Thời gian thực hiện: 3 tiết
GIÁO ÁN SỐ : 07
Tên chương: Chương III: Các quá trình tạo
liên kết carbon – dị tố
Thực hiện ngày
tháng
năm 2015
TÊN BÀI: Các quá trình tạo liên kết carbon – dị tố
I. MỤC TIÊU CỦA BÀI:
Sau khi học xong bài này người học có khả năng (kiến thức, kỹ năng, thái
độ):
- Sinh viên hiểu được nguyên lý chung để tạo liên kết carbon-dị tố
- Sinh viên hiểu và vận dụng được các phương pháp tạo liên kết carbon-dị tố
thông qua các phản ứng halogen hóa, acyl hóa, sulfo hóa, nitro hóa, nitrile hóa,
boron hóa.
Từ đó sinh viên có thể vận dụng trong qua trình nghiên cứu tổng hợp các hợp
chất hữu cơ khác nhau trong thực tế.
II. YÊU CẦU:
Sinh viên tham thảo sách sau:
- Hóa học hữu cơ-phần 1 và 2. Ngô thị Thuận, Nhà xuất bản khoa học và
kỹ thuật, 2006 và 2008.
- Thái Doãn Tĩnh, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, T2, T3, 2005.
- 2. Phan Đình Châu, Các quá trình cơ bản tổng hợp hữu cơ, NXB Khoa
học và Kỹ thuật, 2005.
- Máy chiếu overhead hoặc projector
III. TIẾN TRÌNH LÊN LỚP
IV. ỔN ĐỊNH LỚP HỌC:
Thời gian:03 phút
+ Kiểm tra sỹ số: (Thời gian: 03 phút). Tổng số:............Có mặt:..........Vắng
mặt.......
+ Tên học sinh vắng:...............................................................Lý
do........................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
....................
1
V.
THỰC HIỆN BÀI HỌC:
Phương pháp,
Phân
phương tiện
(thể hiện hoạt
bổ
thời
Nội dung chi tiết
gian
trò và cách sử
(phút
dụng phương
)
5
tiện)
III.1 Tạo liên kết C – halogen
III.1.1 Khái niệm
GV: Em cho
Khi thay thế một hay nhiều nguyên tử hidro trong phân
tử hidro bằng một hay nhiều nguyên tử halogen ta được
dẫn xuất của halogen của hidrocacbon, thường gọi là
5
dẫn xuất halogen.
R – H → R – X (X = F, Cl, Br, I)
III.1.2 Phân loại
III.1.2.1. Theo bản chất của nguyên tử halogen X
10
- Dẫn xuất flo, thí dụ: CF2=CF2.
- Dẫn xuất clo, thí dụ: CH3Cl.
- Dẫn xuất brom, thí dụ: C6H5Br.
- Dẫn xuất iot, thí dụ: (CH3)3CI.
- Dẫn xuất chứa đồng thời nhiều halogen, thí dụ:
CH2FCl.
III.1.2.2. Theo cấu tạo gốc hidrocacbon
- Dẫn xuất halogen no, thí dụ: C2H5Br.
- Dẫn xuất halogen không no, thí dụ: CH2=CHCl.
- Dẫn xuất halogen thơm, thí dụ: C 6H5-CH2Cl. Hoặc có
10
động của thầy,
thể phân theo mạch C của gốc thành 2 loại:
- Dẫn xuất halogen mạch hở và dẫn xuất halogen mạch
vòng
2
biết hợp chất
halogenlaf gì?
1.2.3. Theo bậc của dẫn xuất halogen Bậc của dẫn xuất
halogen là bậc của nguyên tử C liên kết với nguyên tử
halogen. Thí dụ:
Dẫn xuất halogen bậc I Dẫn xuất halogen bậc II Dẫn
xuất halogen bậc III
III.1.3 Các phương pháp tổng hợp halogen hóa
hidrocacbon
III.1.3.1 tổng hợp bằng phương pháp thế
a. phương pháp thế.
CH4 + Cl2
askt
+ Br2
H2C HC CH3 + Cl2
Ví dụ:
CH3Cl
Br
askt
+ HBr
500-600 0C
H2C C CH2Cl
H
5
10
3
CH3
Br
CH3
+
Br2
Fe
-HBr
5
CH3
Br
b. Phản ứng cộng
Ví dụ:
5
15
c. Tổng hợp từ ancol
III.2 Tạo liên kết C – O (ancol-phenol-ete)
III.2.1 Acol-phenol
III.2.1.1 Khái niệm
Ancol lµ nh÷ng hîp chÊt h÷u c¬ mµ ph©n tö cã
nhãm
hidroxyl(OH) liªn kÕt trùc tiÕp víi nguyªn tö
Cacbon no hoặc vòng thơm.
III.2.2 Tổng hợp ancol- phenol
12
III.2.2.1 Hidrat hóa anken
H2C CH2 + H-HO
GV: em hãy
H+
cho một số ví
CH3CH2-OH
4
dụ phản ứng ete
hóa?
Phản ứng cộng theo quy tắc Maccopnhicop:
H
H3C C CH2 +
H-HO
CH3 CH CH3
H+
san phâm chính
OH
H2 H2
H3C C C OH
San phâm phu
III.2.2.2 Thuû ph©n dÉn xuÊt halogen trong dung dÞch
kiÒm:
H2 H2
H3C C C OH
H2 H 2
H3C C C Br + Na-HO
15
III.2.2.3 Phương pháp sinh hóa điều chế etylic từ
xeluxozo:
(C6H10O5)n + H2O
H+, t
men ruou
C6H12O6
C2H5OH
III.2.3 Tổng hợp phenol
Phenol là sản phẩm chủ yếu thu được từ chưng cất
nhựa than đá. Trong công nghiệp phenol được tổng hợp
đồng thời với axeton từ sản phẩm dầu mỏ cumen.
C6H5CH(CH3)2 R
C6H5C(CH3)2
O2
C6H5C(CH3)2
O
15
5
O
C6H5CH(CH3)2
C6H5C(CH3)2
O
C6H5C(CH3)2
+
OH
15
C(CH3)2
H+
nhanh
C(CH3)2
O OH
Nhanh
chuyên vi
H2O
O OH2
O C(CH3)2
+H2O
C(CH3)2
O
O C(CH3)2
OH2
+
-H
+H+
O C(CH3)2
OH
OH
III.2.2 Tổng hợp ete
III.2.2.1 Phương pháp đehidrorat hóa ancol
Phản ứng điều chế ete, thường là đối xứng , bằng
phản ứng loại nước của ancol khi có xúc tác H 2SO4 hay
Al2O3.
5
140 0C
CH3CH2OH
CH3CH2OCH2CH3 + H2O
H2SO4
Giáo viên: nhắc
lại quá trình
tổng hơp hữu
cơ cần chú ý
0
170 C
CH2=CH2 + H2O
6
những điều kiện
gì?
300 0C
CH3CH2OH
CH3CH2OCH2CH3 + H2O Sv: Sinh viên tư
Al2O3
duy lại các phần
đã học và tóm
0
375 C
CH2=CH2 + H2O
III.2.2.2 Phương pháp Williamson
Phản ứng Williamson là phản ứng thế S N2 của ion
ankoxy và dẫn xuất halogen hay sufunic.
RX +R’O-Na+ →
R-O-R’ + NaX
RX + C6H5-O-Na+ → R-O-C6H5 + NaX
RX thuận lời cho phản ứng của dẫn xuất halogen bậc
nhất.
CH3>RCH2>RCH
Cũng như ancolat của ROH bậc 1> bậc 2. Trong cả
hai tác nhân đều có phản ứng tách kèm theo, nhất là RX
và ROH là bậc 2.
Các ankoxit có thể là từ ROH bậc 1hay hai, nhưng chất
ban đầu RX chỉ có thể là bậc nhất không có mạch nhánh
β.
CH3CH2Br + Na+O-C(CH3)3 → (CH3)3C-O-CH2CH3
(SN2)
(CH3)3C-Br
+ CH3CH2ONa → CH2=C(CH3)2 +
CH3CH2OH + NaBr (E)
Trong trường hợp tổng hợp metylankyl ete, có thể dùng
(CH3)2SO4.
(CH3)2SO4 + 2 RO-Na+ → 2ROCH3 + Na2SO4
(CH3)2SO4 + 2 C6H5O-Na+ → 2 C6H5OCH3 + Na2SO4
7
tắt
III.2.2.3 Phương pháp ankoxy thủy ngân hóa- loại
thuyer ngân
Đây là phương pháp phổ biến tổng hợp ete.
NaBH
C C
+ Hg2+(CH3CO-2)2 + ROH
C C
OR
C2 H 5
H3 C
HgOCOCH3
OR
1. Hg2+(CH3CO-2)2
H
+ CH3OH
C C
C C
C2 H 5 C C
2. NaBH
H
100%
OCH3
2-metoxy-2-metylbutan
Phương pháp đặc biệt tốt khi điều chế cho ancol bậc ba
và cho hiệu suấ cao đồng thời không có sản phẩm phụ.
III.3 Tạo liên kết C – S
Sunfo hóa là một quá trình hóa học đưa nhóm
sunfonyl (SO3H) vào một hợp chất hữu cơ:
R-H → R-SO3H
Quá trình đưa nhóm sunfonic vào một hợp chất
hữu cơ có thể thực hiện trực tiếp bằng một phản ứng thế
hoặc phản ứng cộng (hay còn gọi là sunfo hóa trực tiếp)
hoặc bằng phản ứng oxy hóa nhóm chứa lưu huỳnh bậc
thấp thành sunfonyl (gọi là sunfo hóa gián tiếp).
Trong phạm vi chương này chúng tôi chỉ đề cập tới
sunfo hóa trực tiếp.
Theo quy định dẫn chất sunfonic là chất có nhóm
8
SO3H gắn trực tiếp với cacbon của hợp chất
hydrocacbon bằng lien kết C-SO3H, quá trình này còn
gọi là quá trình C-sunfo hóa. Các hợp chất có nhóm
SO3H gắn với oxy thì thuộc loại este của axit sunfuric
hay còn gọi là sunfat và quá trình hóa học này là quá
trình Osunfo hóa. Nếu nhóm SO 3H gắn vào nitơ thì hợp
chất tạo thành gọi là axit sunfamic và quá trình đó gọi là
N-sunfo hóa.
C-sunfo hóa
O-sunfo hóa
N-sunfo hóa
CH3-CH2-SO3H
Axit etyl sunfonic
CH3-CH2-
CH3-CONHSO3H
Axit axetyl
OSO3H
etyl sunfat
sunfamic
Sau đây là danh pháp hóa học một số nhóm hợp chất
hữu cơ chứa lưu huỳnh:
R-SO2H: axit sunfinic (axit ankyl sunfinic)
R-SO3H: axit sunfonic (axit ankyl sunfonic)
R-SH: mecaptan (ankyl mecaptan)
R2SO2: sunfon (điankyl sunfon)
R-SR: ioete (điankyl tioete)
Cơ chế phản ứng sunfo hoá
Củng cố kiến thức và kết thúc bài
- Quá trình tổng hợp tạo liên kết ankyl, aryl hóa,
tạo liên kết C-N, C-S, C-P và C-kim loại?
- Các phương pháp dung trong tổng hợp hữu cơ
hiện đại.
- Những ứng dụng của các tổng hợp này trong thực
tế.
Hướng dẫn tự học và giao nhiệm vụ về nhà
9
- Bài tập về nhà
- Tìm hiểu thêm các ứng dụng các phương pháp này
trong thực tế.
Nguồn tài liệu tham khảo
-Ngô Thị Thuận, Hóa học hữu cơ phần bài tập 2, Nhà
xuất bản khoa học và kỹ thuật , 2006.
-Thái Doãn Tĩnh, cơ sở Hóa học hữu cơ tập 2 và 3, nhà
xuất bản khoa học kỹ thuật, 2005.
-Tìm trên iternet.
Rút kinh nghiệm
..........................................................................................
..........................................................................................
..........................................................................................
..............................
Xác Nhận
Ngày .... tháng ..... năm 2015
TRƯỞNG KHOA /TỔ
GIÁO VIÊN
TRƯỞNG
10
- Xem thêm -
.DOCX 
10 
338 
137 
