SỰ CẠNH TRANH GIỮA PHẢN ỨNG THẾ VÀ PHẢN ỨNG TÁCH... 2- Ảnh hưởng của tác nhân nucleophin:- Các phản ứng lưỡng phân tử đều phụ thuộc vào nồng độ và bản chất của tác nhân nucleophin, các
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
LỚP LL & PPDH MÔN HÓA HỌC
BÀI BÁO CÁO
CƠ SỞ LÍ THUYẾT HÓA HỮU CƠ
CHUYÊN ĐỀ :
Người hướng dẫn: TS Nguyễn Tiến Công Người thực hiện: Trần Nguyên Anh Thư
Trang 2NỘI DUNG CHÍNH
I SỰ CẠNH TRANH GIỮA PHẢN ỨNG THẾ
VÀ PHẢN ỨNG TÁCH
1 - Ảnh hưởng của cấu trúc gốc R
2 - Ảnh hưởng của tác nhân nucleophin
3 - Ảnh hưởng của dung môi
4 - Ảnh hưởng của nhiệt độ
II BÀI TẬP ÁP DỤNG
Trang 3- Ví dụ:
RBr + CH3CH2ONa anken + ete C2 H5OH
• Nếu R là gốc etyl thì thu được 1% etilen, còn 99% là (CH3CH2)2O
• Nếu R là gốc tert-butyl thì thu được 1% ete, còn 99%
là isobutilen
- Khi tăng độ phân nhánh thì làm tăng hiệu suất E1 và tỉ
lệ E1/SN1 cũng tăng lên
I SỰ CẠNH TRANH GIỮA PHẢN ỨNG THẾ
VÀ PHẢN ỨNG TÁCH
Trang 42- Ảnh hưởng của tác nhân nucleophin:
- Các phản ứng lưỡng phân tử đều phụ thuộc vào nồng
độ và bản chất của tác nhân nucleophin, các bazơ
mạnh làm tăng khả năng tách (E2 > SN2)
- Phản ứng đơn phân tử (E1, SN1) nói chung không phụ thuộc vào tác nhân nucleophin, nhưng lực bazơ của tác nhân nucleophin càng tăng, khả năng tách H+ càng lớn nên tỉ lệ E1/SN1 tăng
I SỰ CẠNH TRANH GIỮA PHẢN ỨNG THẾ
VÀ PHẢN ỨNG TÁCH
Trang 6- Lực nucleophin phụ thuộc vào cấu trúc của tác nhân theo quy luật :
+ Anion có tính nucleophin cao hơn phân tử trung hòa tương ứng : EtO- > EtOH, OH- > H2O
+ Trong cùng chu kỳ, nguyên tử mang điện có độ
âm điện càng nhỏ, lực nucleophin của anion
càng cao
F- < O- < N- < C
-+Trong cùng nhóm, lực nucleophin tăng theo
kích thước của nguyên tử trung tâm
OH- < HS-, ROH < RSH, F- < Cl-, Br- < I
-I SỰ CẠNH TRANH GIỮA PHẢN ỨNG THẾ
VÀ PHẢN ỨNG TÁCH
Trang 7-Trật tự sắp xếp lực nucleophin có khi phù hợp với trật
tự sắp xếp lực bazơ, nhưng có khi lại khác hẳn
I SỰ CẠNH TRANH GIỮA PHẢN ỨNG THẾ
VÀ PHẢN ỨNG TÁCH
Trang 83- Ảnh hưởng của dung môi:
- Trong phản ứng lưỡng phân tử (SN2; E2) nếu dung môi càng phân cực thì phản ứng SN2; E2 đều khó xảy ra,
nhất là E2 Do đó tỉ lệ E2/SN2 giảm
Muốn tăng E2 thì dùng dung môi ít phân cực vì dung
môi càng phân cực càng làm ổn định trạng thái chuyển tiếp của SN2 hơn E2
I SỰ CẠNH TRANH GIỮA PHẢN ỨNG THẾ
VÀ PHẢN ỨNG TÁCH
Trang 10- Trong phản ứng đơn phân tử (E1 và SN1) : khi tăng độ phân cực của dung môi sẽ làm tăng giai đoạn chậm là tạo ra cacbocation R+ (cả SN1 và E1)
(I) điện tích tập trung hơn, chỉ giải tỏa ở 2 trung tâm, (II)
sự solvat hóa kém, điện tích nhỏ, giải tỏa ở 4 trung tâm nên tỉ lệ E/S giảm
E1
Trang 11Trong phòng thí nghiệm, khi thực hiện phản ứng tách thường sử dụng KOH/ancol và khi muốn
thực hiện phản ứng thế, thường sử dụng
KOH/nước vì có tính phân cực hơn
Vậy khi tăng tính phân cực của dung môi, ưu đãi
phản ứng thế hơn phản ứng tách
I SỰ CẠNH TRANH GIỮA PHẢN ỨNG THẾ
VÀ PHẢN ỨNG TÁCH
Trang 124- Ảnh hưởng của nhiệt độ:
- Năng lượng hoạt hóa của phản ứng tách lớn hơn phản ứng thế, nên khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tách lớn hơn phản ứng thế, tức là E/S tăng
I SỰ CẠNH TRANH GIỮA PHẢN ỨNG THẾ
VÀ PHẢN ỨNG TÁCH
Trang 15Phản ứng thế
được ưu tiên
Dung môi phân cực
Tác nhân có tính nuc mạnh
KẾT LUẬN
Trang 17II BÀI TẬP ÁP DỤNG
2 CH3CH2CHOTsCH3 + C2H5ONa C2 H5OH, t 0
E2: CH3CH=CHCH3 (chính) (hỗn hợp cis – trans)
SN2: CH3CH2CH(OC2H5)CH3 (phụ)
Dẫn xuất bậc 2,C2H5O - là bazơ mạnh, dung môi ít phân cực
nên ưu tiên E2
Trang 18nên SN1 trội hơn E1
II BÀI TẬP ÁP DỤNG
Trang 194 CH3CH2CH2Br + CH3ONa/CH3OH
SN2: CH3CH2CH2OCH3 (chính) E2: CH3CH=CH2(phụ)
CH3O - : tính bazơ mạnh, tính nuc mạnh tuy nhiên dx bậc 1, mạch không phân nhánh nên
SN2 trội hơn E2
II BÀI TẬP ÁP DỤNG
Trang 20Dung môi ít phân cực, C2H5O bazơ mạnh, dx bậc 2 nên E2
-trội hơn SN2
Trang 21trội hơn E2
Trang 23t-C4H9O - : bazơ mạnh, tính nuc yếu, dung môi ít phân cực nên ưu tiên E2 Tuy nhiên nhóm xuất và tác chất đều có kích thước cồng kềnh nên phản ứng xảy ra theo quy
Trang 24II BÀI TẬP ÁP DỤNG
9 (CH3)3CCH2Cl + CN- axeton
Dx bậc 1, CN - có tính nuc mạnh nhưng do án ngữ không gian của 3 nhóm CH3 nên phản ứng không thể xảy ra theo kiểu SN2 Trong dung môi axeton có tính ion hóa, phản ứng xảy ra theo E1 và SN1 với sự chuyển vị
SN1: (CH3)2C(CN)CH2CH3 (chính)
E1: (CH3)2C=CHCH3 CH2=C(CH3)CH2CH3