Hệ thống kiến thức hóa học hữu cơ nâng cao: ankan, anken ,ankin, aren, .....Tài liệu dùng đề học sinh ôn luyện học sinh giỏi cấp tỉnh và thi quốc gia, dùng cho sinh viên chuyên ngành hóa học, giúp trí nhớ hóa hữu cơ.
Trang 14
H2, Ni, Pt, Pd
Andehit
RCH=O
Xeton
Anken
>C=C<
Ankin
-CC-Halogenur alkyl
R-X
Axit cacboxylic
R-COOH
Clemensen
Hg-Zn/HCl
Hidrazin
H2N-NH2/OH
H2/Ni, Pt, Pd
to
R-MgX
Na Mg/ eter khan
Tổng hợp Wurtz
NaOH/
CaO, 200-300oC
R/-X (1o)
R-R /
H
2O
>C=O >CH
2CO
3
ANKAN CnH2n+2 (n1))
X2, 300O
hoặc h
+ O2
Cắt tất cả các nối C-C và C-H
Năng lượng, CO2 + H2O (n
CO2< n
H2O)
, 700OC Cracking (khôg có O
2) Dehidro hóa (tạo nối đôi, khôg có O2)
R-H
(Tất cả các H đều có thể bị
thay thế bởi X)
CH3<H (1O)<H (2O)< H (3O)
X X X X X
X-C-C-C-C-C-X
X X X X X
Per halogenopentan
R-X
Cắt C-H tạo ra anken Cắt C-C tạo ankan, anken Đồng phân hóa
Đóng vòng
Trang 2Axetilen
CHCH
Ancol
R-X
Dihalogeno
- CX2
-Na HCC:
R / -X
H2SO4,
Al2O3, 300oC (-H
2O)
NaOH, KOH (tương đối mạnh) NaNH2, RONa (mạnh)
(- HX)
Tạo anken mang nhiều nhóm thế
Zn ( -X2)
ANKEN CnH2n (n2) > C = C <
Ankin
R-
CC-H
2/Pd
H2/Ni HX(HCl, HBr, HI)
Markonikoff
R-X
monohalogen
H2O/H2SO4 Markonikoff
R-OH
BH3 H
2O
2/OH
Cộng H-OH vào anken theo phản Markonikoff
X
2
(Cl2, Br2, I2)
R-OH >C-C<X X
HO-Cl HO-Br
>C - C<
OH X Clorhidrin Hoặc Bromhidrin
O3 Zn/HCl Ozon giải
>C=O andehit hoặc xeton
Peracid RCO3H
>C-C<
O epoxid
H2O
>C - C<
OH OH
trans diol
KMnO4 loãng lạnh
OsO4
>C - C<
OH OH
cis diol
KMnO4 đđ
K2Cr2O7/H+
R-COOH + Xeton + CO2
Trùng hợp (t0, p, xt)
Polime
Trang 3C+CaO CaC2+ CO
Canxicacbua
CC,Ca2+
+ H2O
Axetilen CHCH
H2/Ni
+ R/-X(10)
3
H2O2/OH
Cộng H-OH phản Markonikoff
X2 (Cl2, Br2, I2)
O3 giải
H2O2
-CH
2 O
Andehit/xeton
Oxi hóa H2Cr2O4 KMnO4 /OH
-R-COOH + R/-COOH
NaNH2 (bazơ rất mạnh)
R-X (10)
Metan 2CH4
15000C
Anken
>C=C<
X2
>C-C<
X X dihalogeno
NaNH2 Cho ankin với nối
ba ở đầu dây
Andehit R-CH=O
Cl R-CH=O + PCl5 R-CH + POCl3 Cl
R - C - R/ + PCl
5 R – C – R/ + POCl
3
O Cl Cl
Dihalogeno
NaNH2 (luôn tạo ankin thật) (Khôg dùg NaOH, KOH, ancol:
Bazơ khôg đủ mạnh)
Ankin thế R-CC-R/
Ankin với nối ba ở giữa dây
KOH, NaOH, ancol,
NaNH2 hoặc R-Li
hoặc R/-MgX
-+ andehit R1-CH=O rồi H3O+
OH
Ankan
H2/Pd/C Xúc tác Lindlar
Anken
>C=C<
X X
- C – C –
X X
H-X
- CH = C – X
-CH2-CX2-
Enol – C=C –
H OH
R-COOH + R/-COOH
H
2O
Ankin thật
RCCPHẢN ỨNG CHUNG CỦA ANKIN CC
Trang 4-Acid
3O+
Khôg chuyển vị
Acid phtalic
+ CO
2 + H
2O Anhidrid maleic
R-X, AlCl
3
Chuyển vị
Friedel Craffs
Anken R-CH=CH
2
H+
chuyển vị
R – C – Cl, AlCl
3
O hoặc (RCO)2O, AlCl3 Zn/HCl Clemensen
R-OH/H+
chuyển vị
R-X
Na hoặc Zn, phản ứng FITTIG (tổng hợp Wurtz)
Cho hỗn hợp Ar-Ar, Ar-R
AREN Ar-R (CnH2n-6 , n6) (Khó cộng, dễ thế) PHẢN ỨNG
CỘNG
H2, 1000C
100-150at X2, h
Cl
2, AlCl
3
- CH2-CH2-CH3 Cl2 , AlCl3 CH2CH2CH3
Cl
- CH-CH2-CH3 Cl
Cl2, h
- CH-CH2-CH3 Br
/(PhCO2)2O
peroxid benzoyl N-Bromosuccinimid
N-Br
O
O
thế Cl vào dây nhánh
hexacloroxiclohexan
X X
X
X
R
SO3H
HNO
3
H2SO4
SO3 oleum
H2SO4 đđ
R-X AlCl
3
R
H2O, H+
C – R O
R –C –Cl O AlCl3
PHẢN ỨNG THẾ THÂN ĐIỆN TỬ VÀO NHÂN THƠM
Oxi hóa rất khó phải dùng V
2O
5, 4500C + O2
COOH
COOH
Trang 5HOẠT ĐỘ
- NH2
- OH
- OCH3
- NH – C – CH3 O
- R
- H - Cl
- Br
- I
- N=O nitroso
-CH=O andehit
- SO3H acid sunfonic
– C – OR O
– C – OH O
xeton
– C – R O
-CN
-NO2
-F
R
- N R R
Nhóm tăng hoạt định hướng orto, para
Nhóm giảm hoạt định hướng orto, para Nhóm giảm hoạt, định hướng meta
Trang 6R-OH
H2SO4 đ
(-H
2O)
Alcol R-OH Na R-O Na
R/-X Fản ứg Williamson
Anken R C=C
R/
C6H5-CO3H peracid
Eter rất trơ 2HX đậm đặc, (X=Cl, Br)
R-X + R/-X + H2O
R
R/
O
ETER R-O-R/ RẤT TRƠ
CH
3
CH2-CH -CH-CH2CH2-CH3
O
2-Metyl-1,3-epoxihexan
H
3C O 2-metyl-1,2-epoxipropan
3 H
O
1-metyl-1,2-epoxiciclohexan
CH2 O
Oxid metilen ciclohexan
CH
2 CH CH
3
O Oxid propilen OCH
3
Anisol
O O Dioxan
O Tetrahidrofuran
O Furan
O O
O O
O O Eter 18-crown-6 (vòng 18 ngtố có 6 oxi)
CH3-O-CH=CH2 Oxid metyl vinyl
Trang 7O O
O C
+ O=C=O O
H
H
3O+
OH OCOCH3
COOH Ac
2O COOH
Acid salicilic Acid acetal salicilic
SbCl
2
OH
OH Hidroquinon
R-X AlCl3
OH OH R
+ R
Halogenur
aryl
Ar-X
NaOH, 3000C
H3O+
khó thực hiện
H2SO4 đđ/SO3 Acid sunfonic
SO3H NaOH khô 350-4000C HCl
NH
2
NaNO
2, HCl, 00C Thủy jải H
2O, 1000C
Than đá
Chưng cất
Cumen (sản fẩm của dầu mỏ)
CH3 CH
CH3
O2 khôg khí
PHENOL OH
NaOH
Hoặc
K, Na
ONa
Phenolat
Natri
Oxid thorium ThO
2
4000C (-H2O)
Ar-O-Ar
Eter
R-C-Cl O (R-CO)
2O
Ester
OH COOH
H
2/Ni (P, cao)
Na2Cr2O7 Hoặc (KSO
3)
2NO nitroso sunfonat Kali O
O Bazơ quinon
X2 AlCl
3
X
OH
HNO3 H
2SO
4
OH
NO
2
H2SO4 (SO
3) OH
SO3H
R-C-Cl O AlCl
3
OH
C R O
NaH Br-CH2-CH=CH2 Bromur alil
O – CH2-CH=CH2
Alil phenil eter
, 200-2500C
CH2 CH2
O CH O H CH CH
2 CH
2
Chuyển vị
OH
CH2-CH=CH2 O-alilphenol
NaOH
CO2, 2000C, áp suất
H
3O+
phản ứng KOLBE
PHẢN ỨNG Ở NHÂN BENZEN
OH
Ciclohexanol
Trang 8
Bazơ Y
Ankan
X2
Ancol 1), 2
HX (có thể cho khử tạo anken) PCl3; PCl5 PBr
3; SOCl
2
Anken
HX Markonikoff
X
2
Diol
C – C
OH OH
HX
Akin
C C
-HX Markonikoff
Andehit R-CH=O Xeton R – C – R/
O
PCl5
D N XU T R-X ẪN XUẤT R-X ẤT R-X
(10)
KOH
NaNH
2
RONa
NH3
RNH
2
Đun
nóng ()
khử HX
Anken
> C = C <
nhiều nhóm
thế
Mg, eter khan
R- MgX
- C – C -
X X
Zn
Anken
> C = C <
X
- C – C - hoặc - C – C -
X X X
KOH
Ankin với nối ba ở giữa dây
C C
-Ankin với nối ba ở đầu dây
- C CH
NaNH
2
Hidrua H Ankan R-H
Ancolat R/O Na Eter R- O-R/
R/-COO O
Nitrit AgNO2 Hợp chất nitro R-NO2 Ankinur R/ -CCNa Ankin thế R/-CC-R Nước H
Amin 1 R/-NH2 Amin 2 R-NH-R/
Amin 3 R/-NR//-R/// Amonium
tứ cấp (RR/R//R///)N
axeton
AlCl3 Benzen Ar-H Ankylbenzen Ar-R
- CH – CH -
X - CH – C -
X
- CH – C - X
- C – C -
X X
- C – C -
X X
- CH
2 – CX
2 -
R – CCl2 – R/
Trang 9R/-CN:
R-C=N: MgX
R/
H2
O
R-C=NH R/
H2O, H+ Imin dễ bị thủy giảI
R-C-R/
O ceton
R/-C-OR O Hoặc
R/-C-Cl O (RCO)
2O Alcol 30
(pư 2 lần)
Ancol R-OH
HX PCl3; PCl5; PBr3 SOCl
2
R-X
Mg/eter khan
+ HX (Markonikoff) + HBr , peracid (Kharash)
HỢP CHẤT CƠ KIM R-MgX (Halogenur alkyl magnenium)
Hợp chất A-H có
hidro linh động
Nước H-OH RH + HO-MgX
Hidracid X-H RH + X-MgX
Ancol R-OH RH + RO-MgX
Phenol C6H5-OH RH + ArOMgX
R-CCH RH + R-CC:MgX
NH3 RH + H2N MgX
R-NH
2 RH + RNHMgX
R/-X (10)
R/-R hidrocacbon
CH(OEt)
3
Orto fomiat etyl (rồi H2O)
OEt R-MgX + H-C OEt OEt OEt R-CH acetal OEt H
2O RCH=O andehit
1) R/-CH=O
R/-C-R O 2) H2O
R/-CH-R OH
R/
R-C R//
OH Ancol 20 và 30
R/COCl -600C
R/-C-R O Ngưng ở ceton
CO
2, H
3O+
R-COOH Acid carboxylic
Bên ít cồng kềnh
O epoxid Ancol
Anken
>C=C<