Chuyên đề và bài tập Hóa hữu cơ 11 C8 Dẫn xuất halogen ancol phenol là tài liệu môn Hóa Học trong chương trình Lớp 11 được cungthi.vn tổng hợp và biên soạn. Tạo nguồn tài liệu giúp các bạn trong việc ôn tập
Những địa chỉ uy tín để bạn mua sách
Nội dung tóm tắt
CHUYÊN ĐỀ 5 : DẪN XUẤT HALOGEN – ANCOL – PHENOL
BÀI 1 : DẪN XUẤT HALOGEN
A. LÝ THUYẾT
I. ĐỊNH NGHĨA, PHÂN LOẠI, ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP
1. Định nghĩa
Khi thay thế một hay nhiều nguyên tử hiđro trong phân tử hiđrocacbon bằng các nguyên tử halogen ta được dẫn xuất halogen của hiđrocacbon, thường gọi tắt là dẫn xuất halogen.
2. Phân loại
Dẫn xuất halogen gồm có dẫn xuất flo, dẫn xuất clo, dẫn xuất brom, dẫn xuất iot và dẫn xuất chứa đồng thời một vài halogen khác nhau.
Dựa theo cấu tạo của gốc hiđrocacbon, người ta phân thành các loại sau :
Dẫn xuất halogen no : CH2FCl ; CH2Cl–CH2Cl ; CH3–CHBr–CH3 ; (CH3)3C–I
Dẫn xuất halogen không no : CF2=CF2 ; CH2=CH –Cl ; CH2=CH–CH2–Br
Dẫn xuất halogen thơm : C6H5F ; C6H5CH2–Cl ; p-CH3C6H4Br ; C6H5I
Bậc của dẫn xuất halogen bằng bậc của nguyên tử cacbon liên kết với nguyên tử halogen.
Ví dụ :
3. Đồng phân và danh pháp
a. Đồng phân
Dẫn xuất halogen có đồng phân mạch cacbon như ở hiđrocacbon, đồng thời có đồng phân vị trí nhóm chức.
Ví dụ : FCH2CH2CH2CH3 CH3CHFCH2CH3
1-flobutan 2-flobutan 1-flo-2-metylpropan 2-flo-2-metylpropan
b. Tên thông thường
Có một số ít dẫn xuất halogen được gọi theo tên thông thường.
Ví dụ : CHCl3 (clorofom) ; CHBr3 (bromofom) ; CHI3 (iođofom)
c. Tên gốc - chức
Tên của các dẫn xuất halogen đơn giản cấu tạo từ tên gốc hiđrocacbon + halogenua :
Ví dụ : CH2Cl2 CH2=CH–F CH2=CH–CH2–Cl C6H5–CH2–Br
metylen clorua vinyl florua anlyl clorua benzyl bromua
d. Tên thay thế
Trong trường hợp chung, dẫn xuất halogen được gọi theo tên thay thế, tức là coi các nguyên tử halogen là những nhóm thế đính vào mạch chính của hiđrocacbon :
Cl2CHCH3 ClCH2CH2Cl
1,1-đicloetan 1,2-đicloetan 1,3-đibrombenzen 1,4-đibrombenzen
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Ở điều kiện thường, các dẫn xuất monohalogen có phân tử khối nhỏ như CH3F, CH3Cl, CH3Br là những chất khí. Các dẫn xuất halogen có phân tử khối lớn hơn thường ở thể lỏng, nặng hơn nước, thí dụ : CH3I, CH2Cl2, CHCl3, CCl4, C2H4Cl2, C6H5Br…
Những dẫn xuất polihalogen có phân tử khối lớn hơn nữa ở thể rắn, thí dụ : CHI3, C6H6Cl6…
Các dẫn xuất halogen hầu như không tan trong nước, tan tốt trong các dung môi không phân cực như hiđrocacbon, ete,...
Nhiều dẫn xuất halogen có hoạt tính sinh học cao, chẳng hạn như CHCl3 có tác dụng gây mê, C6H6Cl6 có tác dụng diệt sâu bọ,…
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1. Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm –OH
Người ta tiến hành thí nghiệm song song với 3 chất lỏng đại diện cho ankyl halogenua, anlyl halogenua và phenyl halogenua. Cách tiến hành và kết quả được trình bày như ở bảng 1.
● Bảng 1. Thí nghiệm thế –Cl bằng –OH
Dẫn xuất halogen đã rửa sạch Cl- Lắc với nước, gạn lấy lớp nước, axit hoá bằng HNO3, nhỏ vào đó dd AgNO3 Đun sôi với nước, gạn lấy lớp nước, axit hoá bằng HNO3, nhỏ vào đó dd AgNO3 Đun với dd NaOH, gạn lấy lớp nước, axit hoá bằng HNO3, nhỏ vào đó dd AgNO3
CH3CH2CH2Cl
(Propyl clorua) Không có kết tủa Không có kết tủa Có AgCl kết tủa
CH2=CHCH2Cl
(Anlyl clorua) Không có kết tủa Có AgCl kết tủa Có AgCl kết tủa
C6H5Cl
(Clobenzen) Không có kết tủa Không có kết tủa Không có kết tủa
● Giải thích
- Dẫn xuất loại ankyl halogenua không phản ứng với nước ở nhiệt độ thường cũng như khi đun sôi, nhưng bị thuỷ phân khi đun nóng với dung dịch kiềm tạo thành ancol :
CH3CH2CH2Cl + OH– CH3CH2CH2OH + Cl–
propyl halogenua ancol propylic
Cl– sinh ra được nhận biết bằng AgNO3 dưới dạng AgCl kết tủa.
- Dẫn xuất loại anlyl halogenua bị thuỷ phân ngay khi đun sôi với nước :
RCH=CHCH2–X + H2O RCH = CHCH2–OH + HX
- Dẫn xuất loại phenyl halogenua (halogen đính trực tiếp với vòng benzen) không phản ứng với dung dịch kiềm ở nhiệt độ thường cũng như khi đun sôi. Chúng chỉ phản ứng ở nhiệt độ và áp suất cao, ví dụ :
2. Phản ứng tách hiđro halogenua
a. Thực nghiệm : Đun sôi dung dịch gồm C2H5Br và KOH trong C2H5OH. Nhận biết khí sinh ra bằng nước brom.
b. Giải thích : Khí sinh ra làm mất màu nước brom đồng thời tạo thành những giọt chất lỏng không tan trong nước (C2H4Br2), khí đó là CH2=CH2 (etilen). Điều đó chứng tỏ đã xảy ra phản ứng tách HBr khỏi C2H5Br :
+ KOH CH2=CH2 + KBr + H2O
c. Hướng của phản ứng tách hiđro halogenua
CH3 –CH=CH –CH3 (Sản phẩm chính)
● Quy tắc Zai-xép : Khi tách HX khỏi dẫn xuất halogen, nguyên tử halogen (X) ưu tiên tách ra cùng với H ở nguyên tử C bậc cao hơn bên cạnh.
3. Phản ứng với magie
Cho bột magie vào đietyl ete (C2H5OC2H5) khan, khuấy mạnh. Bột Mg không biến đổi gì. Nhỏ từ từ vào đó etyl bromua, khuấy đều. Bột magie dần dần tan hết, ta thu được một dung dịch đồng nhất.
CH3CH2 – Br + Mg CH3CH2–Mg–Br (etyl magie bromua tan trong ete)
Etyl magie brom
