Bài 35. Benzen và đồng đẳng. Một số hiđrocacbon thơm khác

Tiết 55, 56
Trước hết kiểm tra BÀI CŨ
Vieát sô doà ñieàu cheá toång hôï PVC töø ñaù voâi vaø
than ñaù, sau ñoù vieát phöông trình phaûn öùng

CaCO3 CaO CaC2 C2H2CH2=CHCl PVC
Caùc phöông trình phaûn öùng:
CaCO3 CaO + CO2
CaO + 3C CaC2 + CO
CaC2 + 2H2O  C2H2 + Ca(OH)2
CH  CH + HCl  CH2=CHCl
nCH2=CHCl (– CH2 – CH –)n
Cl

Câu 1
Đáp
Vieát phöông trình phaûn öùng xaõy ra giöõa
propin vôùi caùc chaát sau:
a) H2 ( xt Pd ) b) Br2
c) HCl d) Ag2O/ nöôùc NH3

a) CH C– CH3 + H2 CH2=CH–CH3
b) CH C– CH3 +Br2  CHBr=CBr – CH3
CHBr =CBr– CH3 + Br2  CHBr2 – CBr2–CH3
c) CH C– CH3 + HCl  CH2=CCl – CH3
CH2=CCl – CH3+ HCl  CH3 – CCl2- CH3
d) 2CH C–CH3 +Ag2O 2AgC C–CH3+H2O
Câu 2


Đáp
DÀN BÀI
I- Đồng đẳng,đồng phân,
danh pháp
II- Tính chất vật lý:
III- Cấu tạo vòng Benzen
IV- Tính chất hóa học
1. Phản ứng thế
2. Phản ứng cộng
3. Phản ứng oxi hóa
V- Ứng dụng
A- BENZEN
* Công thức phân tử của benzen là C6H6 ( M= 78)
* Công thức cấu tạo vòng của BENZEN :
Kekule (1865), đề xuất công thức cấu tạo của benzen là một vòng 6 cạnh, mỗi đỉnh là một nhóm CH , có 3 liên kết đôi và 3 liên kết đơn xen kẻ lẫn nhau ( gọi là công thức Kekule )
Mô hình pt.benzen
Công thức Kekulê không phản ánh được tính chất vừa
không no lại vừa no của vòng benzen
Theo quan niệm ngày nay, mỗi nguyên tử C trong
vòng benzen sử dụng 3 obitan để tạo 3 liên kết , còn
obitan thứ tư là obitan p có trục đối xứng thẳng góc với
mặt phẳng phân tử xen phủ bên với obitan p của 2
nguyên tử C bên cạnh tạo liên kết ở khắp vòng.
Để biểu diễn vòng benzen ta có thể dùng công thức
Kêkulê với cách biểu diễn nội dung mới nêu trên, hoặc
dùng công thức sau:
B- DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA BENZEN
I- ĐỒNG ĐẲNG , ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP:
1- Đồng đẳng:
Benzen ( C6H6 ) và các chất đồng đẳng
C6H5 - CH3 ( metyl benzen ) , C6H5 ?CH2CH3 (etylbenzen) , ?.. họp thành một dãy đồng
đẳng của benzen (còn gọi là aren), có công
thức chung : CnH2n -6 ( với n ? 6 )
2- Danh pháp :
Tên gốc ankyl đặt trứơc từ benzen
Thí dụ: C6H5 - CH3 : metyl benzen ( hay toluen)
C6H5 ? CH2 -CH3 : Etyl benzen
3- Đồng phân:
Các aren từ C8H10 trở lên có đồng phân về vị trí nhóm thế.
Khi vòng benzen có 2 hay 3 nhóm thế ankyl, sẽ có đồng phân vị trí tương đối của các nhóm thế đó.
Thí dụ: C8H10 có 4 đồng phân CH3
CH2 ? CH3 CH3 CH3
CH3
êtyl benzen CH3 CH3
1,2-đimetyl benzen 1,3-đimetyl benzen
(octo xilen) (meta xilen) 1,4-đimetyl benzen
(para xilen)
II- LÝ TÍNH:
Benzen là chất lỏng không màu mùi thơm đặt trưng,
nhẹ hơn nước, không tan trong nước, tan nhiều trong
rượu, et-xăng?và là dung môi tốt cho iôt, lưuhùynh,
cao su, chất béo. Nhiệt độ sôi ở 800C và đông đặc ở
5,40C
III- HÓA TÍNH:
Do cấu tạo vòng đặc biệt mà benzen tương đối dễ cho
phản ứng thế, khó cho phản ứng cộng, vàcho phản ứng
oxi hóa khử. Đó là tính thơm . Các đồng đẳng của
benzen cũng có tính thơm, ngoài ra còn có các phản
ứng ở gốc ankyl
1/ Phaûn öùng theá:
a.Taùc duïng vôùi brom (phaûn öùng brom hoùa) : Benzen
khoâng taùc duïng vôùi nöôùc brom nhöng deã daøng p/öù vôùi
brom khan khi coù Fe laøm xuùc taùc :
C6H6 + Br2 C6H5 – Br + HBr
Toluen ( hay metylbenzen) cho phaûn öùng brom hoùa deã
daøng hôn benzen vaø taïo thaønh hoãn hôïp 2 ñoàng phaân:
CH3
CH3 Br + HBr
+ Br2 Fe CH3

+ HBr
Br

Nếu chiếu sáng, toluen lại cho phản ứng thế ở nhóm -CH3 dễ dàng hơn CH4 :
C6H5 ?CH3 + Br2 C6H5 ?CH2?Br + HBr
benzyl bromua
b- Tác dụng của axit nitric ( phản ứng nitro hóa):
H + HO ? NO2 NO2 + H2O

nitro benzen
Trong điều kiện axit đặc hơn và đun nóng,ta có thể thực
hiện phản ứng thế tiếp nữa tạo thành 1,3-đinitrobenzen.
Toluen tham gia phản ứng nitro hóa dễ dàng hơn benzen
cho ta hỗn hợp 2 sản phẩm đồng phân:
CH3
CH3 Br + H2O
+ HO-NO3 H2SO4ññ CH3

+ H2O
Br

Qui luaät theá ôû voøng benzen:
Khi voøng benzen ñaõ coù saün nhoùm –CH3 , –C2H5 … -OH ,
-NH2 phaûn öùng theá seõ deã daøng hôn vaø öu tieân xaõy ra ôû
caùc vò trí ortho vaø para . Traùi laïi , neáu voøng benzen ñaõ
coù saün nhoùm –NO2 hoaëc –COOH , phaûn öùng theá seõ
khoù hôn vaø öu tieân xaõy ra ôû vò trí meta.
2/ Phaûn öùng coäng:
a) Coäng hidro:
+ 3H2
b) Coäng clo:
Trong ñieàu kieän chieáu saùng benzen coäng vôùi clo cho khoùi traéng hexa clo xiclohexan (666) :
C6H6 + 3Cl2 C6H6Cl6 (khoùi traéng)
Chaát 666 laø thuoác tröø saâu ñöôïc duøng trong noâng nghieäp.
Trong ñieàu kieän chieáu saùng toluen cho phaûn öùng theá
vôùi clo ôû nhoùm –CH3
( C6H5 –CH3 + Cl2 C6H5 –CH2 –Cl + HCl )

3/ Phản ứng oxi hóa:
Benzen và các đồng đẳng của nó cháy trong không
khí cho nhiều muội than (vì cháy không trọn)
C6H6 + O2 ? 6CO2 + 3H2O
CnH2n ? 6 + O2 ? nCO2 + (n ? 3 )H2O

Benzen không tác dụng với KMnO4 nhưng toluen bị oxi
hóa ở gốc ?CH3 khi đun nóng với dung dịch KMnO4
sinh ra axit benzôic C6H5 -COOH.
CH3 + 3[O] ? COOH + H2O
dd KMnO4
15/2
IV- ỨNG DỤNG:
-Benzen là nguyên liệu để điều chế nitrobenzen, phenol,
anilin, clobenzen , dược phẩm , thuốc trừ sâu C6H6Cl6 ,
Benzen còn dùng làm dung môi?
- Các đồng đẳng của benzen có nhiều ứng dụng trong
tổng hợp phẩm nhuộm, dược phẩm Toluen làm thuốc nổ
TNT.
V- ĐIỀU CHẾ :
Trong công nghiệp ta điều chế benzen, toluen? bằng sự
chưng cất nhựa than đá, đê-hidro hóa xiclohexan, hexan
?



- Vì coù caáu taïo voøng ñaëc tröng maø benzen
vöøa coù tính no nghóa laø cho phaûn öùng theá,
vöøa coù tính khoâng no laø cho ñöôïc phaûn
öùng coäng.
-Toluen, ngoaøi phaûn öùng theá ôû voøng benzen
trong ñieàu kieän chieáu saùng coøn cho phaûn
öùng rtheá ôû nhoùm –CH3 .


Soaïn caùc baøi taäp 1, 2. 3, 4 trang 114
saùch giaùo khoa Hoùa 11