Upload
anonymous-hxuhpe7s
View
287
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 1/320
HOÁ HỮU CƠ 1
GV: TS. NGUYỄN THỊ THẢO TRÂN
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 2/320
• Tên
học
phần
:
HÓA
HỮU
CƠ
1
• Mã
học
phần
:
HOH
2
• Số
tín
chỉ
:
4
tín
chỉ
• Số
tiết
:
45
tiết
(
15
buổi
x
3
tiết
)
• Khối
kiến
thức
:
Cơ
sở
• Học
phần
:
bắt
buộc• Bộ
môn
phụ
trách
:
Hóa
hữu
cơ
• Giảng
viên
phụ
trách
:
GS
.
TS
.
Nguyễn
Kim
Phi
Phụng
:
nguyenkimphiphung@yahoo
.
fr
• GV giảng dạy
: TS
. Nguyễn Thị Thảo Trân – Email
:
ntttran@hcmus
.
edu
.
vn
• Hình
thức
đánh
giá
kết
quả
học
tập
:
Tự
luận
(
giữa
kỳ
:
4
đ
;
cuối
kỳ
:
6
đ)
.
THÔNG TIN CHUNG VỀ MÔN HỌC
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 3/320
Chương
1
:
CẤU
TRÚC
NỐI
HOÁ
HỌC
Chương
2
:
NỐI
CỘNG
HOÁ
TRỊ
PHÂN
CỰC
.
ACID
VÀ
BASE
Chương
3
:
ALKANE
VÀ
HOÁ
LẬP
THỂ
CỦA
ALKANE
Chương
4
:
CYCLOALKANE
VÀ
HOÁ
LẬP
THỂ
CỦA
CYCLOALKANE
Chương
5
:
HOÁ
LẬP
THỂ
Chương
6
:
ĐẠI
CƯƠNG
VỀ
PHẢN
ỨNG
HOÁ
HỮU
CƠ
Chương
7
:
ALKENE
-
CẤU
TRÚC
VÀ
HOẠT
TÍNH
Chương
8
:
ALKENE
–
PHẢN
ỨNG
VÀ
TỔNG
HỢP
Chương
9
:
ALKYNE
–
GIỚI
THIỆU
TỔNG
HỢP
HỮU
CƠ
Chương
10
:
HỢP
CHẤT
HỮU
CƠ
KIM
LOẠI
C
hương
11
:
PHẢN
ỨNG
CỦA
ALKYL
HALIDE
:
PHẢN
ỨNG
THẾ HÂN
HẠCH
VÀ
PHẢN
ỨNG
KHỬ
Chương
12
:
XÁC
ĐỊNH
CẤU
TRÚC
:
KHỐI
PHỔ
VÀ
PHỔ
HỒNG
NGOẠI
Chương
13
:
XÁC
ĐỊNH
CẤU
TRÚC
:
PHỔ
CỘNG
HƯỞNG
TỪ
HẠT
NHÂN
Chương
14
:
HỢP
CHẤT
TIẾP
CÁCH
:
PHỔ
TỬ
NGOẠI
Chương
15
:
BENZENE
VÀ
TÍNH
THƠM
Chương
16
:
HOÁ
HỌC
CỦA
BENZENE
:
PHẢN
ỨNG
THẾ
THÂN
ĐIỆN
TỬ
TR
ÊN
NHÂN
THƠM
NỘI DUNG
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 4/320
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê
Ngọc
Thạch
(
2011
),
Hóa
học
hữu
cơ
–
Các
nhóm
định
chức
chính
,
NXB
ĐHKHTN,
Tp
.
HCM
.2. Lê
Ngọc
Thạch
(
2013
),
Bài
tập
Hóa
học
Hữu
cơ
,
NXB
ĐH
KHTN,
Tp
.
HCM
.
3. Tôn
Thất
Quang
,
Nguyễn
Kim
Phi
Phụng
(
2016
),
Giáo
trình
Hoá
hữu
cơ
1
,
ĐH
KHTN
Tp
.
HCM
.
4. John
E
.
McMurry
(
2015
),
Chương
1
-
16
,
Organic
Chemistry
,
9
th
Ed
.
,
Brooks/Cole,
Belmont,
CA
-
9
.
002
-
3098
.
5. Francis A
. Carey
, Robert M
. Giuliano (
2011
), Organic
Chemistry
,
8
th
Ed
.
,
McGraw
-
Hill
,
New
York
.
6. T
.
W
.
Graham
Solomons
,
Craig
B
.
Fryhle
,
Scott
A
.
Snyder
(
2013
),
Organic
Chemistry
.
Graham
Solomons
,
11
th
Edition,
John
Wiley
and
Sons
Inc
.
,
New
York
.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 5/320
CHUẨN ĐẦU RA MÔN HỌC (Course learning outcomes)
Mô tả được cấu trúc điện tử, gồm vân đạo và các điện tử trong vân đạo, của tất cả các loại hợp
chất hữu cơ .
Vẽ được hoặc đọc tài liệu hiểu được các kiểu trình bày trong không gian ba chiều của các loạihợp chất hữu cơ .
Dự đoán được một phản ứng hoá học hữu cơ có thể tạo ra các loại sản phẩm gì và quá trình
phản ứng xảy ra theo cơ chế nào: phản ứng thế thân hạch, thế thân điện tử, cộng thân hạch,
cộng thân điện tử, phản ứng khử…nhất là phản ứng thế (S N1, S N2) và phản ứng khử (E1,
E2)…để tạo ra sản phẩm có cấu trúc hoá học ra sao.
Khảo sát một phổ đồ khối phổ (MS), phổ hồng ngoại (IR), phổ tử ngoại (UV) và phổ cộng
hưởng từ hạt nhân (NMR) của một hợp chất hữu cơ có thể xác định được các tín hiệu trên loại
quang phổ là do nhóm định chức hoá học nào gây ra, để có thể đề nghị được cấu trúc hoá học
của hợp chất hữu cơ đã cho được phổ đó.
Biết được tên gọi, cấu trúc hoá học kể cả hoá học lập thể, tính chất vật lý, các loại phản ứng
hoá học, các phương pháp điều chế, các ứng dụng của các loại hợp chất loại alkane,
cycloalkane, alkene, alkyne, alkyl halide, benzene.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 6/320
CHAPTER 1.
STRUCTURE AND BONDINGCẤU TRÚC & NỐI HÓA HỌC
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 7/3207
C
Ấ U T R Ú C N G U Y Ê N T
Ử
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 8/320
Hạt nhân: Proton + neutron
Electron
8
ấ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 9/320
• Nguyên tử: một hạt nhân mang điện tích dương nằm ở tâm nguyên tử và các điện tử mang
điện tích âm chuyển động xung quanh.
• Hạt nhân: các hạt proton mang điện tích dương và các hạt neutron không mang điện.Mỗi nguyên tố chỉ có một số proton duy nhất nhưng có thể có số neutron khác nhau (các
nguyên tố này được gọi là các đồng vị). Hạt nhân của điện tử chiếm một vùng không gian
rất nhỏ bé so với nguyên tử.
• Các điện tử chuyển động xung quanh hạt nhân trên các quỹ đạo. Sự sắp xếp của các quỹđạo trong nguyên tử được gọi là cấu hình điện tử. Mỗi quỹ đạo được đặc trưng bởi ba số
lượng tử là: số lượng tử chính, số lượng tử phương vị và số lượng tử từ. Trên mỗi quỹ đạo
có thể có hai điện tử, nhưng hai điện tử này phải có một số lượng tử thứ tư là spin khác
nhau.
• Các quỹ đạo của điện tử không phải là những đường cố định mà là sự phân bố xác suất mà
các điện tử có thể có mặt.
• Các điện tử sẽ chiếm các quỹ đạo có năng lượng thấp nhất (các quỹ đạo gần hạt nhân nhất).
Chỉ có các điện tử ở lớp ngoài cùng mới có khả năng tham gia để tạo các liên kết hóa học.
Mô hình nguyên tử được chấp nhận ngày nay
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 10/320
HẠT NHÂN
Đường kính:
- Hạt nhân: ~10-14 – 10-15 m
- Nguyên tử: 2*10-10 m = 2*100 pm
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 11/320
Vân đạo s
Vân đạo p
VÂN ĐẠO NGUYÊN TỬ
Vân đạo f
Phương trình Schrӧdinger: Hψ = Eψ
Với:
- H: toán tử Hamilton
- E: Năng lượng điện tử
Điện tử mang tính chất hạt và sóng
Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger
(1887-1961)
Người Áo
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 12/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 13/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 14/320
Mức năng lượng của các điện tử trong các nguyên tử
N ă n g l ư ợ n
g
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
- Nguyên lý Aufbau
- Nguyên lý loại trừ Pauli.
- Nguyên lý Hund
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 15/320
Sự sắp xếp của các điện tử trong nguyên tử tuân theo nguyên lý Aufbau, tức
là các điện tử sẽ chiếm các trạng thái có năng lượng thấp nhất. Nhưng chúng
phải thỏa mãn nguyên lý loại trừ Pauli nói rằng không thể có nhiều hơn haiđiện tử trong một vân đạo và 2 điện tử này có spin ngược chiều nhau. Đồng
thời theo nguyên lý Hund, với các vân đạo có cùng mức năng lượng, điện tử
phải chiếm hết các vân đạo có thể.
1 1
111 1
11 111 1
Trạng thái cơ bản
Trạng thái kích thích
2s 2px 2py 2pz1s
Carbon (Z=6)
Qui tắc bát bộ (Qui tắc octet) : Để có thể tạo lập các liên kết hóa học giữa các
nguyên tử, các nguyên tử này có khuynh hướng đạt đến cấu hình điện tử của
các khí trơ .
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 16/320
Nguyên tử Cấu hình điện tử
Trạng thái cơ bản Trạng thái kích thích
Beryllium (Z=4) 1s2 2s2 1s2 2s1 2px1
Boron (Z=5) 1s2 2s2 2p1 1s2 2s1 2px1 2py1
Carbon (Z=6) 1s2 2s2 2p2 1s2 2s1 2px1 2py
1 2pz1
Nitrogen (Z=7) 1s2 2s2 2p3 1s2 2s2 2px1 2py
1 2pz1
Oxygen (Z=8) 1s2 2s2 2p4 1s2 2s2 2px2 2py
1 2pz1
Flo (Z=9) 1s2 2s2 2p5 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz2
CẤU HÌNH ĐIỆN TỬ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 17/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 18/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 19/320
LIÊN KẾT HÓA HỌC (NỐI HÓA HỌC)
- Phân loại: liên kết ion, liên kết cộng hóa trị, liên kết hydrogen, lực van der
Walls, liên kết phối trí (liên kết phức chất).
- Biểu diễn: công thức Lewis, công thức Kekulé. Công thức Lewis
Công thức Kekulé
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 20/320
Độ âm điện tăng dần
Đ ộ â m
đ i ệ n t ă n g d ầ n
Ê
Ế
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 21/320
LIÊN KẾT ION
Lithium
(Z=3)
Flourine
(Z=9)
Cation
lithium Li+
Anion
fluoride F-
Hệ thống mạng tinh thể LiF
LIÊN
KẾT
CỘNG
HÓA
TRỊ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 22/320
LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ
Vân đạo phân tử : các vân đạo nguyên tử kết hợp lại tạo thành.
- Đa số các hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau bởi liên kết cộnghóa trị
H2
Sự phối hợp giữa hai vân đạo nguyên tử tạo ra một nối giữa hai nguyên tử, đư
đến sự tạo thành một vân đạo phân tử.
Có hai kiểu tạo nối: nối σ và nối
NỐI
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 23/320
2 vân đạo nguyên tử xen phủ theo trục liên nhân: s-s, s-p, p-p, sp3-sp3, sp2-sp2, sp-
sp, sp3-sp2, sp3-sp, sp2-sp3, s-sp3, s-sp2, s-sp
NỐI
NỐI
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 24/320
2 vân đạo nguyên tử p có trục song song với nhau tạo sự xen phủ bên : C=C,
C=O, C=N, C≡C, C≡N, ….
NỐI
CH2=CH2 >C=O
H-C≡C-H
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 25/320
Nối C-H và C-C
H
H
H
H
C: sp3
C: sp2
Nối C-C và C-H
NỐI
NỐI
C: sp
CC HH
C C
H
H
H
H
TẠP CHỦNG VÂN ĐẠO
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 26/320
Sự tạp chủng vân đạo: Sự tổ hợp của các vân đạo
- sp3: một vân đạo 2s + ba vân đạo 2p
- sp2: một vân đạo 2s + hai vân đạo 2p
- sp: một vân đạo 2s + một vân đạo 2p
TẠP CHỦNG VÂN ĐẠO
Tạp chủng sp3
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 27/320
4 vân đạo lai hóasp3 tạo thành tứdiện.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 28/320
CH4 CH3-CH3 H2O NH3
Methane (CH4)
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 29/320
1
1 1
1
C
( 4)
Ethane (C2H4)
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 30/320
( 2 4)
Oxygen: sp3
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 31/320
H2O
Nitrogen: sp3
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 32/320
Tạp chủng sp2
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 33/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 34/320
Ethylene Formaldehyde Pyridine
Carbon sp2
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 35/320
Carbon and oxygen: sp2
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 36/320
Formaldehyde
Boron: sp2
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 37/320
Tạp chủng sp
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 38/320
Lai hóa sp, góc nối 180°
z
x
y
z
y
x x
y
z
s pxpy pz
Carbon: sp Acetylene
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 39/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 40/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 41/320
CHAPTER 2.
POLAR COVALENT BONDSACIDS & BASES
ĐỘ ÂM ĐIỆN
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 42/320
Tính phân cực và tính khả phân cực
Cộng hóa trị không phân cực (đồng cực)
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 43/320
Độ âm điện của A > B
Cộng hóa trị phân cực
Nối C-H được xem như không phân cực.
Tính khả cực các loại nối giảm dần
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 44/320
Trong cùng chu kỳ, độ âm điện tăng dần từ trái sang phải.
Trong cùng phân nhóm, độ âm điện giảm dần từ trên xuống dướ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 45/320
MOMENT LƯỠNG CỰC
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 46/320
Tính phân cực của nối A-B được biểu thị bằng moment lưỡng cực m
A B
= d x r
r : chiều dài nối A-B
: thường được tính bằng Debye
C
Cl
HH
H
C
Cl
ClCl
Cl
Clorometan ( = 1.87 D) Tetraclorometan ( = 0 D)
A B
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 47/320
A : B o
Sự xuất hiện tác chất ion gây ra điện trường:
A : B
' X o + i
' >
o : moment thường trực
i : moment cảm ứng
Khả năng phân cực của một nối dưới tác động của điện trường gọi làtính khả phân cực.
Điện tử càng linh động, tính khả phân cực càng cao và i càng lớn.
Tính phân cực của nối đôi cao hơn nối đơn
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 48/320
xr 2
r 1
2.7 x 1.34
1.2 x 1.222.5
Nối đôi C=O phân cực gấp 2.5 lần nối đơn C-O
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 49/320
Nhóm
thế
Z (D) Lý thuyết Thực nghiệm Thực nghiệm
-F 1.48 2.56 2.40 1.40 0
-Cl 1.56 2.70 2.27 1.48 0
-Br 1.56 2.70 1.90 1.50-I 1.35 2.34 1.70 1.28 0
-NO2 4.03 7.00 6.10 4.03 0 (khí)
-OH 1.55 2.68 2.60 2.09 1.40
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 50/320
Hợp chất Hợp chất Hợp chất Hợp chất
ĐIỆN TÍCH HÌNH THỨC
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 51/320
Nitromethane
Điện tích hình thức dương
Điện tích hình thức âm
Điện tích hình thức là một kiểu trình bày công thức hóa học để thỏa đúngcông thức Lewis và không hàm nghĩa là có sự hiện diện điện tích thực sự
trong phân tử.
N: Số e hóa trị ở trạng thái tự do (cơ bản): 5Số e tạo nối: 8Số e không tạo nối: 0
O: Số e hóa trị ở trạng thái tự do (cơ bản): 6
Số e tạo nối: 2Số e không tạo nối: 6
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 52/320
Điện tích hình thức =Số e hóa trị trong nguyên tử
ở trạng thái cơ bảnSố e hóa trị trong
nguyên tử tạo nối( ) - ( )
Số e hóa trị trong nguyên tửở trạng thái cơ bản
Số e tạo nối( ) - ( )=
2
- (Số e không tạo nối)
HIỆU
ỨNG
ĐIỆN
TỬ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 53/320
HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
Hiệu ứng cảm
(Inductive effect)
-I, +I
Hiệu ứng cộng hưởng
(Resonance effect)
-R, +R
Hiệu ứng siêu tiếp cách
(Hyperconjugation)
HIỆU ỨNG CẢM
Hiện tượng nguyên tử có độ âm+ ++
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 54/320
ệ ợ g g y ộ
điện cao hút điện tử của nguyên tử
có độ âm điện thấp hơn thông qua
nối σ.
+ ++ -
Hiệu ứng cảm – I: Nhóm rút điện tử
Hiệu ứng cảm +I: Nhóm cho (đẩy) điện tử
Hiệu
ứng
cảm
–
I
- Halogen: -F > -Cl > -Br > -I
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 55/320
- Nhóm mang điện tích dương:
- Nhóm trung hòa có hiệu ứng – I yếu: -NH2 -OH -OR -SH, -C6H5, -CH=CH2
- Nhóm trung hòa có nối lưỡng
cực có hiệu ứng – I yếu hơn
nhóm mang điện tích dương
- Nhóm carbonil có hiệu ứng – I yếu: -CHO, -COOH, -COR
Halogen: F Cl Br I
T
ù
h
kỳ
I
ă
dầ
ừ
ái
hải
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 56/320
Trong cùng chu kỳ, -I tăng dần từ trái qua phải: -NR 2 < -OR < -F
Trong cùng phân nhóm, -I giảm dần từ trên xuống dưới: -F > -Cl > -Br > -I
Điện tích dương càng lớn hay tạp chủngcàng có nhiều tính s, -I càng mạnh
sp3 > sp2 > sp
Hiệu ứng cảm +I:
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 57/320
sp3 > sp2 > sp
Các nguyên tử mang điện tích âm có hiệu ứng +I mạnh : -O- < -S-
Hiệu ứng cảm ảnh hưởng đến moment lưỡng cực, đến tính acid- baz của phân tử,họat độ phản ứng và định hướng phản ứng.
Nhóm đẩy điện tử làm giảm tính acid, nhóm hút điện tử làm tăng tính acid.
+I càng lớn khi nguyên tử mang điện tích âm có kích thước càng lớn
HIỆU ỨNG CỘNG HƯỞNG
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 58/320
Sự di chuyển điện tử ở trạng thái tĩnh trong những phân tử có nối đa tiếp
cách gọi là hiệu ứng cộng hưởng.
Hệ thống cộng hưởng
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 59/320
Qui tắc viết công thức cộng hưởng
Biểu diễn sự cộng hưởng giữa 2 công thức
Chỉ chiều di chuyển của hai điện tử
ệ t ố g cộ g ưở g
1. ¶ - σ- ¶
2. p-σ- ¶
3. ¶- σ-C+
4. p- σ-C+
5. Điện tử độc thân-¶
p: đôi điện tử tự do
C+: vân đạo trống
Chỉ chiều di chuyển của một điện tử
Qui tắc viết công thức cộng hưởng
Là công thức Lewis điện tử tầng ngoại biên của nguyên tử thỏa mãn qui tắc octet
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 60/320
Là công thức Lewis, điện tử tầng ngoại biên của nguyên tử thỏa mãn qui tắc octet.
Vị trí tương đối, số lượng của các nguyên tử trong phân tử không thay đổi.
Hai cơ cấu cộng hưởng có cùng số điện tử kết đôi.
Các nguyên tử có tham gia vào hệ thống cộng hưởng phải ở trên cùng một mặt
phẳng.
Dự đoán độ bền của cộng hưởng
ố ố ề ề
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 61/320
Công thức có số nối cộng hóa trị càng nhiều thì càng bền, công thức cộng hưởng
không mang điện tích thì bền hơn mang điện tích.
Bền hơn
Bền hơn
Công thức có nguyên tử mà tầng ngoại biên có đầy đủ điện tử giống khí trơ thì
bền hơn.
Công thức cộng hưởng khá bền với điện tích âm nằm trên nguyên tử có độ âm
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 62/320
Bền hơn
điện lớn.
Hiệu ứng cộng hưởng – R
Nhóm rút điện tử của nối đôi C=C tiếp cách gây hiệu ứng -R
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 63/320
Trong 1 chu kỳ, độ âm điện càng lớn, -R càng mạnh (-COR > CNR 2).
Điện tích dương trên nguyên tử càng lớn, -R càng mạnh.
Nhóm rút điện tử của nối đôi C C tiếp cách gây hiệu ứng -R
Ví dụ: C=O, -NO2, C≡N, R -COO-, …
Hiệu ứng cộng hưởng +R
ệ ậ ề ố ô ế ệ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 64/320
Điện tích âm càng lớn, +R càng mạnh (-O-> -OR).
Độ âm điện càng lớn, +R càng kém (-NR 2 > -OR > -F).
Vân đạo p có mức năng lượng càng cao, +R càng kém (-F>-Cl>-Br>-I).
Nhóm cho điện tử cô lập của mình về phía nối đôi C=C tiếp cách gây hiệu
ứng +R
Ví dụ: -OR, -X (F, Cl, Br, I)
-R, -I +R, -I +R, +I
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 65/320
-NO2, -CN, -CHO, -
COR, -COOH, -
COOR, -CONR 2, -
COCl, -CCR
-NR 2, -NH2, -
OR, -OH, -
NHCOR, -F, -
Cl, -Br, -I
-S-, -O
-
Hiệu ứng cộng hưởng ảnh hưởng đến:
- Độ dài nối: hiệu ứng cộng hưởng làm cho nối đơn kề nối đa ngắn hơn
nối đơn bình thường và nối đa thì dài hơn độ dài bình
thường.
- Moment lưỡng cực.
Nhóm alkil gắn trên C bất bão hòa của một nối đôi hoặc nhân benzen có thể cho
HIỆU ỨNG SIÊU TIẾP CÁCH
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 66/320
điện tử như hiệu ứng cộng hưởng. Đôi điện tử của nối đơn σ C-H ở vị trí α đối với
C bất bão hòa có tính linh động nên có thể gây ra hiệu ứng cộng hưởng tương tựnhư điện tử p của nguyên tử halogen trong halogenur vinil.
Hiệu ứng siêu tiếp cách ảnh hưởng đến độ dài nối, moment lưỡng cực và độ
bền tương đối của alcen.
Thuyết Brontested – Lowry : Acid : cho proton H+
Baz : nhận proton
ACID
-
BAZ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 67/320
HCl, phenol, HCOOH, CH3NO2…
CH3O-, Ph-NH2, CH3OH…
Chất lưỡng tính : vừa có tính acid, vừa tính baz
-OH, -SH, -NH-…
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 68/320
+ H OAH H O A
ĐỘ MẠNH
ACID
-
BAZ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 69/320
+ H2OAH H3O + A
[A-][H3O+]
[AH]Ka pK a = -logK a
pK a càng nhỏ, acid càng mạnh
pK b = -logK b
pK a + pK b = 14
Độ pH : pH = -log[H+]
pK b càng nhỏ, baz càng mạnh
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 70/320
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN LỰC ACID - BAZ
Nhóm – I làm tăng
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 71/320
tính acid và làm
giảm tính baz.
Nhóm – R làm tăng
tính acid và làm giảm
tính baz
Trong một chu kỳ từ trái
sang phải, tính acid tăng
và tính baz giảm.
Tính acid: CH4 < NH3 < H2O < HF
Tính baz: CH3- > NH2
- > OH- > F-
Trong một phân nhóm từ
trên xuống dưới, tính acid
tăng và tính baz giảm
Tính acid: HF << HCl < HBr < HI
Tính baz: F- > Cl- > Br- < I-
- Hiệu ứng lập thể: sự hiện diện các nhóm có kích thước lớn trong phân tử có thể
h kh ất tâ id h ặ tâ b h ặ là t ở i hiệ ứ lậ thể là ả h
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 72/320
che khuất tâm acid hoặc tâm baz hoặc làm trở ngại hiệu ứng lập thể làm ảnh
hưởng đến tính acid – baz.
N
MeMe
Me
MeMe
Me N
Tính baz :
- Nối hidrogenO O
H
O
H
O O
H
O
COOH
OH
pK a1 = 3,0 pK a2 = 13,4pK a1 = 4,5
pK a2 = 9,8
ACID HỮU CƠ VÀ BAZ HỮU CƠ
ACID BAZ LIÊN HỢP
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 73/320
CH3OH: pKa = 15.54
CH3COOH: pKa = 4.76
CH3COCH3: pKa = 19.3
BAZ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 74/320
CH3NH2: pK b = 3.36
CH3COCH3: pKa = 19.3
CH3OH: pKa = 15.54
Thuyết LEWIS:
- Acid: nhận đôi e-
Baz: cho đôi e-
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 75/320
- Baz: cho đôi e-
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 76/320
CHAPTER
3.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 77/320
ALKANE
VÀ HÓA HỌC LẬP THỂ CỦA ALKANE
ALKANE:
C
n
H
2n+2
(n≥1)
DANH PHÁP
:
-
ane
CH4: Methane C11H24: UndecaneC6H14: Hexane C16H34: Hexdecane
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 78/320
C2H6: Ethane
C3H8: Propane
C4H10: Butane
C5H12: Pentane
C12H26: Dodecane
C13H28: Tridecane
C14H30: Tetradecane
C15H32: Pentadecane
C21H44: Henicosane
C22H46: Docosane
C23H48: Tricosane
C24H50: Tetracosane
C25H52: Pentacosane
C40H82: Tetracontane
C50H102: Pentacontane
C60H122: Hexacontane
C70H142: Heptacontane
C80H162: OctacontaneC90H182: Nonacontane
C100H202: Hectane
C200H402: Dictane
C7H16: Heptane
C8H18: Octane
C9H20: Nonane
C10H22: Decane
C17H36: Heptadecane
C18H38: Octadecane
C19H40: Nonadecane
C20H42: Icosane
C26H54: Hexacosane
C27H56: Heptacosane
C28H58: Octacosane
C29H60: Nonacosane
C30H62: Triacontane
GỐC
ALKYL
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 79/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 80/320
Qui
tắc
gọi
tênDANH PHÁP
ALKANE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 81/320
Chọn dây C chính: dây dài nhất. Nếu hai dây có cùng chiều dài,
chọn dây có chứa nhiều nhóm thế nhất.
Đánh số các nguyên tử C của dây chính làm thế nào để các C chứa
nhóm thế có tổng chỉ số định vị nhỏ nhất.
Khi có nhiều nhánh ở vị trí tương đương, nhánh có chỉ số nhỏ được
chọn theo mẫu tự.
3-Ethyl-4-methylhexane 4-Ethyl-3-methylhexane
Không phân cực, tan trong dung môi hữu cơ
LÝ TÍNH
ALKANE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 82/320
- Dây thẳng : độ sôi và tỷ trọng tăng theo số C,
n = 1 - 4 : chất khí ở nhiệt độ thường
n = 5 - 7: chất lỏng
n >10: chất rắn- Dây nhánh: tính dễ bay hơi tăng theo số dây nhánh.
1. Sự đốt cháy
HÓA TÍNH
ALKANE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 83/320
2. Halogen hóa alkane
ĐIỀU
CHẾ
ALKANE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 84/320
PHÂN
GIẢI
CẤU
TRẠNG
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 85/320
A B C
Bền nhất
ETHANE
PHÂN
GIẢI
CẤU
TRẠNG
CỦA
ALKANE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 86/320
Cấu trạng lệch Cấu trạng che khuất
ETHANE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 87/320
Công thức phối cảnh Công thức chiếu Newman
Giản đồ năng lượng của ethaneETHANE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 88/320
PROPANE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 89/320
BUTANE
Cấu trạng hay đồng phân cấu trạng là các dạng khác nhau của một cấu hình, chúng
có được là do sự quay quanh một nối đơn
Cấu
trạng
các
hợp
chất
phi
hoàn
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 90/320
Cấu trạng các hợp chất phi hoàn
- Cấu trạng lệch: cấu trạng bán lệch và cấu trạng đối lệch
- Cấu trạng che khuất : che khuất toàn phần và che khuất một phần
Đối lệch Bán lệch Che khuất toàn phần Che khuất một phần
CHAPTER
4.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 91/320
CYCLOALKANE
VÀ HÓA HỌC LẬP THỂ CỦA CYCLOALKANE
CYCLOALKANE:
C
n
H
2n
(n
≥3)
DANH PHÁP
:
Cycloalkane
Nếu nhóm thế alkyl gắn trên vòng có số C lớn hơn số C của vòng thì tên gọi mạch
hí h ẽ h ộ hó hế
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 92/320
chính sẽ thuộc nhóm thế.
Nếu hợp chất vòng có chứa các nhóm thế gắn trên 2 C khác nhau trên vòng, danh pháp
cis/trans được sử dụng.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 93/320
t rans -2-Methylcylopropanol
cis -2-Methylcylopropanol
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 94/320
cis -1-Cloro-3-etil-3-metilciclohexan
trans -1-Cloro-3-etil-3-metilciclohexan
94
Nhóm thế gắn trên ≥ 3 C của vòng
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 95/320
c-3-Etil-c-5-nitrociclohexan-r -1-ol c-3-Etil-t -5-nitrociclohexan-r -1-ol
r -1-Bromo-c-2-t -3-diclorociclopropan
r -1-Bromo-1-cloro-c-2-etil-2-metil-t -3-propilciclobutan
95
HỢP CHẤT ĐA VÒNGHai vòng khôngchứa chung C:
chọn một vòng làm
ố ( ê hí h)
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 96/320
gốc (tên chính),
vòng còn lại làm
nhóm thế. Lúc này,
tên gọi như hợp
chất đơn vòng.
Vòng chính là vòng
chứa nhiều C hơn
hoặc có độ oxid
hóa cao hơn.
HỢP CHẤT ĐA VÒNGHợp chất spiro (hai vòng có chung một C): đánh số thứ tự từ vòng nhỏ trước (số
1 không đánh tại C chung của 2 vòng) sau đó đi qua C chung và đi qua vòng lớn.
ố ổ ế ấ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 97/320
Quy luật đánh số sao cho tổng các vị trí nhóm thế là nhỏ nhất.
HỢP CHẤT ĐA VÒNGHợp chất spiro (hai vòng có chung một C): đánh số thứ tự từ vòng nhỏ trước (số
1 không đánh tại C chung của 2 vòng) sau đó đi qua C chung và đi qua vòng lớn.
ố ổ ế ấ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 98/320
Quy luật đánh số sao cho tổng các vị trí nhóm thế là nhỏ nhất.
HỢP CHẤT ĐA VÒNG
Hợp chất đa vòng (≥ 2 vòng và có chứa ≥ 2 C chung giữa các vòng)
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 99/320
Cách gọi tên theo IUPAC cho hợp chất đa vòng alkane (policycloalkane) nhưsau:
- Xác định số vòng : số nối C-C phải cắt đứt để thu được một hợp chất mạch
hở . Lúc đó, tên tộc của hợp chất sẽ bắt đầu bằng các từ bicyclo, tricyclo,
tetracyclo, pentacyclo… Ngoài ra, theo CAS (Chemical Abstract Service),
số vòng của hợp chất đa vòng có thể xác định theo công thức:
N = S – A + 1
Trong đó, N: số vòng của hợp chất đa vòng; S: số nối đơn trong vòng; A: số
nguyên tử trong vòng
HỢP CHẤT ĐA VÒNG
Theo IUPAC, cắt 6 lần nối C-C sẽ được mạch hở ; theo CAS,
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 100/320
Số C vòng lớn nhất
Số C vòng nhỏ phía bên
kia cầu nối
Số C nằm giữa các cầu nối các
vòng với nhau
- Số 0: không có C nằm trên cầunối
- Các chỉ số nhỏ bên phải – phía
trên: chỉ vị trí nối giữa các
vòng với nhauSố C giữa hai
cầu nối
11-Clorohexaciclo[6.2.1.02,7
.03,6
.03,10
.06,9
]decan-4-ol
N = 15 – 10 + 1 = 6. Do vậy, hợp chất này có 6 vòng
HỢP CHẤT ĐA VÒNG
- Xác định số C nằm giữa hai đầu cầu ( điểm nối các vòng): Số C này phải được viết
ấ ấ ấ ắ ế
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 101/320
giữa hai dấu ngoặc vuông [a.b.c…] cách nhau bởi dấu chấm và được sắp xếp theo thứ
tự từ lớn đến nhỏ. Lưu ý, số nhóm C (a,b,c…) này bao giờ cũng nhiều hơn số vòng
trong hợp chất một bậc, Ví dụ, vòng hexaciclo sẽ có 7 nhóm C (như ví dụ ở trên).
- Đánh số C: các đầu cầu được đánh số theo nguyên tắc số thứ tự nhỏ nhất. Vòng lớn
được đánh số ưu tiên. Số C của sườn carbon được viết liền sau dấu ngoặc [ ] theo
quy tắc gọi tên alkan. Các C chứa nhóm thế trên hệ thống vòng được đánh số theo
thứ tự quy tắc nhỏ nhất (nhóm chức có giá trị nhỏ nhất và tổng vị trí các nhóm thế đạt
giá trị nhỏ nhất có thể) nhưng ưu tiên sau các C đầu cầu.
HỢP CHẤT ĐA VÒNG
Hệ thống vòng súc hợp ( hợp chất vòng chứa 2 C chung):
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 102/320
Số C vòng lớn
Số C vòng nhỏ
Số C chung giữa 2 C đầu cầu
Hợp chất này có nhiều tên gọi khác nhau:
- Decalin
- Decahidronaptalen (decahydronaphthalene)
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 103/320
- Biciclo[4.4.0]decan (bicyclo[4.4.0]decane)
Hệ thống vòng kiều hoàn ( hệ thống chứa > 2 C chung)
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 104/320
Số C vòng lớn
Số C vòng nhỏ
Số C chung giữa 2 C đầu cầu
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 105/320
PHÂN GIẢI CẤU TRẠNG
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 106/320
CYCLOPROPANE
Với C trong vòng có vân đạo lai hóa là sp3, tạo thành hình tứ diện với góc nối là
109.5o. Tuy nhiên với vòng 3, các vân đạo bị ép lại với góc nối là 60o và các nhóm thế
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 107/320
y g , ạ ị p ạ g
trên C vòng ở cấu trạng che khuất lẫn nhau. Chính vì thế, sức căng góc C-C-C của
ciclopropan là rất lớn. Kết quả là vòng ciclopropan dễ bị mở vòng bởi các phản ứng
hóa học.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 108/320
CYCLOBUTANE
Với C trong vòng có lai hóa sp3 tạo thành hình tứ diện với góc nối là 109o. Tuy
nhiên, với vòng 4, các vân đạo lai hóa bị ép lại với góc nối C-C-C là 90o và các
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 109/320
nhóm thế trên C vòng ở cấu trạng che khuất lẫn nhau. Chính vì thế, sức căng gócC-C-C của ciclobutan cũng tương đối lớn. Kết quả là ciclobutan cũng dễ bị mở
vòng bởi phản ứng hóa học.
CYCLOPENTANE
Với C trong vòng có lai hóa sp3 tạo thành hình tứ diện với góc nối là 109o. Với hợp
chất vòng 5, các vân đạo lai hóa có góc nối C-C-C là 108o gần với góc nối của tứ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 110/320
diện sp3
. Vì thế hợp chất ciclopentan tương đối bền.
CYCLOHEXANE
Với C trong vòng có lai hóa
sp3 tạo thành hình tứ diện với
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 111/320
góc nối là 109o
. Với hợp chấtvòng 6, các vân đạo lai hóa có
góc nối C-C-C là 120o. Với
góc nối này, hợp chất
ciclohexan rất bền.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 112/320
e (equatorial) : nối xích đạo
a (axial) : nối trụca : nối hướng xuống mặt phẳng trung bình của vòng
b : nối hướng lên mặt phẳng trung bình của vòng
a
ee
a
Cấu trạng ghế Cấu trạng tàu Cấu trạng tàu xoắn
CH3
CH3
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 113/320
CH3
Cấu trạng bền
Nhóm thế ở vị trí xích đạo có cấu trạng bền hơn
CH3
t -C4H9
C2H5
Nhóm thế lớn ưu tiên ở vị trí xích đạo
Nhóm t -butil luôn ở vị trí xích đạo
Bài
tập
trên
lớp
:
Biểu
diễn
đồng
phân
cấu
trạng
bền
của
các
hợp
chất
sau
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 114/320
1. cis-1,3-Dimethylcylcohexane
2. trans-1,3-Di-t - butylcyclohexane
3. cis-1,4-dihydroxycyclohexane
4. Acid trans-cyclohexane-1,2-dicarboxylic
5. Acid cis-2-hydroxycyclohexanecarboxylic6. Acid cis-cyclohexane-1,4-dicarboxylic
G
iải
BT
:
1.
cis
-
1
,
3
-
Dimethylcylcohexane
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 115/320
Cấu trạng bền (cấu trạng ưu đãi)Cấu trạng không bền
Giải
BT
:
2
.
trans
-
1
,
3
-
Di
-
t
-
butylcyclohexane
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 116/320
Cấu trạng bền (cấu trạng ưu đãi)
Cấu trạng không bền
t -Bu là một nhóm thế rất cồng kềnh.Do vậy, không bao giờ ở vị trí trục vìsẽ gây tương tác 1,3-nhị trục (tươngtác không nối) rất lớn.
Giải
BT
:
3
.
cis
-
1
,
4
-
Dihydroxycyclohexane Tạo liên kết hydrogen nội phân tử
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 117/320
Cấu trạng bền (cấu trạng ưu đãi)
Giải
BT
:
4
.
Acid
trans
-
cyclohexane
-
1
,
2
-
dicarboxylic
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 118/320
Cấu trạng bền (cấu trạng ưu đãi)
Giải
BT
:
5
.
Acid
cis
-
2
-
hydroxycyclohexanecarboxylic
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 119/320
Cấu trạng bền (cấu trạng ưu đãi)
Giải
BT
:
6
.
Acid
cis
-
cyclohexane
-
1
,
4
-
dicarboxylic
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 120/320
Cấu trạng bền (cấu trạng ưu đãi)
HỢP CHẤT ĐA VÒNG
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 121/320
CHAPTER
5.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 122/320
HÓA HỌC LẬP THỂ
THỦ TÍNH
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 123/320
Tay tráiTay phải
CÁC
ĐỐI
PHÂN
VÀ
THUYẾT
CARBON
TỨ
DIỆN
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 124/320
C tạp chủng sp3
ed
b
a
C
Vân đạo sp3(1 vân đạo 2s và 3 vân
đạo 2p): sự kết hợp của các vân đạo
2s1 2px1 2py1 2pz1của C
12
Công
thức
chiếu
Fischer
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 125/320
2 nối thẳng đứng: hướng ra sau mặt phẳng
2 nối nằm ngang : hướng ra trước mặt phẳng
Qui ước:
- Dây chính: trục thẳng đứng với carbon đầu dây có độ oxi hóa cao được đặt ở đỉnh
của trục (các nhóm thế được so sánh độ ưu tiên theo qui tắc Cahn-Ingold-Prelog).
125
CH3
H
CH3
OHH
CH3
COOHOH
CH3
OHHOOC
Chuyển
đổi
từ
công
thức
phối
cảnh
sang
công
thức
chiếu
Fischer
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 126/320
COOHHOH
COOH H OH
CH3
HBr
C2H5
Cl H C2H5
Cl H
HBr
CH3
CH3
H Br
ClH
C2H5
Trái qua Phải qua
126
CÁC
ĐỐI
PHÂN
-
ENANTIOMER
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 127/320
Louis Pasteur: cô lập tinh thể acid
tartric và muối tartrate từ rượu
vang (1848).
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 128/320
d -Limonene l -Limonene
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 129/320
CH3X
TÍNH
THỦ
TÍNH
CỦA
MỘT
PHÂN
TỬ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 130/320
CH2
XY
CHXYZ
Đối phân
Carbon
thủ
tính
- Carbon phi đối xứng ,
carbon mang 4 nhóm thế
khác nhau: Ký hiệu : C*
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 131/320
- Tính chất làm xoay mặt
hẳ ánh sáng phân
- Tính quang hoạt
C b thủ tí h
HOẠT
TÍNH
QUANG
HOẠT
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 132/320
Chất tả triền: làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực về bên tay trái
Ký hiệu : (-) hoặc l
Chất hữu triền: làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực về bên tay phải
Ký hiệu : (+) hoặc d
132
phẳng ánh sáng phân cực
phẳng một góc .
- Carbon thủ tính- Đồng phân quang học
- Xác định cấu hình tuyệt đối
- Xác định cấu hình tương đối
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 133/320
133
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 134/320
'
100
lclc
t
D
ld
t
D
Dung dịch
Chất lỏng
: góc quay quan sát (năng lực triền quang)
l : độ dài ống chứa mẫu
c : nồng độ dung dịch (g/ml) ; c’ : g/100ml)
d : tỷ trọng chất lỏng tinh chất (g/ml)
T : nhiệt độ khi đo (°C)
D : ánh sáng đơn sắc của đèn natrium (l = 589 nm)
134
Một hợp chất có tính quang hoạt khi có tính không đối xứng gương.- Không có mặt phẳng đối xứng.
- Không có trục đối xứng.
- Không có tâm đối xứng.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 135/320
135
Có tính quang hoạt Không có tính quang hoạt
- Đồng phân quang học có chứa C thủ tính : C*abde
XÁC
ĐỊNH
CẤU
HÌNH
TUYỆT
ĐỐI
: R - S (R : rectus, phải ; S : sinister, trái)
- Cấu hình tuyệt đối: cấu hình thực sự của phân tử trong không gian
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 136/320
- Xếp các phối tử a, b, d, e theo thứ tự ưu tiên dựa vào quy tắc chuỗi (a b d e)
- Quan sát viên nhìn C* theo chiều từ C* đến phối tử có độ ưu tiên thấp nhất
- Xác định chiều đi từ a đến b rồi đến d: chiều kim đồng hồ (R ) và ngược chiều
kim đồng hồ (S ).
136
- Dựa theo bậc số nguyên tử : -I -Br -Cl SH -OH -NH2
-CH3
-H
QUY
TẮC
CHUỖI
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 137/320
- Đồng vị có khối lượng lớn thì ưu tiên hơn : 18O 17O 16O hay T > D > H
- Nối ba Nối đôi Nối đơn (nguyên tử mang nối đa được xem tương đương
với nguyên tử mang số lượng nối đơn tương ứng).
- Đôi điện tử tự do có độ ưu tiên thấp nhất.
- cis trans, Z > E , R > S
137
Một chất có
n carbon thủ tính 2
n đồng phân quang học
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 138/320
Đối với hợp chất có 2 tâm C thủ tính, dạng meso được tìm thấy chỉ khi 4 nhóm
gắn trên C thủ tính này giống hệt 4 nhóm gắn trên C thủ tính còn lại.
eritro treo
Acid meso-tartric Acid (+)-tartric Acid (-)-tartric
138
Acid meso-tartric
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 139/320
Acid (+)-tartric
Acid (-)-tartric
139
XÁC
ĐỊNH
CẤU
HÌNH
TƯƠNG
ĐỐI
: D
& L
- Cấu hình tương đối: cấu hình được suy ra từ cấu hình tuyệt đối theo những quy
tắc về lập thể.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 140/320
D-(+)-Gliceraldehid L-(-)-Gliceraldehid
D-(+)-Gliceraldehid D-(-)-Gliceric acid
140
HÌNH
CHIẾU
FISHER
VÀ
ĐỒNG
PHÂN
D
VÀ
L
Nhóm OH gắn lên carbon bất đối
xứng có số thứ tự định vị lớn nhất
quay sang phải là đồng phân D ,
Carbohydrate
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 141/320
q y g phải đồng p ,
ngược lại là đồng phân (đối phân) L .
141
Nhóm NH2 gắn lên carbon bất
đối xứng có số thứ tự định vị
nhỏ nhất quay sang phải là đồng
α
-
Amino acid
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 142/320
nhỏ nhất quay sang phải là đồng
phân D , ngược lại là đồng phân
(đối phân) L .
142
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 143/320
Crixivan
(Chất ức chế HIV)
143
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 144/320
144
Crixivan
(Chất ức chế HIV)
XUYÊN
LẬP
THỂ
PHÂN
-
DIASTEROMER
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 145/320
HỢP
CHẤT
MESO
–
MESO
COMPOUND
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 146/320
HỖN
HỢP
TIÊU
TRIỀN
–
RACEMIX
MIXTURE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 147/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 148/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 149/320
Đồng phân
Đồng phân phẳng Đồng phân lập thể
ĐỒNG
PHÂN là những hợp chất có cùng công thức phân tử nhưng công
thức khai triển khác nhau.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 150/320
Đồng phân phẳng Đồng phân lập thể
ĐP vị trí ĐP cấu tạo Hỗ biến ĐP cấu trạng ĐP cấu hình
ĐP hình học ĐP quang học
ĐP c is (Z ) ĐP t rans (E ) 150
Đồng phân phẳng
ĐỒNG PHÂN PHẲNG
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 151/320
ĐP vị trí ĐP cấu tạo Hỗ biến
151
- Cùng CTPT: C4H10O
- Cùng nhóm chức: C4H9OH
- Khác sườn carbon hoặc khác vị trí nhóm chức.
ĐỒNG
PHÂN
VỊ
TRÍ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 152/320
152
C4H8O: Ω = 1
- Cùng CTPT
- Khác nhóm chức
ĐỒNG
PHÂN
CẤU
TẠO
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 153/320
153
SỰ
HỖ BIẾN
: Enol-ceton;amid-imid; imin-enamin; phenol-ceton;
nitroso-oxim; …
Sự chuyển đổi thuận nghịch
giữa hai đồng phân cấu tạo, do
di chuyển của một nhóm nguyên
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 154/320
tử hoặc thường nhất là của
hidrogen từ vị trí này đến vị trí
khác trong cùng 1 phân tử.
154
Đồng phân lập thể
ĐỒNG PHÂN LẬP THỂ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 155/320
ĐP cấu trạngĐP cấu hình
ĐP hình học ĐP quang học
ĐP cis (Z ) ĐP trans (E )
Cách biểu diễn phân tử hợp chất hữu cơ trong không gian:
- Công thức phối cảnh
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 156/320
Công thức phối cảnh
- Công thức chiếu Newman
- Công thức chiếu Fischer
156
Công
thức
phối
cảnh
: thường biểu diễn cho hợp chất chi phương
Nối C-a và C- b trong mặt phẳng
Nối C-d hướng ra ngoài mặt phẳngNối C-e hướng ra sau mặt phẳng
CÔNG
THỨC
LẬP
THỂ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 157/320
Nối C-e hướng ra sau mặt phẳng
Công thức chiếu NewmanCho biết vị trí tương đối
của các nối của 2 nguyên
tử kề nhau
157
Công
thức
chiếu
Fischer
2 nối thẳng đứng: hướng ra sau mặt phẳng2 nối nằm ngang : hướng ra trước mặt phẳng
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 158/320
2 nối nằm ngang : hướng ra trước mặt phẳng
Qui ước:
- Dây chính: trục thẳng đứng với carbon đầu dây có độ oxi hóa cao được đặt ở đỉnh
của trục (các nhóm thế được so sánh độ ưu tiên theo qui tắc Cahn-Ingold-Prelog).
158
Chuyển
đổi
từ
công
thức
phối
cảnh
sang
công
thức
chiếu
Fischer
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 159/320
Trái qua Phải qua
159
ĐỒNG
PHÂN
CẤU
TRẠNG
Cấu trạng là các dạng khác nhau của một cấu hình, chúng có được là do sự quay
quanh một nối đơn
Cấu
trạng
các
hợp
chất
phi
hoàn
- Cấu trạng lệch: cấu trạng bán lệch và cấu trạng đối lệch- Cấu trạng che khuất : che khuất toàn phần và che khuất một phần
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 160/320
Cấu trạng che khuất : che khuất toàn phần và che khuất một phần
Đối lệch Bán lệch Che khuất toàn phần
Cl
H H
Cl
HH
Cl
H H
Cl
HH
Cl
H H
H
ClH
H
H Cl
Cl
HH
Cl
H H
Cl
HH
Cl
H H
H
ClH
Cl
HH
Cl
HH
Cl
HH
H
ClH
Che khuất một phần
160
Cấu
trạng
các
hợp
chất
chi
hoàn
Cấu trạng ghế Cấu trạng tàu Cấu trạng tàu xoắn
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 161/320
e (equatorial) : nối xích đạo
a (axial) : nối trục
a : nối hướng xuống mặt phẳng trung bình của vòng
b : nối hướng lên mặt phẳng trung bình của vòng
a
ee
a
g g g g
161
ĐỒNG PHÂN CẤU HÌNH
ĐỒNG
PHÂN
HÌNH
HỌCĐồng phân cis – trans
Đồng phân E - Z ALKENE
- Bao gồm:
đồng
phân
hình
học và
đồng
phân
quang
học
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 162/320
cis-2-Buten trans-2-Buten
Z -2-Penten E -2-Penten
162
CICLAN Nhóm thế gắn trên 2 C của vòng
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 163/320
cis-1-Cloro-3-etil-3-metilciclohexan trans-1-Cloro-3-etil-3-metilciclohexan
163
Nhóm thế gắn trên ≥ 3 C của vòng
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 164/320
c-3-Etil-c-5-nitrociclohexan-r -1-ol c-3-Etil-t -5-nitrociclohexan-r -1-ol
r -1-Bromo-c-2-t -3-diclorociclopropan
r -1-Bromo-1-cloro-c-2-etil-2-metil-t -3-propilciclobutan
164
ĐỒNG
PHÂN
QUANG
HỌC- Tính quang hoạt
- Carbon thủ tính
- Đồng phân quang học
- Xác định cấu hình tuyệt đối
- Xác định cấu hình tương đối
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 165/320
165
o
Đồng
phân
quang
học
không
chứa
C
thủ
tính
: trong trường hợpcủa các hợp chất allene, spiran và biphenyl
ALLENE SPIRANE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 166/320
BIPHENYL
166
TÍNH
THỦ
TÍNH
CỦA
N,
P,
S
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 167/320
TÍNH
THỦ
TÍNH
TRONG
TỰ
NHIÊN
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 168/320
d -Limonene l -Limonene
Trị
đau
nửa
đầu Xạ
hương
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 169/320
TIỀN
THỦ
TÍNH
(PROCHIRAL)
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 170/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 171/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 172/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 173/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 174/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 175/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 176/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 177/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 178/320
Cảm ơn các bạn đã lắng nghe
BÀI TẬP1. Gọi tên các hợp chất sau đây
CH2CHCH2CH2CH3
CH3
a. b. c.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 179/320
CH3CHCH3
CH3
CH3(CH2)7CH3g) h)
CH3CHCH2CH3
CH3
CH3CH2CCH2CHCH2CH3
CH3
CH3 CH2CH3
i) j)
Br CHCH3Me3Cd. e.
BÀI TẬP
1. Gọi tên các hợp chất sau đây (tt)
k. l. m.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 180/320
n. o.
BÀI TẬP
2. Vẽ cơ cấu các hợp chất sau đây:
a) 2,3-Dimetilbutan
b) 2,2-Dimetilpropan
c) 3,4-Dimetilheptan
d) 2 4 Di til 4 tilh t
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 181/320
d) 2,4-Dimetil-4-etilheptan
e) 1,7-Dibromo-4-(2-cloroetil)heptan
f) 1-Cloro-2-iodo-3-ciclopropilpentan
g) 1,1-Dietil-2-metilciclohexan
3. Vẽ cơ cấu tất cả các đồng phân của C5H12. Cho biết tên theo IUPAC của những
đồng phân này.
CHAPTER
6.
PHẢN ỨNG HÓA HỌC HỮU CƠ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 182/320
Ọ
(AN OVERVIEW OF ORGANIC REACTIONS)
PHÂN
LOẠI
PHẢN
ỨNG
HỮU
CƠ
- PHẢN ỨNG CỘNG (Addition reaction)
- PHẢN ỨNG KHỬ (Elimination reaction)
- PHẢN ỨNG THẾ (Substitution reaction)
- PHẢN ỨNG CHUYỂN VỊ (Rearrangement reaction)
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 183/320
- Phản ứng gốc tự do: phản ứng thế và phản ứng cộng
- Phản ứng phân cực: phản ứng thế và phản ứng cộng
PHẢN
ỨNG
CỘNG
ALKENE
ALKYNE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 184/320
Hydrogen hóa (hydrogenation): H2/kim loại
Halogene hóa (halogenation): X2/CCl4
Hidracid (hydracid): HX
Hydrat hóa (hydration): H2O/H
+
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 185/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 186/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 187/320
PHẢN
ỨNG
KHỬ
Khử
halogene
:
X
2
Khử
hydracid
:
HX Khử
nước
:
H
2
O
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 188/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 189/320
PHẢN
ỨNG
THẾ
Thân
hạch
:
S
N
1
,
S
N
2
,
S
N
i
Thân
điện
tử
:
SE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 190/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 191/320
PHẢN
ỨNG
CHUYỂN
VỊ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 192/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 193/320
Chuyển vị Fries
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 194/320
Chuyển vị Pinacol
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 195/320
CƠ CHẾ PHẢN ỨNG HỮU CƠ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 196/320
CƠ CHẾ PHẢN ỨNG HỮU CƠ
Phản ứng hóa học: đứt nối và tạo nối
ĐỨT
NỐI
Đồng
giải
:
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 197/320
Dị giải:
SỰ TẠO NỐI
Đối xứng:
Không đối xứng
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 198/320
ĐỨT
NỐI
Đồng
giải
:
Dị
giải
:
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 199/320
Dị giải:
PHẢN
ỨNG
GỐC
TỰ
DO
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 200/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 201/320
PHẢN
ỨNG
PHÂN
CỰC
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 202/320
Nhóm định chức Cấu trúc Nhóm định chức Cấu trúc
Alcohol C OH
+
Nhóm chức carbonyl C O
+
Alkene C Cñoái xöùng,
khoâng phaân cöïc Aldehyde
HC
O
+
Alkyl halide C X+
(X laøhalogen)
KetoneC
C
O
+
Amine C NH2
Carboxylic acidOH
C
O
+
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 203/320
Ether C O
C
+
EsterO
C
O
+
C
Thiol C SH
+
Carboxylic acid
chloride
ClC
O
Nitril C N
AmideN
C
O
+
Tác chất Grignard
C Mg Br +
AlkyllithiumC Li
+
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 204/320
QUI TẮC SỬ DỤNG MŨI TÊN TRONG CƠ CHẾ PHẢN ỨNG
QUI
TẮC
1
:
Điện
tử
di
chuyển
từ
nguồn
thân
hạch
(Nu
hoặc
Nu
-
)
tác
kích
vào
tác
nhân
thân
điện
tự
(E
hoặc
E
+
)
.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 205/320
QUI
TẮC
2
: Chất thân hạch có thể mang điện tích âm hoặc trung hoà. Nếu chất
thân hạch mang điện tích âm, nguyên tử (của chất thân hạch) cho đôi điện tử sẽ
trở thành nguyên tử trung hoà. Nếu chất thân hạch trung hoà, nguyên tử cho đôi
điện tử sẽ trở thành nguyên tử mang điện tích dương.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 206/320
QUI
TẮC
3
: Chất thân điện tử có thể mang điện tích dương hoặc trung hoà.
Nếu chất thân điện tử mang điện tích dương, thì nguyên tử (của chất thân điện
tử) mang điện tích dương đó sau khi nhận được đôi điện tử sẽ trở thành nguyên
tử trung hoà. Nếu chất thân điện tử trung hoà, thì nguyên tử (của chất thân điện
tử) sau khi nhận được đôi điện tử sẽ trở thành nguyên tử mang điện tích âm.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 207/320
QUI
TẮC
4
: Qui tắc bát bộ (octet) phải được tuân thủ. Nghĩa là, các nguyên tử ở
hàng thứ hai trong bảng phân hạng tuần hoàn chứa tối đa 8 điện tử ở tầng ngoài
cùng (hoặc hydrogen chứa tối đa 2 điện tử).
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 208/320
QUI TẮC OCTET
- Những nguyên tử (Z<20) khi hình thành hợp chất có khuynh hướng
cho đi hoặc nhận electron để đạt cấu hình điện tử bền (như khí hiếm),
có tám electron ở lớp ngoài cùng (tầng ngoại biên) hay còn gọi là
electrong hóa trị
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 209/320
electrong hóa trị.
- Hidrogen: chứa tối đa 2 nguyên tử- Li, Be, B, C, N, O, F & Ne: chứa tối đa 8 nguyên tử ở lớp ngoài cùng
CHAPTER
7.
ALKENE
:
CẤU
TRÚC
VÀ
ĐỘ
PHẢN
ỨNG
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 210/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 211/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 212/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 213/320
ĐỘ
BẤT
BÃO
HÒA
2
2)2(
ii An
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 214/320
Ω: Độ bất bão hòa của phân tử
ni: số nguyên tử của nguyên tố i
Ai: hóa trị của nguyên tố i
DANH PHÁP:
-
ene
hoặc
y
lene
(
tên
thông
thường
)
CH2=CH2: Ethene hay Ethylene
CH3-CH=CH2: Propene hay Propylene
CH3-CH2-CH=CH3: 1-Butene hay Butylene
CH3-CH=CH-CH3: 2-Butene
CH2=CH-CH=CH2: 1,3-Butadiene
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 215/320
2-Methylbuta-1,3-diene
(Isoprene)
CH2=CH- CH3-CH=CH- CH2=CH-CH2- CH3-CH=CH-CH2-
Ethenyl
(Vinyl)
1-Propenyl 2-Propenyl
(Allyl)
2-Butenyl
(Crotyl)
GỐC ALKENYL
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 216/320
Đ
ỒNG
PHÂN
c is
/
t rans
Quay 90o
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 217/320
Nối 2 vân đạo p song song
Nối bị bẽ gãy sau khi quay
2 vân đạo p vuông góc với nhau
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 218/320
cis-2-Butene trans-2-Butene
HÓA
HỌC
LẬP
THỂ
CỦA
ALKENE
VÀ
ĐỒNG
PHÂN
E/Z
cis-2-Butene trans-2-Butene
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 219/320
Z -2-PenteneE -2-Pentene
Xác định cấu hình E và Z theo qui tắc chuỗi: Cahn – Ingold – Prelog
Cấu hình E
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 220/320
Cấu hình Z
Đồng phân E, Z ( hai xuyên lập thể phân): tính chất vật lý khác nhau, hoạt tính sinh
học khác nhau.
- Ví dụ: trans-retinoic acid, một dẫn xuất của vitamine A, trị được bệnh ung thư máu
dạng tiền tũy bào. Nó thúc đẩy, chuyển biến tế bào ung thư máu ở người trở thành tế bào
lành. Trong khi đó hợp chất cis-retinoic acid không có hoạt tính này.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 221/320
Đồng phân E và Z cũng thường gặp trong các hợp chất có mang nối đôi C=N và
N=N. Các đồng phân E , Z của oxime có thể cô lập được trong khi hai đồng phân E , Z
của imine do chuyển đổi rất nhanh nên không thể cô lập được.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 222/320
Trong nghiên cứu hoá hữu cơ, đôi khi người ta cũng sử dụng danh pháp E , Z để phân
biệt hai hợp chất nhưng không phải căn cứ vào nối đôi C=C hay C=N như thường lệ mà
căn cứ vào một nối đơn đặc thù nào đó.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 223/320
ĐỘ BỀN CỦA ALKENE
Alkene trans thường bền hơn alkene cis tương ứng do sự tương tác trong không
gian của hai nhóm thế cồng kềnh
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 224/320
Khi được hydrogen hoá, cis-2-butene phóng thích 4 kJ/mol nhiều hơn trans-2-butene
Hiệu ứng siêu tiếp cách xảy ra: Csp2=Csp2-Csp3-Hα (một vân đạo lai hóa sp3 song
song với 2 vân đạo pz không bị lai hóa, gây sự xen phủ bên và tạo hiệu ứng siêu tiếpcách làm an định nối C=C.
Vân đạo pz
Vân đạo lai hóa sp3
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 225/320
Alkene: 4 nhóm thế > 3 nhóm thế > 2 nhóm thế > một nhóm thế
PHẢN ỨNG CỘNG THÂN ĐIỆN TỬ ALKENE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 226/320
2-Methylpropene
Carbocationtrung gian
C+: Tác nhân thân điện tử
Phản ứng tuân theo
qui tắc Markovnikov
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 227/320
2-Bromo-2-methylpropane
qui tắc Markovnikov
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 228/320
Phản
ứng
cộng
thân
điện
tử
của
alkene
xảy
ra
với
:
- Hydrogene hóa: H2 (xt kim loại)
- Cộng hydrogen halide: HBr, HCl, HI (KI+H3PO4)
- Hydrate hóa: H2O (xt H+)
- Hydrobor hóa: 1. BH3 hay B2H6, 2. NaOH/H2O2
- Halogen hóa: Cl2, Br 2, I2
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 229/320
Phản
ứng
hydrogen
hóa
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 230/320
Phản
ứng
với
hydrogen
halide
(HX
=
HCl
,
HBr
,
HI)
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 231/320
Phản
ứng
hydrate
hóa
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 232/320
Phản
ứng
hydrobor
hóa
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 233/320
Phản qui tắc Markovnikov
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 234/320
Phản
ứng
halogen
hóa
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 235/320
CẤU TRÚC CARBOCATION VÀ ĐỘ BỀN
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 236/320
Độ bền tăng
TIÊN ĐỀ HAMMOND
Theo tiên đề Hammond, phản ứng cộng thân điện tử được tóm tắt:
- Sự cộng thân điện tử vào một alkene không đối xứng sẽ tạo carbocation trung gian
mang nhiều nhóm thế. Carbocation càng mang nhiều nhóm thế càng được tạo thành
nhanh hơn so với một carbocation mang ít nhóm thế hơn. Một khi được thành lập,
ngay lập tức carbocation phản ứng để cho ra sản phẩm cuối.
- Carbocation mang nhiều nhóm thế sẽ bền hơn carbocation mang ít nhóm thế hơn:
C+ 3o > C+ 2o > C+ 1o > CH3+
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 237/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 238/320
Giản đồ năng lượng của hai phản ứng tương tự nhau
(a): Phản ứng nhanh hơn tạo ra chất trung gian bền hơn.
(b): Phản ứng chậm hơn tạo ra chất trung gian bền hơn. Hai đường biểu diễn ở hình
(a) là thường gặp
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 239/320
Giản đồ năng lượng của giai đoạn toả nhiệt hoặc hấp thu nhiệt.
(a): Trong giai đoạn hấp thu nhiệt, trạng thái chuyển tiếp và sản phẩm có mức năng
lượng không chênh lệch nhau nhiều.
(b): Trong giai đoạn toả nhiệt, trạng thái chuyển tiếp và tác chất có mức năng lượng
không chênh lệch nhau nhiều.
Giản đồ năng lượng khi tạo
thành carbocation
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 240/320
Giả thiết về cấu trúc của trạng thái chuyển tiếp khi proton hoá một alkene.
Năng lượng và cấu trúc của trạng thái chuyển tiếp tương đồng với carbocation hơn
là với alkene ban đầu
Tiên đề Hammond giải thích mối liên quan giữa độ bền của carbocation và vận tốc tạo
thành carbocation, đó là trạng thái chuyển tiếp, tượng trưng năng lượng tối đa. Trong quátrình phản ứng, tại vị trí trạng thái chuyển tiếp là các phức chấthoạt hoánăng lượng cao.
Chúng xuất hiện nhất thời (trong một thời gian cực ngắn) rồi nhanh chóng chuyển đổi
thành sản phẩm bền. Mặc dù người ta không thể khảo sát trạng thái chuyển tiếp vì chúng
tồn tại chỉ trong nháy mắt, tiên đề Hammond chỉ ra rằng có thể tưởng tượng được cấu trúc
của một trạng thái chuyển tiếp đặc trưng nào đó bằng cách nhìn vào cấu trúc của những
mảnh ion bền (stable species) ở gần đó trên giản đồ năng lượng.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 241/320
Cấu trúc của trạng thái chuyển tiếp trong giai đoạn hấp thu nhiệt tương tự như cấu
trúc của sản phẩm của giai đoạn đó và cấu trúc của trạng thái chuyển tiếp trong giai
đoạn toả nhiệt tương tự như cấu trúc của tác chất của giai đoạn đó.
SỰ CHUYỂN VỊ CARBOCATION
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 242/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 243/320
CHAPTER
8.
ALKENE
:
PHẢN
ỨNG
VÀ
TỔNG
HỢP
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 244/320
ỨNG
DỤNG
TRONG
CÔNG
NGHIỆP
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 245/320
Cộng
Khử
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 246/320
Cộng: Theo qui tắc Markovnokov, phản qui tắc Markovnikov
Khử : Theo qui tắc Zaitzeff
ĐIỀU
CHẾ
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 247/320
Khử
nước
của
alcohol
- Xúc tác acid proton (H 2 SO 4 , H 3 PO 4 ): Đun nóng với alcol
- Xúc tác acid POCl 3 /pi r idin
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 248/320
Độ phản ứng
Alcol 3o > 2o > 1o
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 249/320
Độ phản ứng
Alcol 3
o
> 2
o
> 1
o
- Xúc tác acid Lewis: Al 2 O 3 /t o
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 250/320
Từ
alkyl halide
Khử X2 của -dihalogenur alkil
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 251/320
PHẢN ỨNG CỦA ALKENE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 252/320
CỘNG TÁC CHẤT ĐỐI XỨNG
Hydrogen hóa
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 253/320
Halogen hóa : Cl Br
I
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 254/320
CỘNG TÁC CHẤT BẤT ĐỐI XỨNG
Cộng
hydracid
, HX
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 255/320
Qui tắc Markownikoff (Markovnikov): nguyên tử H hay phần mang điện
tích dương của tác chất sẽ gắn vào C của nối đôi mang nhiều nguyên tử H
nhất và phần mang điện tích âm sẽ gắn vào C của nối đôi mang ít nguyên tử H
nhất.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 256/320
Qui tắc Kharash: với sự hiện diện của peroxid, nguyên tử H của tác chất sẽ
gắn vào C của nối đôi mang ít nguyên tử H nhất theo cơ chế gốc tự do (chỉ
ảnh hưởng đối với HBr).
CH3 CH CH2 + HBr CH3 CH CH2
H Br
ROOR
Cộng
theo
qui
tắc
Markovnikov
Cộng
phản
qui
tắc
Markovnikov
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 257/320
CỘNG TÁC CHẤT BẤT ĐỐI XỨNG
Cộng
H
2
O,
phản
ứng
h
ydrate
hóa
Xúc
tác
acid H
+
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 258/320
Theo qui
tắc
Markownikov
,
sự
hydrate
hóa
tạo
alcohol
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 259/320
Sự
oxy
hóa
–
khử
thủy
ngân
hóa
,
oxymercurate
-
demercurate
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 260/320
Cơ
chế
:
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 261/320
Cộng
H
2
O,
phản
ứng
hydrobor
hóa
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 262/320
Cộng
syn
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 263/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 264/320
Phản
ứng
phản
qui
tắc
Markownikov
,
sự
hydrobor
hóa
tạo
alcohol
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 265/320
Xúc
tác
acid H
+
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 266/320
Cộng
halohydrin
, HOX
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 267/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 268/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 269/320
HYDROXYL
HÓA
Oxide hóa, cắt đứt nối C-C từ C=C ban đầu
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 270/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 271/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 272/320
EPOXIDE
HÓA
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 273/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 274/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 275/320
OXIDE
HÓA
Xúc
tác
:
KMnO
4
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 276/320
Ozone
giải
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 277/320
CỘNG
CARBENE
Phản ứng tạo vòng 3C, tăng mạch C lên 1 C
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 278/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 279/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 280/320
CHAPTER
9.
ALKYNE
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 281/320
ALKYNE:
C
n
H
2n
-
2
(n≥2)
DANH PHÁP:
-
y
ne
GỐC ALKYNYL
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 282/320
TÍNH
CHẤT
VẬT
LÝ
Tương tự như tính chất vật lý của alkane và alkene:
- Tỉ trọng thấp.
- Không tan trong nước.
- Tan trong dung môi kém phân cực thông dụng: ether, benzene, CCl4, …
- Nhiệt độ sôi tương đương với alkane tương ứng.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 283/320
CẤU
TRÚC
VÀ
NỐI
Ethylene Acetylene
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 284/320
Carbon càng nhiều tính s, độ âm điện càng cao: sp3 < sp2 < sp
ĐIỀU
CHẾ Acetylene
Phát hiện: Edmund Davy (1836).
Xác định: P. E. M. Berthelot (1862).
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 285/320
Sản
xuất
(
giữa
thế
kỷ
20):
Acid
béo
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 286/320
Vi khuẩn: Micromonospora chersina
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 287/320
Phản ứng khử HX của dihalogenide alkyl Khử HX của gem-dihalide
Khử HX của vic-dihalide
Khử X ủ t t h lid
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 288/320
Khử X 2 của tetrahalide
PHẢN ỨNG CỦA ALKYNE Phản ứng cộng và phản ứng oxide hóa
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 289/320
Alkyne đầu
mạch (tính acid): Phản ứng thế, phản ứng acid - baz
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 290/320
Độ bền tăng dần: R-CH2- < -C=CH- < -CC-
Phản ứng cộng
Cộng hidrogen
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 291/320
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 292/320
Cộng X 2
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 293/320
Cộng HX
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 294/320
Cộng nước, phản ứng hydrate hóa
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 295/320
Cộng nước, phản ứng hydrobor hóa
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 296/320
Oxid hóa, cắt đứt nối C
C
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 297/320
CHAPTER
10.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 298/320
DANH
PHÁP
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 299/320
CẤU
TRÚC
VÀ
NỐI
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 300/320
Nối C-X phân cực nên cho phản ứng thế thân hạch.
ĐIỀU
CHẾ
Phản ứng halogen hóa alkane, X 2
Phản ứng cộng HX, X 2 vào alkene
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 301/320
Phản ứng cộng X 2 , HX vào alkyne
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 302/320
Phản ứng của alcohol
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 303/320
CHAPTER
11.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 304/320
Phản ứng thế : S N 2, S N 1
Độ
phản
ứng
của
RX: RF << RCl < RBr < RI
Tác
nhân
thân
hạch
:
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 305/320
Nhóm xuất Tốc độ phản ứng
tương đối
Acid liên hợp
tương ứng
pKa
F- 10-5 HF 3.1
Cl- 10o HCl -3.9
Br- 101 HBr -5.8
I- 102 HI -10.4
H2O 101 H3O+ -1.7
CH SO O- 104 CH SO OH -2 6
Nhóm
xuất
X: OH-, NH2-, OR - < F- < Cl- < Br - < I- < TsO-
(<<1) 1 200 10,000 30.000 60.000
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 306/320
CH3SO2O 10 CH3SO2OH -2.6
TsO- 105 TSOH -2.8
CF3SO2O- 108 CF3SO2OH -6.0
SN2: Phản ứng xảy ra một giai đoạn
Vận tốc phản ứng: v = k x [RX] x [Nu]
Độ phản ứng: CH3 > Alkyl bậc 1 > Alkyl bậc 2 > Alkyl bậc 3
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 307/320
Giản đồ năng lượng của tiến trình phản ứng S N2
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 308/320
SN1: phản ứng xảy ra theo hai giai đoạn
Giai đoạn nhanh
Giai đoạn chậm
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 309/320
SN1Vận tốc phản ứng: v = k x [RX]
Độ phản ứng: CH3 < Alkyl bậc 1 < Alkyl bậc 2 < Alkyl bậc 3
Độ bền của carbocation C+: CH3 < Allyl ≈ Benzyl < Alkyl bậc 1 < Alkyl bậc 2 < Alkyl bậc 3
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 310/320
Phản ứng khử
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 311/320
Phản ứng khử : E2, E1
E2: chỉ xảy khi
- C-H và C-X ở vị trí đối lệch.
- Phản ứng chỉ ưu đãi khi chất nền tạo ra carbocation bền (RX bậc 3).
- Phản ứng luôn luôn xảy ra với phản ứng thế S N2 (tác nhân thân hạch là baz yếu Cl-,
CH3COO- hoặc baz yếu có tác dụng phân cực cao như Br -, I-, CN-, N3-, RS- sẽ tán trợ cho phản ứng S N2, tác nhân thân hạch là baz mạnh – phân cực yếu NH2
-, OH-, RO-
hoặc cồng kềnh t -BuO- sẽ tán trợ cho phản ứng E2).
- Phản ứng E2 sẽ ưu đãi hơn phản ứng S N2 khi ở nhiệt độ cao.
- Phản ứng E2 và S N2 được tán trợ trong dung môi lưỡng cực phi proton, khi tăng tính
phân cực của dung môi sẽ ưu đãi phản ứng SN2 giảm khả năng phản ứng khử.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 312/320
p ự du g ô p g S N g g p g .
- Sản phẩm alkene tạo thành tuân theo quy tắc Zaitsev.
- Phản ứng trải qua một giai đoạn
Vận tốc phản ứng: v = k x [RX] x [Nu-]
Độ bền của C+: CH3 < Allyl ≈ Benzyl < Alkyl bậc 1 < Alkyl bậc 2 < Alkyl bậc 3
E2
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 313/320
E1
- Phản ứng chỉ ưu đãi khi chất nền tạo ra carbocation bền (RX bậc 3).
- Phản ứng luôn luôn xảy ra với phản ứng thế S N1 (tác nhân thân hạch là baz yếu sẽ tán
trợ cho phản ứng S N1, tác nhân thân hạch là baz mạnh sẽ tán trợ cho phản ứng E1).
- Phản ứng E1 sẽ ưu đãi hơn phản ứng S N1 khi ở nhiệt độ cao.
- Sản phẩm alkene tạo thành tuân theo qui tắc Zaitsev.
- Phản ứng trải qua hai giai đoạn.
Vận tốc phản ứng: v = k x [RX]
Độ phản ứng: CH3 < Alkyl bậc 1 < Alkyl bậc 2 < Alkyl bậc 3
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 314/320
Độ bền của C+: CH3 < Allyl ≈ Benzyil < Alkyl bậc 1 < Alkyl bậc 2 < Alkyl bậc 3
E1
Giai đoạn chậm
Giai đoạn nhanh
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 315/320
RX SN1 SN2 E1 E2
R-CH2-X
Nhất cấpKhông
Ưu đãi, tán trợ mạnh
bởi tác chất thân
hạch tốt như RS-, I-,
CN-, RCO2-,
NH3., Br-
Không
Xảy ra với baz
mạnh, cồng kềnh
ví dụ như t -
butoxide
R2CH-X
Nhị cấp
Có thể với allyl
(CH2=CH-CH2-X)
và benzyl (Ph-CH2-X)
Cạnh tranh với E2
Ưu đãi bởi tác nhân
thân hạch có tính
baz yếu trong dung
môi phân cực phi
Có thể với allyl
và benzyl
Ưu đãi với baz
mạnh như HO-
,
NH2-, C2H5O-
Bảng tóm tắt phản ứng
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 316/320
proton
Tam cấp Ưu đãi trong dung môi
protonKhông Cạnh tranh với
SN1
Ưu đãi khi baz
mạnh được dùng
như HO- C H O-
Tên dung môi ε
Dung môi phi proton
Hexane 1.9
Benzene 2.3
Diethyl ether 4.3
Cloroform 4.8
Hexamethyl phosphoramide (HMPA) 30
Dimethyl formamide (DMF) 38
Dimethyl sulfoxide (DMSO) 48
Dung môi proton
Acid acetic 6.2
Ethanol 24.3
Hằng số điện môi
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 317/320
Methanol 33.6
Acid formic 58.0
Nước 80.4
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 318/320
BÀI TẬP
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 319/320
CHAPTER
12.
7/26/2019 Bai Giang - HHC1 Chuong 1-11
http://slidepdf.com/reader/full/bai-giang-hhc1-chuong-1-11 320/320