PHẢN ỨNG TRÙNG hợp NHÓM CACBONYL

PHẢN ỨNG TRÙNG HỢP NHÓM CACBONYL... PHẢN ỨNG TRÙNG HỢP NHÓM CACBONYL nhóm > C=O gọi là nhóm cacbonyl.. các hợp chất cacbonyl khác cũng trùng hợp tạo thành polyme dị mạch chứa oxy do sự k

Trang 1

PHẢN ỨNG TRÙNG HỢP NHÓM CACBONYL

Trang 2

nhóm > C=O gọi là nhóm cacbonyl Vì vậy,

những hợp chất này còn được gọi là hợp chất cacbonyl

các hợp chất cacbonyl khác cũng trùng hợp tạo thành polyme dị mạch chứa oxy do sự kết hợp của liên kết đôi trong nhóm C=O

Trang 3

2 Phân loại:

• Theo số lượng nhóm cacbonyl trong phân

tử ta phân biệt hợp chất monocacbonyl, đicacbonyl hay pôlicacbonyl

• Theo bản chất gốc hiđrocacbon ta có hợp chất cacbonyl no, không no, thơm

Trang 4

3 Tính chất vật lý:

• Polyfomandehit nóng chảy ở 1850C, tỷ trọng

1,25, tan trong hỗn hợp tetracloetan với phenol (tỷ lệ 3:1), dễ kết tinh, có độ bền va đập cao

• Xeton nóng chảy ở 58 – 600C, tan trong nước, rượu và dung môi khác, tạo được màng từ dung dịch, chịu được nhiệt độ 2000C, mức độ kết tinh cao hơn polyaxetandehit và cả propylen

isotactic

Trang 5

4 Phản ứng trùng hợp:

• Hợp chất đơn giản là fomandehit tạo thành

polyfomandehit hay polyoxymetylen:

n CH2O → [ – CH2–O– ]n

• Phản ứng trùng hợp trong dung môi trơ với tốc

độ phụ thuộc vào bản chất xúc tác:

Liti iodua > tetrabutylamoni iodua > liti bromua > tetrabutylamoni bromua > tetrabutylamoni clorua

Trang 6

4 Phản ứng trùng hợp (tt):

• Phản ứng cho polyme có khối lượng phân tử cao chỉ khi monome hoàn toàn tinh khiết và ổn định khi nhóm hydroxyl cuối mạch đã được axyl hóa

• Các andehit khác cũng trùng hợp được theo

phản ứng:

H

n R – CH=O → –C–O–

H n

Trang 7

Axetandehit và đồng đẳng trùng hợp khi có xúc tác:

• Khi dùng xúc tác trietyl nhôm mà thực chất là phức xúc tác (C2H5)Al– O–Al(C2H5)3 tạo thành khi xúc tác với nước thu được hỗn hợp polyme vô định hình và kết tinh

• Với xúc tác Al(C2H5)3 ở nhiệt độ -30 đến 800C thu được polyme kết tinh, với xúc tác oxit nhôm ở nhiệt

độ -200C, -400C thu được polyme vô định hình

• Xúc tác hoạt động nhất của trùng hợp này là các

photphin bậc ba (n – C3H7)3P, (n – C4H9)3P, thu

được polyme vô định hình

Trang 8

• Cơ chế xúc tác của ancolat nhôm khi trùng hợp

andehit:

R

H 3 C CH 3 O–C – CH 3 CH 3 CH 3

RMe + C=O →MeOCH→ Me H → R–CH –O –C –OMe →

H R O=C – CH 3 H

CH 3 CH 3

R – CH – O – C – O

H Me

H 3 C – C=O

H

Trang 9

PHẢN ỨNG HỢP NHÓM CACBONYL:

CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3

R–CH–O–CH–O–CH–OMe→ R–CH –O–CH – O– C – O chuyển mạch

H 3 C– C=O

H

CH 3 CH 3 CH 3

→ R – CH – O – CH – O – C = O + CH 3 CH 2 OMe

x

Axetandehit lỏng hay rắn cũng trùng hợp khi chiếu tia Rơnghen hay ở nhiệt độ thấp và khi tác dụng đồng thời tia Rơnghen và xúc tác cation thu được

polyme là elastome

Trang 10

Khi tác dụng tert-amin, axetandehit trùng hợp nhưng không tạo thành polyete mà ancol polyvinylic:

–CH2–CH–

OH n

Có một phần liên kết đôi do loại nước:

…CH2 – CH–CH2–CH …→… CH=CH–CH2–CH …

Những diandehit, chẳng hạn như andehit glutaric tạo thành polyme vòng khi đun nóng ở 300C:

OHC–CH2–CH2–CH2–CHO → – O – CH CH –

CH2 CH2

CH2 x

Trang 11

• khi có xúc tác Al(C2H5)3 + H2O hay eterat của BF3 tạo polyme có cấu trúc vòng với nhiệt độ nóng chảy 55 –

780C:

O O

O = CH CH → – O –CH CH – O – CH –

CH2 CH2 CH2 CH2 (CH2)3

CH2 CH2 x CH2– y

(x:y = 6:16)

Như vậy hướng chính của phản ứng trùng hợp

diandehit mạch hở là vòng hóa nội phân tử

Trang 12

Axeton trùng hợp ở trạng thái rắn bằng phương pháp chùm phân tử nhưng polyme không bền, dễ phân hủy ở nhiệt độ thường khi dùng xúc tác

trimetyl nhôm trong dung dịch hexan thu được

polyaxeton nóng chảy ở 60 – 700C, phân tích ở 230 – 2350C:

CH3 CH3

n C = O → – C = O –

CH3 CH3 n

Trang 13

propylen bằng xúc tác cơ kim có cấu trúc:

CH3

…… C –O –CH2 –CH – CH –

CH3 CH3

• Có thể đồng trùng hợp axeton hay andehit với xeten

để thu được polyme chứa nhóm cacbonyl mà thường chỉ thu được bằng phản ứng trùng ngưng:

CH3 CH3 CH3 CH3

H – C = O + C = C = O → …… C – C – O – C……

CH3 H3C O H

Trang 14

• Phản ứng trùng hợp các xeten rất phụ thuộc vào bản chất xúc tác

• Khi có natri naphtalen trong toluen thu được

polyeste, còn trong dimetyl-fomamit thu được

polyaxetal

• khi có Zn(C2H5)2 trong toluen chỉ tạo thành polyeste với chất phụ polyxeton (polyeste hay

polyxeton-polyaxetal) Phản ứng xảy ra như sau:

Trang 15

R (-) CH3 CH3 CH3 CH3

(CH3)2C=C=O R– C– C(-) –R – C– C– C– C(-) –C – C –

O CH3 O CH3 O CH3 O CH3

↕ ↕ CH3 CH3

H3C – C – CH3 H3C C

R – C – O (-) R – C – C C – O (-)

O CH3

H3C – C – CH3 H3C CH3 – C – O – x H3C C

polyaxetal – C – C C – O –

O CH3 x

polyete

Phản ứng ưu tiên tạo thành sản phẩm nào đó được giải thích bằng anion lớn mạch phản ứng ở dạng cacbanion hoặc ở dạng enolat nên cho sản phẩm khác nhau

Trang 16

• Phản ứng trùng hợp khi có triflorua bo ở nhiệt độ thấp tạo thành polyme trùng hợp ở nối đôi, sau đó

vòng hóa:

CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2

CH 2 =CHCOH → CH CH CH → CH CH CH CH

C C C CH CH CH CH

H O H O H O O O O

Acrolein khi có xúc tác trùng hợp anion, như LiC4H9, tạo thành polyaxetal chứa nhiều liên kết đôi mà không còn nhóm andehit:

• n CH 2 =CH–CHO → …… CH – O …

CH = CH 2 n

Trang 17

Các monoisoxyanat cũng trùng hợp vào liên kết C=N: N=C → .…N – C …

R O R O n

Phản ứng xảy ra khi có xúc tác anion như natri kim

loại polyme có khối lượng phân tử đạt 106, nóng

chảy ở 3000C các diisoxyanat khi có xúc tác anion

sẽ trùng hợp cho polyme vòng:

O O O O O O

C C → C C C C

N N N N N N

CH2–CH–CH3 CH2 –CH CH2 – CH

CH3 CH3

Trang 18

Các vinylisoxyanat cũng tạo thành polyme vòng bằng hai cách:

O O

• CH2=CH–N=C=O → C C

• N N N

•

O O

• CNO CNO CNO → N N N

Trang 19

5 Ứng dụng:

• Fomanđehit được dùng chủ yếu để sản xuất poliphenolfomanđehit (làm chất dẻo) và còn

được dùng trong tổng hợp phẩm nhuộm,dược phẩm

• Axeton có khả năng hòa tan tố nhiều chất hữu

cơ và cũng dễ dàng được giải phóng ra khỏi các dung dịch đó (do nhiệt độ sôi thấp) nên

được dùng làm dung môi sản xuất nhiều loại hóa chất,kể cả một số polime

Định dạng
Số trang	19
Dung lượng	178,59 KB