Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (230.74 KB, 16 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>I. Lí THUYẾT ANKEN: </b>
<b>1. Tính chất vật lí:</b>
- Tương tự ankan, nhiều tính chất vật lí của anken biến đổi tương tự ankan theo độ dài của mạch
cũng như sự phân nhánh.
- Nói chung, tỉ khối của anken cao hơn so với ankan tương ứng và xicloanken lại cao hơn so với
anken.
- Ơ các đồng phân hình học, dạng trans có điểm nóng chảy cao hơn và điểm sơi thấp hơn so với
dạng Cis.
<b>2. Tính chất hố học.</b>
- Tính chất đặc trưng nhất của anken là khuynh hướng đi vào phản ứng cộng, ở các phản ứng
này liên kết
- Một đặc điểm nổi bật của anken là mật độ electron tập trung tương đối cao giữa hai nguyên tử
cacbon của nối đôi C = C và trải rộng ra theo hai phía của liên kết <i>δ</i> . Vì vậy các tác nhân
mang điện dương tác dụng đặc biệt dễ dàng vào nối đôi C = C..Phản ứng cộng vào nối đôi chủ
yếu là tác nhân mang điện dương và sau nữa là cộng theo cơ chế gốc
<b>a. Các phản ứng cộng.</b>
<b> +) Phản ứng công tác nhân đối xứng.</b>
Khi cộng tác nhân đối xứng vào anken thì đều cho một sản phẩm duy nhất
Halogen hoá anken thành 1,2 - đihalogen ankan là một phản ứng quan trọng trong cơng nghiệp
cũng như trong phịng thí nghiệm
C C
R3
R4
R1
R2
+ X - X C C
R3
R4
R1
R2 X X
+ Phản ứng cộng clo:
C C
H
H
H
H + Cl - Cl
C C
H
H
H
H Cl Cl
1,2-diclo etan
+ Phản ứng cộng brom:
Anken có khả năng làm mất màu dung dịch nước brom:
C C
H
H
CH3
H
+ Br - Br C C
H
H
CH3
H Br Br
1,2-dibrompropan
Phản ứng này được dùng để nhận biệt các hợp chất có liên kết đơi.
+ Phản ứng cộng iot:
Phản ứng cộng iot xảy ra tương đối khó khăn. Nhưng dẫn xuất của nó thì tương đối thuận lợi.
<b>+) Cộng tác nhân bất đối xứng.</b>
R - CH = CH - R + X - Y R - CH - CH - R
X Y
+ Nếu anken bất đối xứng R1 – CH = CH – R2
Khi cộng tác nhân bất đối xứng vào anken bất đối xứng thì tuân theo quy tắc Maccopnhicop:
Khi cộng tác nhân bất đối xứng vào anken bất đối xứng thì phần mang điện tích dương
ưu tiên cộng vào cacbon bậc thấp ( nhiều hiđro hơn) còn tác nhân mang điện tích âm ưu tiên
cộng vào cacbon bậc cao ( ít hiđro hơn).
* Cộng nước:
CH<sub>3</sub> - CH = CH<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O
CH<sub>3</sub> - CH - CH<sub>3</sub>
CH<sub>3</sub> - CH<sub>2</sub> - CH<sub>2</sub> - OH
OH (SPC)
(SPP)
CH<sub>3</sub> - CH = CH<sub>2</sub> + H - Cl
CH<sub>3</sub> - CH - CH<sub>2</sub>
CH<sub>3</sub> - CH - CH<sub>2</sub>
Cl H
H Cl
S¶n phÈm chÝnh
S¶n phÈm phơ
* Cộng axit sunfuric:
- H2SO4 đặc (98%, t0 = 80 – 900C) ta thu được sản phẩm là ankyl sunfat:
CH<sub>2</sub>
CH<sub>2</sub>
CH<sub>3</sub>
CH<sub>2</sub> - OSO<sub>3</sub>H
+ CH<sub>2</sub> = CH<sub>2</sub> CH3 - CH2O
CH<sub>3</sub> - CH<sub>2</sub>O
SO<sub>2</sub>
Axit etylsunfuric §ietyl sunfat
* Cộng axít nitric HNO3:
CH<sub>3</sub> - CH = CH<sub>2</sub> + HNO<sub>3</sub>
CH<sub>3</sub> - CH - CH<sub>3</sub>
CH<sub>3</sub> - CH<sub>2</sub> - CH<sub>2</sub> - ONO<sub>2</sub>
O - NO<sub>2</sub> (SPC)
(SPP)
* Cộng axit hipohalogenơ:
Axit hipohalogenơ cộng hợp vào nối đôi C = C của anken cho ta ankylclohiđrin
CH<sub>2</sub> = CH<sub>2</sub> + Cl - OH CH<sub>2</sub> - CH<sub>2</sub> + OH CH<sub>2</sub> - CH<sub>2</sub>
Cl Cl
OH
<b>+). Hiđro hố anken</b>
Với sự có mặt của chất xúc tác như Ni, các anken ccó thể cộng hợp với hiđro phân tử và chuyển
hóa thành ankan:
C C <sub>+ H</sub><sub>2</sub> xóc t¸c H C C H
Phản ứng xảy ra hồn tồn nên có nhiều ứng dụng trong thực tế
Có thể bị oxi hoá theo nhiều nmức độ khác nhau tuỳ thuộc tác nhân có thể đứt liên kết
Phản ứng tạo thành anken oxit ( phản ứng epoxyl hoá).
* Oxi khơng khí, xúc tác Ag, thời gian tiếp xúc 1 – 4 giây.
CH2 CH2 + O<sub>2</sub> Ag xóc t¸c
250 - 3000<sub>C (1 - 4 s)</sub>
CH2 CH2
O
* Phản ứng với dung dịch KMnO4 loãng tạo thành điol:
3R<sub>1</sub> - CH = CH - R<sub>2</sub> + 2KMnO<sub>4</sub> + 4H<sub>2</sub>O 3R<sub>1</sub> - CH - CH - R<sub>2</sub> + 2MnO<sub>2</sub> + 2KOH
OH OH
3CH<sub>2</sub> = CH<sub>2</sub> + 2KMnO<sub>4</sub> + 4H<sub>2</sub>O 3CH<sub>2</sub> - CH<sub>2</sub> + 2MnO<sub>2</sub> + 2KOH
OH OH
Etilen glicol
Phản ứng làn đứt liên kết đôi:
* Phản ứng với dung dịch KMnO4 nóng:
Sản phẩm phụ thuộc vào anken (mức độ thế anken) mà tạo thành axit, xeton hay CO2
CH2 = CH2 + 4KMnO4 2K<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + 4MnO<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub>O
3CH<sub>3</sub> - CH = CH<sub>2</sub> + 10KMnO<sub>4</sub> <sub>3CH</sub>
3COOK + 3K2CO3 + KOH + 10MnO2 + 4H2O
3CH<sub>3</sub> - CH = CH - C<sub>2</sub>H<sub>5</sub> + 8KMnO<sub>4</sub> <sub>3CH</sub><sub>3</sub><sub>COOK + 3C</sub><sub>2</sub><sub>H</sub><sub>5</sub><sub>COOK +2KOH + 8MnO</sub><sub>2</sub><sub> + 2H</sub><sub>2</sub><sub>O</sub>
C CH
CH
3
CH<sub>3</sub>
CH3+ 2KMnO4 C
CH<sub>3</sub>
CH3
O + CH3COOK + KOH + 2MnO2
t0
t0
t0
t0
<b>c. Phản ứng trùng hợp.</b>
Đn: Là quá trình cộng hợp nhiều phân tử nhỏ, riêng lẻ lại với nhau tạo thanh các phân tử có phân
tử lượng lơn mà cơng thức phân tử vẫn được giữ nguyên.
n CH2 = CH2 CH<sub>2</sub> - CH<sub>2</sub>
n
Peoxit, 100 - 3000<sub>C</sub>
100atm Polietilen
nCH<sub>2</sub> = CH CH<sub>2</sub> - CH
CH<sub>3</sub> CH<sub>3</sub>
*
n
t0, p, xt
Chất đầu gọi là: monome hay mắt xích cơ bản.
Sản phẩm gọi là: polime.
Hệ số trùng hợp là: n
d. Phản ứng chỏy:
CnH2n +
O2 n CO2 + n H2O
<b>VII. Điều chế.</b>
<b>1). Đề hiđro hố dẫn xuất halogen của anken.</b>
CnH2n+1X Baz¬ m¹nh CnH2n + HX
Bazơ mạnh: các ancollat R-ONa hoặc hổn hợp KOH và ancol.
Khả năng phản ứng dẫn xuất halogen cùng một gốc thì dẫn xuất của: I > Br > Cl > F
Cùng một nguyên tử halogen thì gốc bậc III > II > I.
Phản ứng tách này xảy ra theo quy tắc Zaixep.
CH<sub>3</sub> - CH - CH - CH<sub>3</sub>
CH<sub>3</sub> Br
CH<sub>3</sub> - C = C - CH<sub>3</sub>
CH<sub>3</sub>
CH<sub>3</sub> - CH - CH = CH<sub>2</sub>
CH<sub>3</sub>
(SPC)
(SPP)
KOH/ (CH<sub>3</sub>)<sub>3</sub>C - OH
CH<sub>3</sub> - CH - CH<sub>2</sub> - CH<sub>3</sub>
KOH/C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>OH
CH<sub>3</sub> - CH = CH - CH<sub>3</sub> (SPC)
<b> 2. Tách phân tử halogen từ dẫn xuất đihalogen ankan.</b>
Tác nhân: Zn hoặc I--<sub>.</sub>
R<sub>1</sub> - CH - CH - R<sub>2</sub>
+ Zn
+ NaI
R<sub>1</sub> - CH = CH - R<sub>2</sub>
- ZnX<sub>2</sub>
- IX + NaX
X X
Ví dụ:
CH<sub>2</sub> - CH<sub>2</sub>
+ Zn
+ NaI
CH<sub>2</sub> = CH<sub>2</sub>
- ZnBr<sub>2</sub>
- IBr + NaBr
Br Br
C<sub>n</sub>H<sub>2n+1</sub>OH
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
t > 4000C
H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>đặc
t = 1700C
C<sub>n</sub>H<sub>2n</sub> + H<sub>2</sub>O
Ví dụ:
C<sub>2</sub>H<sub>2</sub>OH CH<sub>2</sub> = CH<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O
CH<sub>3</sub> - CH<sub>2</sub> - C - CH<sub>2</sub> - CH<sub>3</sub>
CH<sub>3</sub>
OH
CH<sub>3</sub> - CH = C - CH<sub>2</sub> - CH<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O
CH<sub>3</sub>
H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (1700<sub>C)</sub>
H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (800C)
<b>4. Hiđro hoá ankin.</b>
R<sub>1</sub> - C C - R<sub>2</sub> H2/Pd - PbCO3 R<sub>1</sub> - CH = CH - R<sub>2</sub>
hc Pb(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>, BaSO4
<b>VD 1: Viết các đồng phân có thể có của anken có cơng thức C7H14</b>
<b>Giải:</b>
<b>Bước 1: Xác định độ bất bảo hòa ( số </b>liên kết п hoặc số vịng của phân tử có cơng thức
<b>CxHy) theo công thức:</b>
<b> </b> <i>a</i>=
2<i>x</i>+2−<i>y</i>
2
Nếu a = 1, 2………….thì có đồng phân là xicloankan và đồng phân cis - trans. Viết các đồng
phân xicloankan và đồng phân cis - trans đó. Phần này các em tự viết lấy.
<b>Bước 2:</b>
Viết mạch C dưới dạng mạch thẳng n nguyên tử C và viết liên kết п ở vị trí C1.
Được đồng phân thứ nhất.
<b> C C ─ C ─ C ─ C ─ C ─ C (1)</b>═
Di chuyển liên kết п từ vị tí C1 đến vị trí C
<i>n</i>
2 <sub>(nếu n chẵn) và đến vị trí C</sub>
<i>n</i>−1
2
( nếu n là số lẻ) sẽ được các đồng phân tiếp theo.
<b>C ─ C ─ C C ─ C ─ C ─ C (3)</b>═
<b>Bước 3.1: </b>
Bẻ 1 nguyên tử C ở mạch chính n nguyên tử C ở trên làm mạch nhánh. Mạch
chính bây giờ gồm m = n – 1 nguyên tử C.
<b>* </b>Di chuyển liên kết п từ vị trí C1 đến vị trí Cm-1 để được các đồng phân tiếp theo.
<b> </b>
*Di chuyển mạch nhánh từ vị trí C2 đến vị trí C
<i>n</i>−1
2 <sub> nếu ( n – 1) là số chẵn, đến vị trí C</sub>
<i>n</i>
2 <sub>nếu (n -1) là số lẻ để được các đồng phân tiếp theo.</sub>
<b> Bước 3.2</b>:
Tiếp tục bẻ 2 nguyên tử C để làm nhánh.
Mạch chính bây giờ gồm a = n – 2 nguyên tử C.
- Viết các đồng phân gồm hai nhánh mỗi nhánh gồm 1 nguyên tử C bằng cách cố định
nhóm này di chuyển nhóm kia từ vị trí C2 đến vị trí Ca-1
<b>Ứng với mỗi công thức thu được </b>Di chuyển liên kết п từ vị trí C1 đến vị trí Ca-1 để được
các đồng phân tiếp theo.
<b>Bước 2.3:</b>
Bẻ 3 nguyên tử C để làm nhánh.
Mạch chính bây giờ gồm b = n – 3 nguyên tử C.
- Vì số nguyên tử C trong phân tử <b>C7H14</b>là 7 < 3 . 3 + 1 nên không thể viết các đồng
phân chỉ gồm 1 nhánh gồm 3 nguyên tử C làm nhánh.
Viết các đồng phân gồm 3 nhánh mỗi nhánh gồm 1 nguyên tử C bằng cách cố
định nhóm này di chuyển nhóm kia từ vị trí C2 đến vị trí Ca-1.
Để thực hiện được bước viết các đồng phân gồm q = 2, 3, 4……….. nhánh
Về cơ bản viết các đồng phân của anken, ankin giống với ankan. Từ khung cacbon
của ankan ta di chuyển vị trí liên kết đơi để được các đồng phân của anken hoặc ankin và
thêm bước viết đồng phân xicloankan và cis – trans. Đối với ankin thì có thêm đồng phân
về ị trí liên kết п: hệ liên kết п liên hợp và không liên hợp.
Khi di chuyển liên kết п phai chú ý trường hợp mạch cácbon đối xứng để loại bỏ
một số đồng phân trùng lặp
<b>Đối với các chất hữu cơ cịn lại thì phương pháp viết công thức cấu tạo củng được</b>
<b>suy ra từ cách viết của ankan. Nhưng chú ý các trường hợp sau:</b>
Với hợp chất hữu cơ no có 1 ngun tử O thì có 2 loại đồng phân: ancol và ete.
Với hợp chất hữu cơ có a =1và có 1 ngun tử O thì có 2 loại đồng phân: ancol không
no đơn chức, ete không no, andehit, xeton, ancol có mạch C là mạch vịng.
Với hợp chất hữu cơ có a =1và có 2 ngun tử O thì có 2 loại đồng phân: ancol không
no đa chức,hợp chất 2 chức andehit và ancol hoặc xeton và ancol, ancol 2 chức có mạch
C là mạch vịng, axít, este………
Và nhiều trường hợp khác nữa.
<b> Xác định độ bất bảo hòa ( số liên kết п hoặc số vòng của phân tử có cơng thức </b>
<b>CxHyOzNtXv) theo cơng thức:</b>
%Br =
80<i>×</i>2
14<i>n</i>+160
<i>m</i>
<i>M</i>
3R<sub>1</sub> - CH = CH - R<sub>2</sub> + 2KMnO<sub>4</sub> + 4H<sub>2</sub>O 3R<sub>1</sub> - CH - CH - R<sub>2</sub> + 2MnO<sub>2</sub> + 2KOH
OH OH
Các em để ý tỷ lệ phản ứng này ( hoặc sử dụng phương pháp bảo toàn e )
<b>BÀI TẬP ANKEN</b>
<b>1. Phản ứng đốt cháy: </b>
CnH2n +
O2 n CO2 + n H2O
Như vậy khi đốt cháy anken thỡ
nước. Gía trị của a là
Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn agam hỗn hợp eten,propen,but-2-en cần dùng vừa đủ b lít oxi ở đktc
thu được 2,4mol CO2 và 2,4 mol nước. Giá trị của b là:
đó là:
Bài 4: .Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp gồm 1 ankan và 1 anken. Cho sản phẩm cháy lần lượt
đi qua bình 1 đựng P2O5 dư và bình 2 đựng KOH rắn, dư thấy bình 1 tăng 4,14g, b́nh 2
tăng 6,16g. Số mol ankan có trong hỗn hợp là:
Bài 5:
<b>2. Phản ứng với dung dịch Br2:</b>
CnH2n + Br2 → CnH2nBr2
Như vậy anken : Br2 = 1 : 1 ( tỉ lệ về số mol hoặc thể tích )
Bài 1: Cho hỗn hợp 2 anken liờn tiếp trong dóy đồng đẳng đi qua dung dịch Br2, thấy cú 80g Br2
phản ứng và khối lượng bình Br2 tăng 19,6g. Tìn hai anken đó là:
Bài 2: Cho 5,1g hỗn hợp X gồm CH4 và 2 anken đồng đẳng liên tiếp qua dung dịch brom dư
thấy khối lượng bình tăng 3,5g, đồng thời thể tích hỗn hợp X giảm một nửa. Hai anken có cơng
thức phân tử
Bài 3: Hỗn hợp A gồm 2 anken đồng đẳng liên tiếp. Đốt cháy hồn tồn V lít A thu được 13,44
lít CO2 ở đkc. Mặt khác A làm mất màu vừa hết 40g nước Br2.
a. CTPT của 2 anken là:
b. Xác định % thể tích mỗi anken.
Bài 4: Cho 10g hỗn hợp khớ X gồm etilen và etan qua dung dịch Br2 25% của 160g dd Br2 phản
ứng. Tính % khối lượng của etilen trong hỗn hợp là:
Bài 5: Cho 3,36 lít hỗn hợp etan và etilen (đktc) đi chậm qua qua dung dịch brom dư. Sau phản ứng khối
lượng bình brom tăng thêm 2,8g. Số mol etan và etilen trong hỗn hợp lần lượt là
Bài 6: Cho 0,05 mol hiđrocacbon X làm mất màu vừa đủ dung dịch chứa 8 gam brom cho ra sản phẩm
có hàm lượng brom đạt 69,56%. Công thức phân tử của X là
Bài 7: Hỗn hợp X gồm metan và anken, cho 5,6 lít X qua dung dịch brom dư thấy khối lượng bình brom
tăng 7,28g và có 2,688 lít khí bay ra (đktc). CTPT của anken là
<b> A. </b>C4H8 <b>B. </b>C5H10 <b>C. </b>C3H6 <b>D. </b>C2H4
<b>3. Phản ứng cộng H2:</b>
CnH2n + H2 CnH2n + 2
Suy ngẩm chỳt nhộ… + Tỉ lệ phản ứng là 1:1
+ Khối lượng trước và sau phản ứng luôn bằng nhau
+ Số mol sau phản ứng giảm ( vỡ mất H2 ) → <i>H</i>2<i>pu</i>
=
Bài 1: Hỗn hợp khớ X gồm H2 và một anken cú khả năng cộng HBr cho sản phẩm hữu cơ duy
nhất. Tỉ khối của X so với H2 bằng 9,1. Đun nóng X có xúc tác Ni, sau khi phản ứng xảy ra hồn
tồn, thu được hỗn hợp khí Y khụng làm mất màu nước brom; tỉ khối của Y so với H2 bằng 13.
Công thức cấu tạo của anken là
Bài 2: Hỗn hợp khớ X gồm H2 và C2H4 cú tỉ khối so với He là 3,75. Dẫn X qua Ni nung nóng,
thu được hỗn
hợp khớ Y cú tỉ khối so với He là 5. Hiệu suất của phản ứng hiđro hoá là
Bài 3: Hỗn hợp khớ A chứa eilen và H2. Tỉ khối của A đối với hiđro là 7,5. Dẫn A đi qua chất
xuc tỏc Ni nung nóng thì thu được hh khí B có tỉ khối đối với hiđro là 9,0. Hiệu suất phản ứng
cộng hiđro của etilen là
<b>3. Phản ứng với KMnO4: ( phản ứng tạo diol )</b>
3R<sub>1</sub> - CH = CH - R<sub>2</sub> + 2KMnO<sub>4</sub> + 4H<sub>2</sub>O 3R<sub>1</sub> - CH - CH - R<sub>2</sub> + 2MnO<sub>2</sub> + 2KOH
OH OH
Các em để ý tỷ lệ phản ứng này ( hoặc sử dụng phương pháp bảo tồn e )
<b>Ví dụ 1:</b>Để khử hồn tồn 200 ml dung dịch KMnO40,2M tạo thành chất rắn màu nâu đen cần V lít khí