Hóa học hữu cơ chọn lọc

chương III : Hiđrocacbon không no

Hiđrocacbon có các liên kết bội (đôi,ba) được gọi là hiđrocacbon không no. Các liên kết đôi, ba tạo ra tính chất hình học đặc trưng ở các nguyên tử của liên kết và vùng hoạt động trong phân tử (nhóm chức).
a- Anken
Anken là hiđrocacbon không no mạch hở chứa liên kết đôi cacbon-cacbon tạo nên từ một liên kết σ và một liên kết π, và có công thức tổng quát là CnH2n, trong đó n là một số nguyên dương
A.1- Đồng phân, danh pháp và cấu trúc
A.1.1- Đồng phân cấu tạo và hình học
ở hiđrocacbon mạch thẳng bốn cacbon chứa nối đôi có hai sự lựa chọn về hiện tượng đồng phân hóa: cấu tạo và hình học. Trong các đồng phân cấu tạo của các anken, vị trí của nối đôi khác nhau. Trong các đồng phân hình học của anken, các phân tử khác nhau ở sự phân bố tương đối của một hoặc nhiều hơn các nhóm xung quanh nối đôi.
Đối với buten, hai đồng phân cấu tạo có thể vì nối đôi có thể nằm giữa các nguyên tử cacbon thứ nhất và thứ hai của mạch (1-buten) hoặc giữa các nguyên tử cacbon thứ hai và thứ ba (2-buten). Hơn nữa vì sự quay tự do bị hạn chế quanh liên kết đôi cacbon-cacbon, nên có hai đồng phân hình học có thể đối với 2-buten: một trong số đó có hai nguyên tử cacbon nằm về cùng một phía của nối đôi (gọi là đồng phân cis), và đồng phân kia chúng nằm về hai phía đối nhau của nối đôi (gọi là đồng phân trans)


1-Buten cis-2-Buten trans-2-Buten
Rào năng lượng để chuyển hóa tương hỗ giữa cis- và trans-2-buten đòi hỏi để làm gẫy liên kết π trung bình khoảng 63kcal/mol. Năng lượng này cao hơn nhiều năng lượng có sẵn đối với phân tử ở nhiệt độ phòng, vì vậy ở nhiệt độ phòng cis- và trans-2-buten tồn tại như hai hợp chất hóa học khác nhau (Đs của cis-2-buten là 3,820C, của trans-2-buten là 0,880C)
Do có sự xuất hiện nối đôi (nhóm chức) trong mạch nên số lượng đồng phân của anken lớn hơn so với ankan tương ứng.
A.1.2- Cách gọi tên
Trong cách gọi tên của anken, vị trí của nối đôi được chỉ ra bằng chữ số để ngay trước của gốc tên gọi và thêm đuôi “en”. Quy tắc gọi tên anken theo IUPAC như sau:
1. Xác định mạch cacbon dài nhất có chứa nối đôi, và gọi tên nó với gốc tên gọi thích ứng và đuôi en.
2. Đánh số mạch chính từ đầu nào để cho nguyên tử cacbon thứ nhất của nối đôi là nhỏ nhất có thể
3. Gọi tên các nhóm nhánh như là các nhóm ankyl cùng số chỉ vị trí của nó
4. Chỉ những nhóm thế bội bằng những tiếp đầu ngữ phù hợp
Thí dụ :


Nếu tách một hiđro ra khỏi anken ta có các nhóm gọi là ankenyl. Tên gọi của chúng được hình thành bằng cách chắp thêm đuôi -yl vào tên của anken tương ứng, còn số thứ tự được đánh bắt đầu từ nguyên tử cacbon có hóa trị tự do. Thí dụ :
CH2=CH-CH2-CH2- CH3-CH=CH-CH2-
3-Butenyl