Giáo trình Hóa học hữu cơ - Chương 6: Alkadiene - Phan Thanh Sơn Nam

Nội dung text: Giáo trình Hóa học hữu cơ - Chương 6: Alkadiene - Phan Thanh Sơn Nam

1. Hóa HọcHữuCơ TS Phan Thanh SơnNam Bộ môn Kỹ ThuậtHữ uCơ Khoa Kỹ Thu ậ tHóaHọc Trường ĐạiHọc Bách Khoa TP. HCM Điệntho ại: 8647256 ext. 5681 Email: ptsnam@hcmut.edu.vn 1
2. Chương 6: ALKADIENE I. Phân loại I.1. Hai nối đôi đứng liền nhau (allene) CH 2=C=CH 2 propadiene CH3-CH2=C=CH 2 1,2-butadiene 2
3. I.2. Hai nối đôi liên hợp Có cấutạo đặcbiệt Æ có tính chất hóa học quan trọng Æ chú tr ọng các hợpchấtnày CH2=CH-CH=CH2 1,3-butadiene CH2=C(CH 3)-CH=CH 2 2-methyl-1,3-butadiene (isoprene) 3
4. I.3. Hai nối đôi xa nhau Tính chấtgiống như alkene CH2=CH-CH2-CH=CH2 1,4-pentadiene 4
5. II. Các phương pháp điềuchế II.1. Tách nướctừ 1,3-butadiol • Đitừ acetylene HgSO4 HC CH + H2O CH3-CHO H2SO4 Oδ− OH O - O + OH H2/Ni H3CCδ+ H2CC H3CCCH2 C H H H H H OH Al2O3 H3CCCH2 CH2OH CH =CH-CH=CH + 2H O 350 oC 2 2 2 H 5
6. II.2. Từ ethanol ZnO/Al2O3 2 CH3-CH2-OH CH2=CH-CH=CH2 450-500 oC II.3. Từ 1,4-butadiol H2/Ni HC CH + HCHO HO-CH2-C C-CH2-OH Al2O3 HO-CH2-CH2 CH2-CH-OH CH =CH-CH=CH 350 oC 2 2 6
7. III. Tính chất hóa học Các điệntửπđượcgiảitỏa đều trên toàn bộ phân tử Æ linh độ ng • C1-C2: 1.38Å (C=C bình thường: 1.34Å) • C2-C3: 1.46Å (C-C bình thư ờng: 1.54Å) Khi có mặt tác nhân khác, hệ liên hợpsẽ phân cực: + - CH2=CH-CH=CH2 CH2-CH-CH=CH2 + - CH2-CH=CH-CH2 7 khác alkene bình thường
8. III.1. Phản ứng cộng halogen Thu được2 s ảnph ẩmc ộng 1,2 & 1,4 CH2=CH-CH-CH2 CH2=CH-CH=CH2 + Br-Br Br Br CH2-CH=CH-CH2 Cơ chế: Br Br δ+ δ− + + CH2=CH-CH=CH2 + Br-Br CH2=CH-CH-CH2 Br CH2-CH=CH-CH2 Br - Br Br- CH -CH=CH-CH CH2=CH-CH-CH2 2 2 Br Br Br 8
9. III.2. Phản ứng cộng HX Tùy theo nhiệt độ mà thu đượchổnhợpsảnphẩm khác nhau CH2=CH-CH=CH2 + HBr o -80 C 40 oC CH2=CH-CH-CH2 CH2=CH-CH-CH2 80% 20% Br H 40 oC Br H CH -CH=CH-CH CH -CH=CH-CH 2 2 20% 2 2 80% Br H Br H 9
10. III.3. Phản ứng Diels-Alder Phản ứng cộng hợp& đóng vòng của1,3butadiene hay dẫnxu ấtc ủanó với các hydrocarbon không no khác (ái diene) H O O H C H C C H C CH + 3 to C H C CH3 H C H H H 10
11. Các hợpchất ái diene phải mang nhóm thế hút đ iệntử, ethylene ph ản ứ ng rấtch ậm CH2=CH-CHO acrolein CH =CH-CN acrylonitrile 2 (CN )C=C(CN) tetracyan ethylene 2 2 C H -CH=CH-COOH cinnamic acid 6 5 O O maleic anhydride O O benzoquinone 11
12. III.4. Phản ứng trùng hợp CH -CH=CH-CH n CH2=CH-CH=CH2 2 2 n Trùng hợp isoprene chứa 94% cis ~ cao su thiên nhiên n CH =C-CH=CH CH2-C=CH-CH2 2 2 n CH3 CH3 12