CHƯƠNG 3: DẪN XUẤT HALOGEN

Bài giảng này đầy đủ về tính chất vật lý , hóa học của dẫn xuất halogen. Cách gọi tên , ứng dụng và điều chế như thế nào, rất cụ thể và rất chi tiết. Ngoài ra còn biết cấu trúc của dẫn xuất như thế nào. Là tài liệu tốt cho sinh viên kiến tập và giáo viên giảng dạy.

CHÀO MỪNG THẦY CÔ GIÁO ĐẾN DỰ GIỜ

Giảng viên:Th.s:Nguyễn Văn Hiến

Chương 3: Hiđrô cacbon thơm Dẫn xuất halogen và

hợp chất cơ nguyên tố

3.2 Dẫn xuất mono halogen

* Cấu trúc phân tử

Trong phân tử kết C-C và C-H, còn có liên kết C-X Tùy

thuộc vào bản chất của X mà liên kết này có độ dài và độ

phân cực khác nhau, nhưng liên kết này luôn luôn phân cực

về phía halogen C→X

3.2.1 Cấu trúc và danh

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

1 Tên thông thường

CHCl3 clorofom CHBr3 brorofom

2 Tên gốc - chức

CH2Cl2 mtylen clorua

Gốc chức

CH2=CH-Cl vinyl clorua

Gốc chức

*danh pháp

-Tên thay thế

Bài 3.2

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

- Tên thay thế

• Chọn mạch chính ( như hidrocacbon )

• Đánh số cho cacbon mạch chính

• Gọi : số chỉ nhánh + tên nhánh + tên hidrocacbon mạch

chính

Cl - CH2 - CH2 – Cl

1,1-điclopropan

1 2

3 2 1

1,2 - đicloetan

CH3 - CH2 - CH - Cl

Cl

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

CH3 CH

CH3

CH2 HC

CH3

CH

Br

Br

CH2 CH

CH3

CH

CH3

CH2CH3

1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7

5-Bromo -2,4-dimetylheptan 2-Bromo -4,5-dimetylheptan

+ Nếu có từ hai nhóm thế trở lên của cùng một loại halogen, sử dụng tiếp đầu ngữ di, tri, tetra,

…

Bài 3.2

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

Công thức X = F X= Cl X=Br X = I

(CH 3 ) 2 CHX -10 36 60 89

a Sự biến đổi nhiệt độ sôi ghi trong bảng có theo qui luật nào không ?

b. So sánh nhiệt độ sôi của các dẫn xuất halogen trong bảng với nhệt đô sôi của hidrocacbon tương ứng và rút

ra nhận xét ?

3.2.2 Tính chất vật lý

Nhiệt độ sôi (0C) của một số dẫn xuất cho trong bảng

Bài 3.2

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

3.2.3 Tính chất hóa học

3.2.3.1 phản ứng tách HX

* Nước Br2 dùng để làm

gì ?

Chứng minh có sự tạo thành CH2 = CH2

Bài 3.2

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

c) Một số ví dụ về phản ứng thế và tách cụ thể

c1) Ankyl halogenua bậc 1

Nếu tính bazơ mạnh, bazơ có kích thước cồng kềnh như ion

tert-butoxi thì xảy ra phản ứng tách E2, chiếm ưu thế

CH3CH2CH2CH2Br

EtOH

CH3CH2 CH CH2 + CH3CH2CH2CH2OCH2CH3

1-Buten (10%) Butyl etyl eter (90%)

CH3CH2 CH CH2

1-Buten (85%) Butyl tert-butyl eter (15%)

+ CH3CH2CH2CH2OC(CH3)3 (CH3)3CO

1-Bromobutan

CH3CH2O

Bài 3.2

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

c2) Ankyl halogenua bậc 2

• Phản ứng thế SN2 và tách E2, thường cho một hỗn hợp sản phẩm

Nếu dung mơi phân cực khơng proton như hexametyl

phosphoramid, hoặc một bazơ yếu, phản ứng thế SN2 chiếm ưu

thế Nếu halogenua ankyl cĩ mặt bazơ mạnh như : ion etoxi, ion

hydroxi hoặc ion amid, phản ứng tách chiếm ưu thế

Br

CH3

CH3 C

O

O

CH3CH2O

baz yế u

Baz mạnh

O C

O

CH3

CH3

Isopropyl acetat (100%)

Propen (0%)

OCH2CH3

CH3 + CH3 CH CH2

+

2-Bromopropan

Bài 3.2

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

C3) Ankyl halogenua bậc 3

• Phản ứng tách là sản phẩm chính khi có mặt bazơ mạnh như OH- hoặc

RO- Ngược lại phản ứng trong điều kiện không bazơ (nhiệt độ, trong

EtOH tinh khiết, nước) cho hỗn hợp sản phẩm thế SN1 và tách E1(sp phụ).

CH3 C

Br

CH3

CH3

CH3CH2O Na

Etanol

CH3CH2OH

CH3 C

CH3

CH3

OCH2CH3 + C

H3C

H3C

CH2

Etyl tert-butyl eter (3%) 2-Metylpropen (97%)

CH3 C

CH3

CH3

OCH2CH3 +

Etyl tert-butyl eter (80%)

C

H3C

H3C

CH2

2-Metylpropen (20%)

Bài 3.2

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

• Người ta tến hành thí nghiệm song song với 3 chất lỏng đại diện cho ankyl    

halogenua, anlyl halogenua và phenyl halogenua Cách tến hành và kết quả được trình

bày như ở bảng 

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

Giải thích:

- Dẫn xuất loại ankyl halogenua không phản ứng với nước ở nhiệt độ

thường cũng như khi đun sôi, nhưng bị thủy phân khi đun nóng với dung

dịch kiềm tạo thành ancol :

  CH3CH2CH2Cl+OH− →CH3CH2CH2OH  + Cl −        

              propyl clorua          ancol propylic

Cl− sinh ra được nhận biết bằng AgNO3 dưới dạngAgCl kết tủa.

- Dẫn xuất loại anlyl halogenua bị thủy phân ngay khi đun sôi với nước:

RCH=CHCH2−X+H2O−→RCH=CHCH2−OH +HX

- Dẫn xuất loại phenyl halogenua (halogen đính trực tiếp với vòng benzen)

không phản ứng với dung dịch kiềm ở nhiệt độ thường cũng như khi đun

sôi Chúng chỉ phản ứng ở nhiệt độ và áp suất cao, thí dụ:

C6H5Cl+2NaOH− → C6H5ONa + NaCl + H2O

Bài 3.2

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

3.2.4 Phương pháp điều chế

* Halogen hóa ankan

*Cộng HX vào anken

Hướng cộng theo qui tắc Macovnicov

CH3-CH = CH2 + HCl  CH3 – CHCl-CH3

Bài 3.2

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

* Điều chế từ ancol

Đây là phản ứng thường dùng nhất để điều chế dẫn xuất

halogen

- Cho ancol tác dụng với hidro halogenua

R-OH + HCl → R-Cl + H2O

Vì đây là phản ứng thuận nghịch do đó để phản ứng dễ xãy

ra, người ta cho thêm chất xúc tác là H2SO4, ZnCl2

• Về khả năng phản ứng

+ HI > HBr > HCl

+ Ancol bậc 3 R3C-OH > ancol bậc 2 R2-CH-OH > ancol

bậc 1 R-CH2-OH

Bài 3.2

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

- Tác dụng với PX5, PX3, SOCl2

• Đây là phản ứng cũng thường được dùng cho hiệu suất cao

Ví dụ :Ancol bậc 1 và bậc 2: Phương pháp tốt nhất để chuyển

thành halogenua ankyl với các tác chất như : tionyl clorua

SOCl2, phosphor tribromua PBr3

CH3CH2 CH

OH

CH3 PBr3

Eter, 35oC CH3CH2 CH

Br

CH3 + P(OH)3 2-Butanol 2-Bromobutan (86%)

3

Bài 3.2

DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA HALOGEN

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN

QUÝ THẦY CÔ