phân loại phản ứng và cơ chế phản ứng

Nắm được bản chất, cấu trúc, độ bền của các hợp chất trung gian trong các phản ứng hữu cơ MỤC TIÊU 2.. Nêu được cách phân loại tác nhân phản ứng và các phản ứng hữu cơ 3..  Các tiểu p

1 Nắm được bản chất, cấu trúc, độ bền của các hợp chất trung gian trong các phản ứng hữu cơ

MỤC TIÊU

2 Nêu được cách phân loại tác nhân phản ứng và các phản ứng hữu cơ

3 Trình bày được các cơ chế phản ứng

hữu cơ cơ bản ( thế, cộng, tách)

 Các tiểu phân có điện tích âm tấn công vào vùng nghèo điện

tử của phân tử,  tác nhân ái nhân (nucleophile)  Phản

2 PHÂN LOẠI CÁC TÁC NHÂN PHẢN ỨNG

2.1 Tác nhân ái nhân (Nucleophile) Nu ; Nu

Gồm các: anion, các base Lewis (có mang cặp điện tử

không phân chia)

H , H 2 N , HO , RO , RS , RCOO , Hal , HSO 3 ,

NC , RCC

ROH RNH , 2 , R2S RMgBr , RLi , LiAlH   4

2.2 Tác nhân ái điện tử (Electrophile) E +

Gồm các ion dương, các acid Lewis

H+ , H3O+ , HNO3 (NO+ 2) , H2SO4 (SO3) , HNO2 (NO) , PhN+ +2

BF3 , AlCl3 , ZnCl2 , FeCl3

C O R C Cl

O

R C O

O C O

3 PHÂN LOẠI CÁC PHẢN ỨNG HỮU CƠ

3.2 Phân loại theo kết quả phản ứng

 Phản ứng thế (S - Substitition)

1 nguyên tử hay 1 nhóm nguyên tử được thay thế

bằng nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác

 Phản ứng chuyển vị

có sự thay đổi vị trí của 1 hay nhóm nguyên tử trong phân tử

3.3 Phân loại theo giai đoạn quyết định tốc độ phản ứng

 Phản ứng đơn phân tử (1):

 Phản ứng lưỡng phân tử ( 2 )

 Phản ứng đa phân tử ( n )

tuân theo phương trình tốc độ bậc 1

tuân theo phương trình tốc độ bậc 2

tuân theo phương trình tốc độ bậc n

3.4 Phân loại theo bản chất tác nhân phản ứng

 Phản ứng gốc (R): gốc tự do

 Phản ứng electrophin (E): tác nhân ái điện tử (E + )

 Phản ứng nucleophin (N): tác nhân ái nhân ( Nu - )

Bảng phân loại các phản ứng hữu cơ

tử

Thế gốc

Cộng ái nhân

Cộng ái điện tử

Cộng gốc

Tách đơn phân tử

Tách lưỡng phân tử

S N 1, S N 2 S E S R A N A E A R E1 E2

Chú ý

 Khả năng phản ứng thế nguyên tử H ở cacbon bậc 3 > bậc 2 > bậc 1

 Sản phẩm là hỗn hợp chất với số nguyên tử halogen khác nhau  tách bằng cất phân đoạn

4.1.2.Thế ái điện tử S E

- Xảy ra ở nhân thơm

- Halogen hóa, nitro hóa, sulfo hóa … tác nhân Br +

- Cấu trúc của R trong RX

- Bản chất của dung môi

- tác nhân ái nhân mạnh hay yếu

Thế ái nhân đơn phân tử S N 1

(1)

(2)

Giai đoạn chậm quyết định tốc độ v = k [RX]

Điều kiện xảy ra phản ứng

- RX là bậc ba

- phản ứng tiến hành trong dung môi phân cực

- tác nhân Y - (Nu - ) yếu

 Phản ứng SN 2 : Lưỡng phân tử

nhanh

ch ậm

v = k 2 [RX] [Y - ]

Giai đoạn chậm quyết định tốc độ

- gốc R trong RX là bậc một (hoặc bậc hai)

Điều kiện xảy ra phản ứng

chậm

nhanh

Chú ý: - Dung môi phản ứng không phân cực: CCl 4

- X 2 = Cl 2 , Br 2 , Br – Cl , I – Cl, I - Br

- cộng HA vào an ken không đối xứng  sản phẩm

là một hỗn hợp Tuân theo qui tắc Maccopnhicop

- Cộng dẫn xuất của anken có thể ngược với qui

Z C

R

OY C

4.2.3.Cộng hợp gốc A R

- Khi cộng hợp HBr, HCl khi có mặt peoxit vào anken (không xảy ra với HI và HF)  Theo hiệu ứng Kharat (trái với quy tắc Macconhicốp)

R -O - O - R t 2 RO

0

RO . + HBr  ROH + Br . (1) H = - 23 kcal hoặc RO . + HBr  ROBr + H . (2) H = + 39 kcal

 (1) xảy ra thuận lợi hơn (2)

- Giai đoạn khơi mào :

- Giai đoạn phát triển mạch

RCHCH 2 Br + HBr  RCH 2 CH 2 Br + Br

- Xảy ra ở dẫn xuất halogen, loại nước của ancol …

- Phụ thuộc vào cấu tạo của R trong RX và điều kiện phản ứng

- Phản ứng tách loại và phản ứng thế ái nhân luôn cạnh tranh nhau

 Cơ chế tách E1 (đơn phân tử)

Qua 2 giai đoạn

- Giai đoạn chậm : bị ion hoá chậm để tạo ra carbocation

- Giai đoạn nhanh: base mạnh (của KOH) tách một proton của carbocation để tạo thành H2O và một alken

 Cơ chế tách E2 (lưỡng phân tử)

- Nếu Nu - tấn công vào C thì x ả y ra phản ứng S N 2

- Nếu Nu- tấn công vào H thì xảy ra phản ứng E2

- Phản ứng E2 cần có tác đ ộ ng của Bazơ mạnh trong dung môi phân cực ( kiềm rượu )

4 Hãy cho biết có bao nhiêu sản phẩm được tạo thành khi

cho izopren tác dụng với HBr

5 Khi cho hỗn hợp gồm 1,2 - dimetyl xyclopenten và 2,3 - dimetyl xyclopenten phản ứng với HBr không có peroxit cho 2 sản phẩm, còn khi cho hỗn hợp trên phản ứng với HBr có mặt peroxit cho 6 sản phẩm

Hãy cho biết cấu trúc của các sản phẩm trong các phản ứng trên

6 Cho metylaxetylen và cloaxetylen phản ứng với HCl Sản phẩm thu được cuối cùng đều là các hợp chất no Cho biết cơ chế của các phản ứng công thức cấu tạo của các sản phẩm và rút ra nhận xét

7 Hãy giải thích tại sao :

CH 2 = CH - NO 2 + HCl  CH 2 (Cl) - CH 2 - NO 2

CH 2 = CH - Br + HCl  CH 3 - CH(Br)Cl