Slide bài giảng hidrocacbon thơm

AREN HYDROCARBON THƠM... toluen etylbenzen isobutylbenzenHydrocarbon thơm dẫn xuất của benzen :... HÓA TÍNH Tính thơm : Dễ thế, Khó cộng hợp và oxy hóa Benzen : - Phản ứng thế ái điện tử

AREN HYDROCARBON THƠM

I CẤU TẠO - ĐỒNG PHÂN - DANH PHÁP

Vòng benzen : hệ thống liên hợp gồm 6e xen phủ nhau tạo

1 orbital bền vững và thoả công thức Huckel (4n + 2)eπ

Mật độ e trên C hoàn toàn giống nhau ⇒ tính thơm

Tính thơm : Dễ thế, Khó cộng hợp và oxy hóa

Độ dài liên kết 1,398 Å (trung gian C-C và C=C) Góc giữa các liên kết C-C-C và C-C-H là 120° : vòng benzen trên 1 mp

toluen etylbenzen isobutylbenzen

Hydrocarbon thơm dẫn xuất của benzen :

Meta (m) 1,3-

Para (p) 1,4-

Y Z

X

Y Z

3 nhóm thế :

Vicinal (vic-) 1,2,3-

Asymmetrical (as-)

1,3,4-Symmetrical (s-)

II ĐIỀU CHẾ

+ 3H 2

Nguyên liệu chủ yếu : nhựa than đá

1 Déhydro hoá các cycloalkan

II ĐIỀU CHẾ

R + HX + R X

2 Na ether

III LÝ TÍNH

Benzen và đồng đẳng : đa số là chất lỏng, có mùi đặc trưng, nhẹ hơn nước và ít tan trong nước

IR : C-H sp 2 ở 3050 cm -1 và 2000-1650, 850-690 cm-1 C=C ở 1600 và 1500 cm -1

NMR 1 H :

=CH của nhân thơm có δ = 6,5 - 8,5 ppm

IV HÓA TÍNH

Tính thơm : Dễ thế, Khó cộng hợp và oxy hóa

Benzen :

- Phản ứng thế ái điện tử vào nhân thơm

- Phản ứng cộng vào nhân thơm

- Phản ứng oxy hóa

IV HÓA TÍNH

Giai đoạn 1 : Hình thành tác nhân E +

Giai đoạn 2 : Tác nhân E + tương tác với vòng benzen tại vị trí có mật độ e cao nhất để tạo phức π → phức σ → sản phẩm thế

IV HÓA TÍNH

X

+ HX + X 2

Đối với Iod : phản ứng thuận nghịch, để thế I phải gián tiếp

Diazo hóa KI

1 Phản ứng thế ái điện tử SE

c Phản ứng sulfonic hóa

HÓA TÍNH

Ar-H + HO-SO 3 H Ar-SO 3 H + H 2 O

Tác nhân : H 2 SO 4 đậm đặc hay oleum (H 2 SO 4 + SO 3 )

Sulfochloro hóa : Ar-H + HO-SO 2 Cl Ar-SO 2 Cl Ar-H + SO 2 Cl 2 Ar-SO 2 Cl

alkylphenylceton

60°C

2 Định hướng trong phản ứng thế ái điện tử SE

Nhóm thế loại 1 (tăng hoạt) :

- Làm tăng mật độ e trên nhân thơm → S E dễ hơn

2 Định hướng trong phản ứng thế ái điện tử SE HÓA TÍNH

- Nhân thơm mang 1 nhóm thế loại 2 : định hướng thế vào m

X

+ E +

X

E

-CONH 2 V

-CCl 3 V

-NH 3 +

V

-NR 2

2 Định hướng trong phản ứng thế ái điện tử SE HÓA TÍNH

Nhân thơm mang 2 nhóm thế trở lên :

- Nhóm tăng hoạt quyết định sự định hướng

3 Phản ứng cộng hợpHÓA TÍNH

Xảy ra khó khăn vì nhân benzen là một hệ thống liên hợp

3 Phản ứng cộng hợpHÓA TÍNH

1,2-diphenyletan

trans-stilben

3 Phản ứng cộng hợpHÓA TÍNH

4 Phản ứng oxy hóaHÓA TÍNH

Nhân benzen bền với các tác nhân oxy hóa (HNO 3 , KMnO 4 , CrO 3 )

+ 3 O 2 V 2 O 5 O

O

O

O O

4 Phản ứng oxy hóaHÓA TÍNH

[O]