Bài 51: Dẫn xuất halogen của Hidrocabon

Kiến thức: Biết đ c: Khái niệm, phân loại dẫn xuất halogen ược: Khái niệm, phân loại dẫn xuất halogen của hiđrôcacbon, tính chất hóa học đặc trưng và ứng dụng của một số dẫn xuất haloge

BÀI 51 :

DẪN XUẤT HALOGEN CỦA HIĐROCACBON

MỤC TIÊU CỦA BÀI HỌC

• 1 Kiến thức:

Biết đ c: Khái niệm, phân loại dẫn xuất halogen ược: Khái niệm, phân loại dẫn xuất halogen của hiđrôcacbon, tính chất hóa học đặc trưng và

ứng dụng của một số dẫn xuất halogen

• 2 Kĩ năng

- Viết CTCT các đồng phân của dẫn xuất halogen cụ thể

- Viết PTHH: Phản ứng thủy phân( phản ứng thế) và phản ứng tách của dẫn xuất halogen, gọi tên một số dẫn xuất halogen

I KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI, ĐỒNG PHÂN & DANH PHÁP

1.Khái niệm.

Khi thay thế nguyên tử hiđrô của phân tử

hiđrôcacbon bằng nguyên tử halogen ta được dẫn xuất halogen của hiđrocacbon

VD

H-C CH4 CH2=CH2 C6H6

DX halogen CH3Cl CH2=CH- Cl C6H5Br

CH2Cl2

CH3Br …

2 Phân loại:

*Dựa vào

- Bản chất của halogen

- Số lượng nguyên tử halogen

- Đặc điểm cấu tạo của gốc hiđrocacbon

* Các loại dẫn xuất halogen

- Dẫn xuất halogen no (ankyl halogenua)

VD: C2H5Cl : etyl clorua

CHCl3 : Clorofom (triclometan)

- Dẫn xuất halogen khơng no ( anlyl halogenua) VD: CH2=CH-CH2Cl anlyl clorua

- Dẫn xuất halogen th m(phenyl halogen)ơm(phenyl halogen)

VD: C6H5Br : phênyl bromua hay brom benzen

* Bậc của dẫn xuất halogen làà bậc của nguyên tử cacbon liên kết với nguyên tử halogen

VD

- Bậc I : CH3 – CH2 – Cl

- Bậc II: CH3 – CH – CH3

Cl

- Bâc III: CH3

CH3 – C – Br

CH3

3 Đồng phân:

Dẫn xuất Halogen có đồng phân mạch cacbon như

ở hiđrôcacbon, đồng thời có đồng phân vị trí

nhóm chức

VD: C4H9F

1) F – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 ► 1-flobutan 1-flobutan

2) CH3 – CH – CH2 – CH3

F ► 1-flobutan 2-flobutan

3) F – CH2 – CH – CH3

► 1-flobutan 1-flometylpropan

4) CH3 – C – CH3

► 1-flobutan 2-flo-2- metylpropan

CH3

F

CH3

4 Danh pháp:

☺ Tên thông thường

VD: CH Cl3 ( clorofom )

CH Br3 ( bromofom )

CH I3 ( iođofom )

☺ Tên gốc-chức

Tên gốc hiđrôcacbon + halogenua

VD: CH2Cl2 ( metylen clorua )

CH2=CH- F ( vinyl florua )

CH2=CH-CH2- Cl ( anlyl clorua )

C6H5-CH2- Br ( benzyl bromua )

☺ Tên thay thế

Nguyên tử halogen được coi là những nhóm thế

VD: Cl2CHCH3 ( 1,1-đicloetan )

Cl CH2CH2Cl ( 1,2-đicloetan )

II TÍNH CHẤT VẬT LÝ

♥ Ở điều kiện thường, các dẫn xuất monohalogen có phân tử khối nhỏ (CH3F, CH3Cl, CH3Br…) là những chất khí Các dẫn xuất halogen có phân tử khối lớn hơn (CH3I, CH2Cl2, CHCl3, CCl4,

C2H4Cl2, C6H5Br…) thường ở thể lỏng, nặng hơn nước Những dẫn xuất polihalogen có phân tử khối lớn hơn nữa (CHI3, C6H6Cl6…) ở thể rắn

♥ Các dẫn xuất halogen hầu như không tan trong nước, tan tốt trong dung môi không phân cực như hiđrocacbon, ete…

♥ Nhiều dẫn xuất halogen có hoạt tính sinh học cao (CHCl3 có tác dụng gây mê, C6H6Cl6 có tác dụng diệt sâu bọ…)

III TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

1 Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm OH

R- X + NaOH  R-OH + Na X

RCH=CHCH2-X + H2O RCH=CHCH→ RCH=CHCH 2-OH +

HX

♦ Ankyl halogenua không phản ứng với H 2 O ở nhiệt độ thường

R- X + OH- t→ RCH=CHCHo R-OH + X

-t o

♦ Anlyl halogenua bị thuỷ phân ngay khi đung sôi với nước

t o

C6H5Cl + 2NaOHđ 300oC,200atm C6H5-ONa + NaCl +H2O

♦ Dẫn xuất phenil halogen (nhóm X đính trực tiếp vào

vòng benzen) không phản ứng với dd kiềm ở nhiệt độ

thường cũng như nhiệt độ cao, chúng chỉ phản ứng với kiềm đẵc ở nhiệt độ cao, áp suất cao.

2 Phản ứng tách hiđro halogen

VD C2H5OH, to

CH3 – CH2Br + KOH - CH2=CH + KBr +

H2O

Quy tắc Zai-xép: khi tách HX khỏi dẫn xuất halogen,

nguyên tử halogen (X) ưu tiên tách ra cùng với H ở nguyên tử C bậc cao hơn bên cạnh.

CH2 – CH – CH – CH3

│ │ │ │ │ │

H Br H

KOH, ancol, t0 – H Br

CH3 – CH = CH – CH3

CH2 = CH – CH2 – CH3

(s n ph m chính) ản phẩm chính) ẩm chính)

(s n ph m ph ) ản phẩm chính) ẩm chính) ụ)

VD

3 Ph n ng v i magie ản ứng với magie ứng với magie ới magie

VD: CH3CH2 – Br + Mg CH→ RCH=CHCH 3CH2 – Mg – Br

( Etyl magie bromua tan t t trong ete) ốt trong ete)

Hợp chất cơ magie tác dụng nhanh với những hợp chất có H linh

động như (nước, ancol…) và tác dụng với khí cacbonic…

R – X + Mg ete khan R – Mg – X

(ankil magie halogenua)

2CH3-CH2-MgBr + 2H2O 2C2H6 + MgBr2 Mg(OH)2

CH3-CH2- MgBr + R-O H C2H6 + R-O- MgBr

C6H5-MgBr + CO2 C6H5-COOMgBr

4.Phản ứng tổng hợp Wurtz

2 R-X + 2 Na R-R + 2 NaX

R -X + R’ -X + 2 Na R-R’ + 2 NaX

Vd

2 CH 3 Cl + 2 Na C 2 H 6 + 2 NaCl

CH 3 Cl + C 2 H 5 Cl + 2 Na C 3 H 8 + 2 NaCl

Điều chế: Có nhiều cách thu được dẫn xuất

halogen theo nhiều cách khác nhau

- Thay thế nhóm –OH trong phân tử ancol bằng nguyên tử halogen

C2H5OH + HBr  C2H5Br + H2O

- Ph n ng c ng c a anken ản phẩm chính) ứng cộng của anken ộng của anken ủa anken vàà halogen

CH2=CH2 + HBr  CH3-CH2-Br

- Thế H của hiđrocacbon bằng nguyên tử halogen

CH4 + Cl2 as  CH3Cl + HCl

- T ankinừ ankin

CH CH + Br2 CH CH

Br Br

VI ỨNG DỤNG

1 Làm dung môi: metylen, clorofom, cacbon

tetraclorua… là những chất lỏng hoà tan được nhiều chất hữu cơ đồng thời còn dễ bay hơi,

dễ giải phóng khỏi hỗn hợp

2 Làm nguyên liệu cho tổng hợp hữu cơ: Các

dẫn xuất halogen của etilen, butilen được dùng làm monome tổng hợp polime quan trọng

3 Các ứng dụng khác: làm chất gây mê trong

phẫu thuật, diệt sâu bọ, phòng trừ dịch hại,

diệt cỏ, kích thích sinh trưởng ở thực vật…