Giáo trình Hóa học hữu cơ - Chương 7: Alkyne - Phan Thanh Sơn Nam

Nội dung text: Giáo trình Hóa học hữu cơ - Chương 7: Alkyne - 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 7: ALKYNE I. Giớithiệu chung Hợpchất hydrocarbon không no, mạch hở, chứa liên kếtbaC≡C Công thức chung: CnH2n-2 2
3. 180o 1.06 Å Å 3
4. II. Danh pháp II.1. Tên thông thường • Alkyne đơngiảnnhấtlàHC≡CH acetylene • Các alkyne đơngiảnkhácđược xem là dẫnxuất của acetylene HC≡C-CH2-CH3 ethylacetylene CH3-C≡C-CH(CH3)2 isopropylmethylacetylene 4
5. II. 2. Tên IUPAC • Cách gọitêngi ống như alkene, chỉ đổiene thành yne • Mạch chính phảichứaC≡C • Những h ợpchấ tchứa nhiềuhơn1 nốibaÆ diyne, triyne • Hợpchấtvừacónối đôi vừacónốibaÆ enyne 6-methyl-3-octyne 4-methyl-7-nonene-1-yne 5 1-heptene-6-yne
6. III. Các phương pháp điềuchế III.1. Thủy phân calcium carbide CaC2 2000 oC CaO + 3C CaC2 + CO CaC 2 + 2H2O HC CH + Ca(OH)2 III.2. Oxy hóa methane 1500 oC 6CH4 + O2 2 HC CH + 2CO + 10H2 6
7. III.3. Đitừ dẫnxuất dihalogen KOH/EtOH H2CCH2 HC CH Br Br to KOH/EtOH CH3-CH2-CHCl2 CH -CH CH to 3 H tO CH3-C CCH3 /E OH Cl K to CH3-CH2-C-CH3 NaN Cl H t o 2 CH3-CH2-C CH 7
8. III.4. Alkyl hóa dẫnxuất natri hay cơ magnesium của acetylene HC≡CNa + R-X Æ HC≡C-R + NaX HC≡C-MgX + R-X Æ HC≡C-R + MgX2 Điềuchế dẫnxuấtcủa acetylene HC≡CH + NaNH2 Æ HC≡CNa + NH3 HC≡CH + CH3MgX Æ HC≡C-MgX + CH4 IV. Tính chấtvậtlý(tựđọc) 8
9. V. Tính chất hóa học V.1. Phản ứng thế H đầumạch H đầumạch thể hiện tính acid HC≡C-H + NaNH2 Æ HC≡CNa + NH3 + - HC≡C-H + [Ag(NH3)2] NO3 Æ Ag-C≡C-Ag + NH4NO3 + NH3 • C trong C≡C-H ở trạng thái sp, độ âm điệnlớn hơnsp2 hay sp3 Æ hút điệnt ử củ aliênk ếtC-H Æ H+ dễ tách ra 9 • Alkene & alkane có tính chấtnày
10. V.2. Phản ứng cộng hydrogen Ni hay Pt R CCR' + H2 R-CH2-CH2-R' R-CH2-CH2-R' /C Pd R CCR' + H2 P d/ Ca Pd C /Ba O 3 SO H H 4 CC R R' H R' R CCR' + Na/NH3 CC 10 R H
11. V.3. Phản ứng cộng halogen Br Br Br 2 H CCCHBr H3CCCH + Br-Br H3CCCH 3 2 Br Br • Sảnphẩm trans trong lầncộng thứ nhất Lưuý:nếunối đôi & nốibakhôngliênhợp, X2 sẽ cộ ng vào nối đôi!!! CH2=CH-CH2-C≡CH + Br2 Æ BrCH2-CHBr-CH2-C≡CH 11
12. V.4. Phản ứng cộng HX H H H Br H-Br H-Br H CCCH H CCCH2 H CCCH3 H HBr HBr • Tuân theo quy tắc Markonikov 12
13. V.5. Phản ứng cộng nước HgSO HC CH + H O 4 CH CHO 2 HC CH2 3 H2SO4 OH enol R CCH3 HgSO4 R C CH2 R CCH+ H2O O H2SO4 OH enol • Chỉ có acetylene mớitạo thành aldehyde 13
14. V.6. Phản ứng cộng hợp alkylborane H H δ+ δ− H3CC2H5 H CCHCC CH CH3COOH HCCCC CH3 3 2 3 CC H H HBR2 H H BHR - 2 H2O2/OH H3CCHCC 2 CH3 H3CCHCH2 C 2 CH3 HOH O •Tạo alken: cộng cis 14
15. V.7. Phản ứng cộng hợpchất carbonyl • Cộng hợp ái nhân δ− δ+ H σ− HCHO H CCH CO HCHCC 2-OH HO-H2CCHCC 2-OH δ+ H R R R H CCH + 2 CO HO-CCC C-OH R R R 15
16. V.8. Phản ứng cộng hợp ái nhân R-OH, R-SH, R-COOH, H-CN, amine Æ monomer quan trọng RO- - ROH - HC CH ROCH CH ROCH CH2 + RO 150 oC C H CO NR R2NH 6 5 2 C6H5CO CCH CC H H C H OC H C2H5ONa 6 5 2 5 C6H5CCH CC H H ROH CH2 CH C CH CH2 CH CH CHOR RO- 16 150 oC
17. V.9. Phản ứng oxy hóa Oxy hóa alkyne bằng KMnO 4 hay ozone tạo carboxylic acid R-C≡C-R’ + KMnO4 hay ozone Æ RCOOH + R’COOH R-C≡C-H + KMnO4 hay ozone Æ RCOOH +CO2 V. 10. Phản ứng trùng hợp CuCl HCl 2H CCH CH2=CH-C CH CH =CH-C CH to 2 2 Cl chloroprene CH2-CH=C CH2 cao su neoprene 17 Cl