Lọc hóa dầu K51_MDA_anken

I.Danh pháp, đồng phân, cấu tạo:Dãy đồng đẳng của anken là những Hiđrô cacbon không no, mạch hở, trong phân tử có một nối đôi... Tên hợp lý: Coi các anken như các dẫn xuất của etylen,

I.Danh pháp, đồng phân, cấu tạo:

Dãy đồng đẳng của anken là những Hiđrô cacbon không no, mạch hở, trong

phân tử có một nối đôi CTTQ: C n H 2n (n≥2 ).

VD: C 2 H 4 , C 3 H 6 , C 4 H 8 , …

1 Danh pháp:

a, Tên thông thường:

Xuất phát từ tên ankan tương ứng nhưng thay đuôi “ an ” bằng đuôi “ ylen ”.

VD: CH3-CH2-CH=CH2: etyl etylen

CH3-CH=CH-CH3: dimetyl etylen đối xứng

CH3-C=CH3: dimetyl etylen không đối xứng CH3

b Tên hợp lý:

Coi các anken như các dẫn xuất của etylen, băng cách thay thế các nguyên tử cacbon bằng các gốc hydrocacbon khác.

c, Tên quốc tế (IUPAC):

Xuất phát từ tên ankan tương ứng nhưng thay đuôi “ an ” bằng đuôi “ en ”.

＊ ,Đối với đồng phân hình học, ta thêm ký hiệu phù

hợp phía trước tên gọi của đồng phân cấu tạo.

(1) (2)

Đp cis - trans: - Chất (1): cis- 3- metylpent- 2- en.

- Chất (2): trans- 3- metylpent- 2-en Danh pháp Z – E: - Chất (1): (Z)- metylpent- 2- en

- Chất (2): (E)- metylpent- 2- en.

2 Đồng phân:

► Anken có từ 4C trở lên mới có đồng phân:

- Đồng phân cấu tạo hay đồng phân phẳng (đồng phân mạch C và đồng phân vị trí nối

đôi).

- Đồng phân không gian hay đồng phân hình học (Cis - Trans).

＊ Đồng phân cấu tạo:

＊ Đồng phân không gian:

VD1:

CH 2 =CH 2 ;

CH 2 =CH-CH 3 ; không có đp không gian.

- Nhiệt độ sôi của anken nói chung cao hơn

của ankan tương ứng.

TCVL có ý nghĩa quan trọng của anken là độ khúc xạ phân tử MR, độ khúc xạ phân tử MR bằng tổng số độ khúc xạ của các nguyên tử có trong phân tử ấy MR của các ankan bằng tổng

số độ khúc xạ của các nguyên tử C và H có

trong thành phần phân tử Tuy nhiên, với

anken, trị số MR xác định bằng thực nghiệm

( theo công thức Lorentz – Lorenz) lớn hơn trị

số tính theo lý thuyết dựa vào độ khúc xạ

nguyên tử.

Do đó, đối với các anken có một đại lượng bổ sung thể hiện sự có mặt nối đôi trong phân tử,

ký hiệu bằng dấu ╞ Trị số ╞ đối với một liên kết đôi bằng 1,7÷1,9 (theo bảng sau).

Như vậy, bằng cách so sánh độ khúc xạ phân tử MR thực nghiệm với MR tính theo lý thuyết, có thể xác định được sự có mặt hay

không có mặt của lk đôi trong phân tử

Hằng số vật lý của một số anken:

chảy (°C) sôi (°C) Nhiệt độ

Penten-1 Penten- 2 3- metyl- buten- 1 2- metyl- buten- 2

-169,4 -185,2 -130,0 -139,0 (-105)

-140

-138 -139 -135 -124

-103,9 -47,0 -5,0 3,5 (1,0) -6,0

29,9 36,4 25 38,4

III Tính chất hóa học:

Do anken có lk π không bền,

dễ gãy nên có hoạt tính hóa học

cao, dễ tham gia vào các pư

cộng hợp, pư OXH, pư trùng

hợp.

b.Cộng với halogen (X 2 ) tạo dẫn xuất halogen: TQ: C n H 2n + X 2 → C n H 2n X 2

► pư này theo cơ chế 2 bước:

☻ B1: anken cộng với cation halogen tạo ra một cacboncation.

☻ B2: cacboncation kết hợp với anion halogen tạo thành sản phẩm.

VD:

CH 2 =CH 2 + Br 2 → CH 2 -CH 2

Br Br

Cơ chế của pư:

- Do ảnh hưởng của môi trường pư có sự

chuyển dịch cặp điện tử về 1 trong 2 nguyên tử cacbon biến êtylen thành một lưỡng cực:

CH 2 =CH 2

-Phân tử Br 2 phân ly thành 2 ion:

c, Cộng với axit HX:

TQ: C n H 2n + HX → C n H 2n+1 X.

VD: CH 2 =CH 2 + HBr → CH 3 -CH 2

Br Với các ôlêfin bất đối xứng khi cộng với HX thì tuân theo quy luật Markonikov.

VD: CH 3 -CH=CH 2 + HBr → CH 3 -CH-CH 3

Br

Pư cộng với HX cũng theo cơ chế 2 bước:

► Bước 1: Cộng với H+ để tạo cacboncation.

► Bước 2: Cacboncation kết hợp với X- tạo sản phẩm.

d Cộng với H 2 O tạo thành rượu (xt H2SO4, Zn,

e Cộng với axit H2SO4:

TQ: C n H 2n + HSO 4 H → C n H 2n+1 SO 4 H

VD:CH 2 =CH 2 + HO-SO 2 -OH

→ CH 3 -CH-O-SO 2 -OH

f Quy tăc định hướng Markonikov:

Khi cộng phân tử phân cực (HX, HOH, HClO,…) vào anken bất đối xứng (là 2 nguyên tử C có số nguyên tử H khác nhau) thì tạo ra hỗn hợp sản phẩm, trong

đó sản phẩm chính tuân theo quy tắc

Markonikov:

• Phần mang điện tích dương (H+, Cl+,…)

cộng vào cacbon nối đôi chứa nhiều H nhất (hay C có số OXH thấp nhất).

• Phần mang điện tích âm (OH-, X-,…) cộng vào C nối đôi còn lại (hay C có số OXH cao nhất).

VD1: CH 2 =CH-CH 3 + HOH

→ CH 3 -CH-CH 3 (spc) OH

→ CH 2 -CH 2 -CH 3 (spp) OH

VD2: CH 2 =CH-CH 3 + HBr

→ CH 3 -CH-CH 3 (spc) 2- Brom propan

Br

→ CH 2 -CH 2 -CH 3 (spp) 1-Brom propan

► ĐN: pư trùng hợp là quá trình cộng hợp

liên tiếp nhiều phân tử nhỏ (monome) giống nhau hoặc tương tự nhau tạo thành phân tử lớn duy nhất (polyme).

nCH2=CH-CH3 → (-CH2-CH-)n

CH3 Poly propilen (PP) VD3:

nCH2=CH-Cl → (-CH2-CH-)

Cl vinyl clorua poly vinyl clorua (PVC)

3 Phản ứng ôxy hóa (phản ứng với chất OXH): do lk π gây ra.

a Tác dụng với dd thuốc tím

anken làm mất màu dd thuốc tím do

đó dùng làm pư nhận biết anken (chú

TQ: 3CnH2n + 2KMnO4 + 4H2O →

3C H (OH) + 2MnO + 2KOH.

► Chú ý: nếu thuốc tím đun nóng ở nhiệt

độ cao thì C nối đôi bị gãy ra tạo thành

axit (nếu nối đôi ở đầu mạch) hay xeton hoặc CO2 (nếu nối đôi không ở đầu

mạch)

VD1: CH2=CH=CH3 + 5[O] KMnO4, t°

CH3-COOH + CO2 + H2O VD2: CH3-CH=C-CH3 + 3[O] KMnO4, t°

CH3

b Tác dụng với Oxy (hoặc Ozon): xúc

tác PdCl2/CuCl2, t°:100°C, P:30 atm.

VD: CH2=CH2 + O2 → CH3-CHO

CH2=CH2 + O3 → CH3-CHO + O2

ra số nguyên tử H gấp đôi số nguyên tử C

và trong phân tử có một lk π (nếu mạch hở) hoặc vòng CTTQ của chất đem đốt

IV Điều chế anken:

1 Loại H 2 O từ rượu no đơn chức: xúc tác

H 2 SO 4 đặc, t°> 170°C.

TQ: C n H 2n+1 OH → C n H 2n + H 2 O.

VD: C 2 H 5 -OH → C 2 H 4 + H 2 O

Trong công nghiệp người ta thực hiện pư

này ở t° 350-500°C, với xúc tác là oxit nhôm ( γ -Al 2 O 3 ), grafit và một số chất khác.

Trong PTN người ta dùng xúc tác là H 2 SO 4 đặc ở t° 160-180°C

VD: CH≡CH + H2 → CH2=CH2

4 Đi từ ankin (CnH2n-2): xúc tác

Pd (Ni), t°.

TQ: C n H 2n-2 + H 2 → C 2 H 2n

TQ: CnH2n → CaH2a + CbH2b.

6 Crắckinh ankan:

Với n = a + b

TQ: C n H 2n+1 -OOCR → C n H 2n + RCOOH.

7 Nhiệt phân este:

CH 3 (CH 2 ) n CH 3 850°C-900°C H 2 + CH 4 + C 2 H 4 +

C 3 H 6 + C 4 H 8

8 Từ dầu mỏ: bằng phương

pháp cracking nhiệt.

V Một số hợp chất tiêu biểu và

ứng dụng của nó:

Etylen có tất cả các TCHH như các anken khác như đã trình bày Trong không

khí nó cháy với ngọn lửa sáng hơn ngọn lửa

metan Hỗn hợp etylen và oxy là hỗn hợp nổ mạnh vì pư tỏa nhiều nhiệt Do đó, cũng có

thể dùng hỗn hợp này để cắt, hàn kim loại

như axetylen

Khả năng chuyển hóa của etylen rất phong

phú Hiện nay, etylen thường được sử dụng vào sản xuất polyetylen (PE), etylen glycol,

andehit axetic, vinyl clorua, etanol,…

Tác dụng của etylen với benzen có xúc tác

là Al 2 O 3 xẽ tạo ra etylbenzen, từ đó tạo ra

styren.

Styren dùng để sản xuất polystyren và dùng sản xuất cao su tổng hợp Buna-S.

Ngoài ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ với rất nhiều sản phẩm quý, etylen còn dùng

để giấm quả xanh vì có tác dụng kích thích sự hoạt động của các men làm quả mau chín Do

đó, có thể dụng etylen để giấm cà chua, chanh, chuối,v.v…với nồng độ rất loãng (một thể tích etylen trên 1000÷2000 thể tích không khí) ở

18÷20°C

nCH3-CH=CH2 (–CH – CH2 –)-n

CH3 Propylen poly propylen (PP)

Propylen có nhiều trong các khí cracking.

Từ propylen có thể chế tạo ra nhiều sản phẩm có giá trị như poly propylen (PP), một số ancol, axeton, phenol, axetophenol…

3 Buten:

buten- 1, sử dụng hệ xúc tác Ziegler- Natta có thể điều chế được các polyme có

cấu hình đồng phía, có tính bền cơ học và

Buten- 1, buten- 2, isobuten được lấy chủ yếu từ khí cracking Trong số đó, buten- 1 và buten- 2 chủ yếu dùng để điều chế butadien.