Bài 29. Anken

2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
1
Chương 3
HIDROCACBON
KHÔNG NO
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
2
Hidrocacbon không no là những hidrocacbon có chứa liên kết đôi hoặc ba hoặc cả 2 loại liên kết đôi trong phân tử. Chúng có thể ở dạng mạch hở (aliphatic hay axilic) hay mạch vòng (alixiclic).
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
3
BÀI 1. ANKEN
I - Đồng phân và danh pháp
1. Định nghĩa : anken là những hợp chất hiđrocacbon không no, mạch hở và có 1 nối đôi (C=C) trong phân tử.
2. Công thức tổng quát : CnH2n (n ≥ 2)
3. Đồng phân : anken có các kiểu đồng phân sau :
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
4
a. Đồng phân cấu tạo:
+ Đồng phân về vị trí của liên kết đôi.

CH3−CH2−CH=CH2 và CH3−CH=CH−CH3

+ Đồng phân về mạch cacbon.
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
5
b. Đồng phân hình học
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
6
Nguyên tử hoặc −H < −CH3 < −NH2 < −OH < −Cl < −Br
nhóm nguyên tử
Z 1 6 7 8 17 35
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
7
4. Danh pháp
Theo danh pháp thường : đổi đuôi −an thành đuôi −ilen.
Thí dụ:
CH2=CH2 etilen;
CH3CH=CH2 propilen;
CH3CH2CH=CH α-butilen;
CH3CH=CHCH3 β-butilen
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
8
Theo danh pháp IUPAC , tên của anken tuân theo các quy tắc sau:
_ Tất cả tận cùng bằng en
_ Mạch chính là mạch chứa liên kết đôi và là mạch dài nhất
_ Đánh số thứ tự sao cho đầu mạch gần liên kết đôi.
_Gọi tên:
locant + tên nhánh + hiđrua nền + locant + en

2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
9
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
10
II. Tính chất vật lí
1.Tính chất vật lí thông thường
- Anken từ C2  C4 ở thể khí; từ C5 trở lên ở thể lỏng.
- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi (tăng dần theo phân tử khối),
- Tính tan (rất ít tan hoặc không tan trong nước),
Tỉ khối (nhỏ hơn 1 và tăng dần theo phân tử khối).
trans-anken nóng chảy ở nhiệt độ cao hơn nhưng nhiệt độ sôi lại thấp hơn cis-anken
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
11
Như vậy, liên kết pi dễ bị đứt ra
trong các phản ứng hoá học,
do đó liên kết C=C là trung tâm phản ứng
cao nhất của anken.
III. Tính chất hóa học
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
12
Trong phân tử anken, do có liên kết pi dễ bị đứt ra, nên anken có thể tham gia phản ứng cộng (theo kiểu AE), trùng hợp và oxi hoá.
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
13
1. Phản ứng cộng
Cacbo cation
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
14
Theo cơ chế cộng electrophin (AE)
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
15
Nhưng 1 số hợp chất có tính hóa lập thể, chẳng hạn khi cộng brom vào eten thì việc cộng theo cơ chế AE, sẽ theo hướng cộng trans.
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
16
- Phản ứng cộng HBr trong dung môi benzen, rồi thêm ete để giảm nồng độ H+ thì phản ứng sẽ chậm lại.
- Khi cộng HOH mà không có H+ thì phản ứng không xảy ra. Từ đó cho thấy tầm quan trọng của ion H+, và giai đoạn chậm quyết định tốc độ chung của phản ứng cộng là tạo cacbocation trung gian
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
17
Cacbocation càng bền → phản ứng cộng càng dễ dàng hơn. Khả năng phản ứng của đồng đẳng etilen và các dẫn xuất etilen biến thiên như sau :

CH2 = CH2 < CH3CH = CH2 < (CH3)2C = CHCH3
CH2 = CH2 > CH2 = CHBr > CH2 = CHCOOH
Trong các phản ứng AE
Các nhóm đẩy e: (CH3-, C2H5-, C6H5-, …) làm tăng khả năng phản ứng.
Các nhóm hút e: ( -Br , -Cl , -COOH ,….) làm giảm khả năng phản ứng .

2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
18
a- Cộng halogen
- Chỉ có brom và clo có thể cộng vào nối đôi của anken
CH2 = CH2 + BrBr → BrCH2CH2Br
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
19
Phản ứng brom : thì sẽ xảy ra qua 2 giai đoạn, với sự tham gia của Br+ ở giai đoạn đầu theo cơ chế cộng electrophin. (AE)
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
20
- Nếu trong hỗn hợp phản ứng có mặt các chất nucleophin như Cl-, I-, HOH, CH3OH…..thì các nucleophin đó cũng tham gia phản ứng cộng.
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
21
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
22
* Cộng H-Hal và các HA khác
CH2 = CH2 + Br-H → CH3-CH2-Br
CH2 = CH2 + H2SO4 → CH3-CH2-OSO3H
CH2 = CH2 + H-OH → CH3-CH2-OH

Người ta thấy rằng khả năng phản ứng của các H –Hal tăng theo trình tự HF << HCl < HBr < HI , tức là tăng theo lực axit .

2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
23
Qui tắc MACCOPNHICOP :
Trong phản ứng cộng HA vào anken, phần dương (H+) ưu tiên cộng vào nguyên tử C mang nối đôi chứa nhiều H hơn , phần âm (A) cộng vào nguyên tử C chưá ít H hơn.


2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
24
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
25
Qui tắc CỘNG
Phản ứng cộng electrophin tác nhân không đối xứng vào nối C = C của hợp chất hữu cơ xảy ra ưu tiên theo hướng tạo thành cacbocation trung gian bền hơn .
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
26
* Cộng các tác nhân khác
Cl2 + H2O
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
27
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
28
Khơi mào: R–O–O–R  RO  R
peoxit
R + H – Br  R–H + Br
Phát triển mạch:
Br + CH3CH=CH2  CH3CH–CH2Br (bền - SPC)
CH3CHBrCH2 (kém bền - SPP)

CH3CH–CH2Br + H–Br  CH3CH2CH2Br + Br
CH3CH–CH2Br + Br  CH3CHBrCH2Br
Tắt mạch: Br + Br  Br2
2CH3CH–CH2Br  CH3CH–CH2Br
CH3CH–CH2Br
Sự thay đổi hướng phản ứng khi có mặt peoxit gọi là hiệu ứng peoxit hay hiệu ứng Kharat.





2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
29
2. Phản ứng cộng Hiđro trên xúc tác kim loại
Xúc tác : Pt, Ni, Pd, …
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
30
3. Phản ứng trùng hợp
Trùng hợp là dạng phát triển của phản ứng cộng.
…CH2=CH2 + CH2=CH2 +……-CH2-CH2-CH2-CH2-
Gọn : nCH2 = CH2  ( -CH2-CH2 -)n
monome polime
Trong đó :
n : hệ số trùng hợp
CH2CH2 : mắc xích cơ bản
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
31
4. Phản ứng oxi hóa
a. Oxi hóa hoàn toàn - phản ứng cháy :
CnH2n + 3n/2 O2 → nCO2 + nH2O + Q
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
32
b. Oxi hóa liên kết  mà không làm đứt liên kết :
Đihiđroxi hóa:
CH2=CH2 + 2MnO4¯ + H2O  3HOCH2–CH2OH + 2MnO2 + 2OH-
etylen glicol
 KMnO4 loãng được làm thuốc thử (bayer) nhận ra liên kết đôi và liên kết ba trong phân tử Hiđrocacbon không no .
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
33
c. Epoxit hóa
Anken tác dụng với một peraxit hữu cơ (H-CO3H , C6H5CO3H,…) trong dung dịch muối trơ (CHCl3, CCl4…) sinh ra trong epoxit (hay là oxiran).Ví dụ:
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
34
d. Oxi hóa làm đứt liên kết đôi :
* Oxi hoá bằng KMnO4 :
- Dung dịch KMnO4 nóng, trong môi trường H+, oxi hóa mạnh làm đứt liên kết đôi .
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
35
e. Ozon phân
- Đó là quá trình cộng hợp ozon vào nối đôi tạo thành ozonit, rồi thủy phân khử hoặc oxi hóa ozonit.
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
36
 dựa vào ozon phân, người ta có thể suy ra cấu tạo của anken ban đầu.
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
37
* Oxi hóa liên kết xichma Csp2-H
Etilen (và vài đồng đẳng thấp) bị oxi hóa bởi oxi không khí khi có hệ chất xúc tác PdCl2/CuCl2 sinh ra axetanđêhit hoặc vinyl axetat (nếu thực hiện phản ứng trong axit axetic)





 Hai phản ứng trên được dùng trong tổng hợp chất hữu cơ.
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
38
5. Phản ứng thế (không đặc trưng)
CH2 = CH2 + Cl2
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
39
IV- Điều chế
1. Từ dẫn xuất monohalogen: tách H-Hal (đehiđrohalogen hóa)



2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
40
2. Từ dẫn xuất 1,2-đihalogen : tách Halogen (đehalogen hóa)
BrCH2CH2Br + Zn  CH2=CH2 + ZnBr2
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
41
3. Từ ancol : tách HOH (đehiđrat hóa)
 phản ứng này (đehiđrat hóa) xảy ra theo quy tắc Zaixep.
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
42
4. Từ ankin : hiđro hóa ankin

2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
43
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
44
5. Từ anđehit hoặc xeton và photphoni ylua (ylit photpho) : phản ứng Vittic
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
45
V- Ứng dụng
1. Tổng hợp polime
- Nhờ phản ứng trùng hợp ta dùng để tổng hợp nhựa PE, PP, … (keo dán chất dẻo)
- Nhờ phản ứng thế và tách H2, oxi hóa, có thể sản xuất nhựa, tơ sợi và chất dẻo.
- Nhờ phản ứng đehiđro hóa, sản xuất cao su tổng hợp.
- Nhờ phản ứng cộng và một số phản ứng khác => tổng hợp hóa chất hữu cơ
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
46
VI- Etilen
- Là chất khí, không màu, không mùi, không tan trong nước.
Điều chế từ việc cracking khí, hoặc có thể điều chế từ etanol
Etilen là nguồn nguyên liệu hữu cơ rất quan trọng của công nghiệp hóa học.
- Etilen còn làm chất kích thích cho trái cây mau chín.
2/16/2010
Designed by Group 2/CHO 1081
47
THE END
See you soon !