được phản ứng Diels-Ander
C O
COOH H
H
O O Acid maleic Acid fumaric cis-hydroxycinnamic coumarin
- Chất làm quay mp ánh sáng phân cực là chất quang hoạt
- Khả năng quang hoạt được đặc trưng bằng đại lượng quay cực
riêng hay gọi là năng suất quay cực, ký hiệu là []
2.3.1 Đồng phân quang học ở hợp chất có C bất đối xứng (C*):
a Phân tử có 1C*
- Chất có tính quang hoạt là do sự bất đối xứng trong phân tử,
tức phân tử đó không thể chồng khít lên ảnh của nó qua gương
- Hay phân tử bất đối xứng là phân tử không có mặt phẳng đối
Trang 22Ví dụ:
- Đồng nhất về tính chất vật lý
- ĐP quay phải (+)-hữu truyền- d (dextrogyre),
ĐP quay trái (-)-tả truyền- l (levogyre)
- Trộn 1 lượng bằng nhau của 2 chất đối quang → một hỗn hợp
không quay mp ánh sáng phân cực Gọi là biến thể racemic
Phân tử có nhiều C* thì số ĐPQH tăng lên
Nếu phân tử có n nguyên tử C* thì số ĐPQH có thể có tối đa 2n
Ví dụ 1:
- Threonin có 2C*: có 4 ĐPQH
- (I) và (II), (III) và (IV): các ĐPQH đối quang
- (I) và (III), (II) và (III), (I) và (IV), (II) và (IV): ĐPQH không
đối quang (đồng phân dias)
COOH
NH 2
*
*
Trang 23Ví dụ 2:
- Acid tartaric có 2C*: có tối đa 4 ĐPQH
- (I) và (II): ĐPQH đối quang
- (III) và (IV): đồng phân meso (có mặt phẳng đối xứng trong
phân tử, do đó (III) và (IV) là một)
Acid tartaric HOOC-CHOH-CHOH-COOH * *
- dùng cấu hình aldehyd glyceric làm chuẩn
- Công thức (I): nhóm OH ở bên phải → cấu hình D
Trang 24- Những hợp chất có C* ở số thứ tự cao nhất có cấu hình giống
D-aldehyd glyceric thì thuộc dãy D và ngược lại
- Dấu (+) và (-): chỉ chiều quay của mp ánh sáng phân cực
- Danh pháp D, L cũng áp dụng cho acid amin với cấu hình
chuẩn là alanin (CH3-CHNH2-COOH)
CH 3 -CHNH * 2 -COOH
Trong thiên nhiên, các phân tử acid amin có cấu hình L.
CHO OH H H HO OH H
OH
H
CH 2 OH
CHO H HO OH H H HO H
HO
CH 2 OH D-(+)-glucose L-(-)-glucose
* Phương pháp xác định cấu hình R, S theo cấu hình Fisher:
R: Latin rectus; S: Latin sinister
- Chuyển về hình chiếu Fisher
- Xét “độ lớn” của 4 nhóm thế gắn vào C*
- Đưa nhóm thế bé nhất về phía dưới
- Xét chiều giảm dần thứ tự “độ lớn” các nhóm thế Nếu theo
chiều kim đồng hồ thì có cấu hình R và ngược lại là S
Qui tắc: nếu thay đổi vị trí nhóm thế số lần lẻ thì cấu hình thay
đổi, nếu thay đổi vị trí số lần chẵn thì cấu hình không thay đổi
46
Trang 25O H
ñ o åi v ò trí 1 l a àn
S R
47
Quy tắc tương tự như
ở cấu hình Fischer, nhưng ở đây nhóm thế nhỏ nhất thì ở xa tầm nhìn nhất.
c Danh pháp Erythro và threo:
Phân biệt các ĐPQH đối quang có 2C*
Dạng erythreo: đối quang có 2 nhóm thế tương tự ở cùng một phía
Dạng threo: đối quang có 2 nhóm thế tương tự ở khác phía
C H 3
C H 3
O H H
P h
e r y t h r o t h r e o
2.3.3 Đồng phân quang học ở hợp chất không có C*:
Một số hợp chất do sự cản quay làm cho phân tử trở thành bất
đối nên phân tử có tính quang hoạt
Trang 26Chương 5
Các loại phản ứng trong hóa hữu cơ
Khái niệm về cơ chế phản ứng
49
Các loại phản ứng trong trong hĩa hữu cơ
Một số tác nhân phản ứng trong hĩa hữu cơ:
- E+: tác nhân ái điện tử
- Y-: tác nhân ái nhân
Một số phản ứng thế thơng dụng: halogen hĩa, nitro hĩa,
sulfonic hĩa, alkyl hĩa, aryl hĩa, acyl hĩa
Phản ứng thế kèm theo sự loại nước, alcol, amoniac … cịn gọi
Trang 27- Hai phân tử/ion kết hợp với nhau thành một phân tử/ion mới.
- Thường xảy ra ở hợp chất có nối đôi, nối ba Có sự thay đổi
trạng thái lai hóa của C
Trang 283 Phản ứng tách loại (Elimination)
- Phản ứng làm 2 ng.tử hay nhóm ng.tử tách ra khỏi một phân tử
- Phản ứng làm thay đổi trạng thái lai hóa của nguyên tử C
C H 2
- X
-c h u y e ån v ò
C R R
C H 2 R
53
Khái niệm về cơ chế phản ứng
1 Sự cắt đứt liên kết và các tiểu phân của phản ứng
Tùy theo bản chất liên kết có thể bị cắt đứt theo:
Trang 292 Cấu tạo và tính chất của các tiểu phân
55
a Carbocation (R + ) b Carbanion (R - )
- Cation ở C (orbital p không có e).
- Tạo thành khi cắt đứt dị ly hoặc
cộng hợp H + vào nối đôi, ba.
- Nếu 2 e ở trên 2 orbital p, carben có dạng lưỡng gốc.
- Nếu 2 e ở trên 1 orbital p và có 1 orbital p trống, carben có dạng ion dương.
Cấu trúc của carben H C:
CH 3
H 3 C H
H H
Trang 30Độ bền các tiểu phân
Phụ thuộc vào cấu trúc e
Mật độ điện tích trên carbocation và carbanion càng giảm thì năng
lượng của chúng càng thấp và càng bền (dễ tồn tại trong quá trình
CH 3
CH 3
Carbocation
(CH 3 ) 3 C-Br -Br -
(1)
(2)
H Cl
H
HO
-H
H H Cl
HO - +
Trang 31* Trong R-X: nếu X liên kết với
- C bậc nhất RCH2-X: xảy ra chủ yếu theo SN2
- C bậc ba R3C-X: xảy ra chủ yếu theo SN1
- C bậc hai R2CH-X: xảy ra theo SN1 hay SN2
* Dung môi ảnh hưởng đến cơ chế phản ứng
- DM phân cực → ưu tiên theo SN1
- DM không/ít phân cực → ưu tiên theo SN2
b Phản ứng thế ái điện tử SE:
- Chủ yếu xảy ra ở các hydrocarbon thơm và dị vòng thơm
- Tác nhân ái điện tử E+là các ion dương (+NO2, Br+) hoặc
những hợp chất có orbital chưa chất đầy (SO3, CO2)
59
Phản ứng thế ái điện tử xảy ra 3 giai đoạn:
- Giai đoạn tương tác giữa E+và Ar-H để tạo phức
- Giai đoạn chuyển từ phức sang phức
- Giai đoạn tạo sản phẩm
c Cơ chế phản ứng thế gốc tự do SR:
Phản ứng thế 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 32Ví dụ: Phản ứng clo hóa alkan: R-H + Cl2 →
Giai đoạn quyết định tốc độ phản ứng là giai đoạn phát triển mạch
Gốc tự do có cấu trúc phẳng, sản phẩm có sự racemic hóa
Điều kiện xảy ra phản ứng Hợp chất có l kết C=C, C≡C Hợp chất có C=O, C=N; C≡C
Giai đoạn phản ứng - Tạo tác nhân E +(từ E-Y)
- Tương tác của E +với chất phản
………ứng tạo R +
- Tương tác giữa R + và Y - tạo sản
………phẩm.
- Tạo tác nhân Y -(từ E-Y)
- Tương tác của Y -với trên C +
……… chất phản ứng tạo ion âm.
- Tương tác giữa ion âm và E +
……… tạo sản phẩm.
Giai đoạn quyết định tốc độ
phản ứng
E + tương tác với chất phản ứng Y - tương tác với chất phản ứng.
Tính chất Dung môi và cấu tạo E-Y ảnh
CH 3 -CH=CH 2 + HBr H 3 C CHO + HCN
HCN H + + CN H3C CH O + CN - H3C CH
-CN
O H3C CH
-CN
O - + H + H 3 C CH
CN OH
O
C
R C l
O C
R O C
O R
O C
R O H
O C
R O R '
O C
R O
-> > > >
CH 3 -CH=CH 2 + Br 2 H 3 C CH CH 2
Br Br
AE: Phản ứng cộng halogen vào anken có tính lập thể
Khả năng tham gia phản ứng của các dẫn chất acid
Trang 335 Cơ chế phản ứng tách loại : (Elimination)
Theo 2 cơ chế: - Đơn phân tử E1
Giai đoạn tạo carbocation R + Giai đoạn chuyển tiếp
Đặc điểm sản phẩm có sự thay đổi trạng thái lai hóa
Trang 34methyl ethyl n-propyl n-butyl
isobutyl n-pentyl isopentyl neopentyl
Trang 35- Danh pháp hydrocarbon: danh pháp IUPAC
* Tên nhóm thế (mạch nhánh) theo thứ tự alphabet
* Các từ Hy lạp như di (2), tri (3), tetra (4), penta (5), hexa
(6), hepta (7), octa (8) chỉ số lượng nhóm thế giống nhau
Số C
Công thức (CnH2n+2)1
NonanDecanUndecanDodecanTridecanIcosanHenicosanTriacontan
Trang 36H 3 C
CH 3
CHCH 2 CH 3
CH 2 CH 3 1 2 3 4 5 6 7
8 9
3-Ethyl- 4,7-dimethyl nonan
5 6 7 8
7 8
11 12
1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12
5-sec-butyl-7-ter t-butyl-9-isopropyl-3-methyl-8-neopentyldodecan
Trang 372 Điều chế alkan
2.1 Giữ nguyên mạch Carbon
2.1.1 Khử hóa hydrocarbon chưa no
2.1.4 Khử hóa acid và dẫn xuất acid
2.2 Phương pháp làm tăng mạch carbon
2RCOONa + 2H 2 O R-R + 2CO ÑP 2 + 2NaOH + H 2
2.3 Phương pháp làm giảm mạch carbon
Trang 38Brom hoạt tính yếu hơn Clor nên sẽ brom hóa chọn lọc hơn.
Iod hóa là quá trình thuận nghịch
RH + HNO3(loãng) RNO2 + H2O
Phản ứng xảy ra theo cơ chế gốc
Trang 39Cycloalkan
Trang 40Cycloalkan là những hydrocarbon no mạch vịng.
Tất cả nguyên tử carbon đều ở trạng thái lai hĩa sp3
Cĩ nhiều hợp chất vịng no: - đơn vịng: monocycloalkan
- đa vịng: polycycloalkanHợp chất đa vịng cĩ các loại: - đa vịng cơ lập
- đa vịng ngưng tụ
- đa vịng cĩ mạch cầu carbon
- đa vịng spiran
đơn vòng đa vòng cô lập đa vòng ngưng tụ
đa vòng có mạch cầu carbon đa vòng spiran
13
Monocycloalkan
1 Danh pháp
Tương tự như alkan, nhưng thêm tiếp đầu ngữ “cyclo”
Cách đánh số tương tự như trên alkan sao tổng các chữ số chỉ vị
trí nhĩm thế là nhỏ nhất
2 Đồng phân
Monocycloalkan cĩ nhiều đồng phân hơn số đồng phân của
alkan tương ứng Do độ lớn của vịng và vị trí của nhĩm thế trên
vịng
14