Đang tải... (xem toàn văn)
Nét đặc trưng của các hợp chất no, đặc biệt là hidrocacbon no, là tham gia phản ứng thế theo cơ chế gốc SR, trong đó nguyên tử hidro đính vào cacbon no được thay thế bằng halogen hay một nhóm nguyên tử khác. Quan trọng hơn cả là phản ứng halogen hóa theo cơ chế gốc. Ngoài ra còn có những phản ứng thế khác theo cơ chế SR như nitro hóa, sunfoclo hóa,.....
BÁO CÁO TIỂU LUẬN: SO SÁNH CƠ CHẾ S R VÀ S E Cơ chế S R Cơ chế S E Nét đặc trưng của các hợp chất no, đặc biệt là hidrocacbon no, là tham gia phản ứng thế theo cơ chế gốc S R , trong đó nguyên tử hidro đính vào cacbon no được thay thế bằng halogen hay một nhóm nguyên tử khác. Quan trọng hơn cả là phản ứng halogen hóa theo cơ chế gốc. Ngoài ra còn có những phản ứng thế khác theo cơ chế S R như nitro hóa, sunfoclo hóa, 1. Khái niệm Phản ứng thế electrophin xảy ra do sự tấn công của tiểu phân thiếu electron vào trung tâm phản ứng giàu electron của chất ban đầu. Cơ chế S R Cơ chế S E 2.Nhận dạng phản ứng - Chất phản ứng: C sp 3 (cacbon no); nhân thơm. - Tác nhân : phải là gốc tự do. - Chất phản ứng: là những chất phải có trung tâm có mật độ electron lớn như những hợp chất thơm aren, hợp chất chưa no hoặc hợp chất no được hoạt hóa bằng những nhóm thế cho electron. - Tác nhân: là những tác nhân có obitan trống như các ion dương hoặc những hợp chất có obitan chưa chất đầy. Cơ chế S R Cơ chế S E - Phản ứng xảy ra ở năng lượng cao(đun nóng, askt, đèn chiếu). - Dung môi không phân cực như ete, CCl 4 ,CS 2 , xiclohexan. - Xúc tác : thường dùng các loại peoxit. 3. Điều kiện phản ứng - Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ không cao. - Dung môi phân cực. - Phản ứng thường có xúc tác (thường là axit Lewis). hγ 4.Viết cơ chế 4.1 . Cơ chế S R : cơ chế 3 giai đoạn Ví dụ: Phản ứng giữa ankan và clo: - Giai đoạn khơi mào: X−X → X . + X . Giai đoạn hình thành gốc trung gian phản ứng X . là giai đoạn khơi mào. Sự tạo thành gốc tự do bằng chất kích thích, nhiệt hay quang hóa hoặc bằng phản ứng oxi hóa khử. - Giai đoạn phát triển mạch: Giai đoạn này có năng lượng hoạt hóa nhỏ, mỗi gốc tạo thành trong phản ứng kích thích gây ra sự chuyển hóa nhiều phân tử, do đó tốc độ kích thích có thể nhỏ nhưng tốc độ phát triển mạch rất lớn. Phản ứng chuỗi đặc trưng bằng chiều dài mạch tương ứng với số giai đoạn phát triển mạch lặp lại nhiều lần cho một giai đoạn khơi mào. Tốc độ giai đoạn này xác định tốc độ chung của phản ứng cũng như tính chọn lọc của phản ứng thế. - Tắt mạch: R . + R . → R − R X . + X . → X − X R . + X → R − X Phản ứng tắt mạch làm mất trung tâm gốc cần thiết cho sự phát triển mạch, nên giai đoạn tắt mạch càng lớn thì chiều dài mạch càng nhỏ. Phản ứng tắt mạch có thể thực hiện bằng tương tác của hai gốc tự do gọi là tổ hợp, hoặc bằng chuyển hidro giữa hai gốc để tạo thành hợp chất no và chưa no, gọi là sự chuyển không cân đối. Nói chung để trở thành phân tử trung hòa cần hai gốc tự do. 4.2 . Phản ứng thế S E vào hợp chất no (cacbon no): Những hợp chất có liên kết phân cực dễ dàng chịu sự tấn công của tác nhân electrophin, điển hình là các hợp chất cơ kim, xảy ra theo cơ chế phản ứng thế S E . Chẳng hạn như một số phản ứng sau: CH 3 −Mg−Br + Br−Br → CH 3 −Br + MgBr 2 C 2 H 5 −Hg−C 2 H 5 + HgCl 2 → 2 C 2 H 5 −HgCl CH 2 =CH−CH 2 −Li + HOH → CH 2 =CH−CH 3 + LiOH Phản ứng có thể xảy ra theo cơ chế S E 1 và S E 2. 4.1. Cơ chế S E 1: 4.2. Cơ chế S E 2: Cơ chế xảy ra qua một giai đoạn theo cơ chế chung: E + + R−Z → [ E R Z] + → E−R + Z + Ví dụ: CH 3 −Mg−Br + Br−Br → CH 3 −Br + MgBr 2 Br + + CH 3 −Mg−Br → [ Br CH 3 Mg Br] → CH 3 −BrH + MgBr + 4.3. Phản ứng thế electrophin ở hợp chất thơm: Phản ứng xảy ra một giai đoạn và có hình thành một số hợp chất trung gian. Cơ chế S R Cơ chế S E 5.Nhận xét *Bản chất phản ứng và tác nhân: - Flo thường tác dụng rất mãnh liệt tạo ra sản phẩm huỷ( HF, C).Trong những điều kiện thật êm dịu như pha loãng ở tướng khí bằng CF 2 Cl 2 hoặc nitơ trong tối thực hiện phản ứng ở nhiệt độ thấp -80 0 C, người ta cũng chỉ thu được dẫn xuất poliflo. - Iot rất kém hoạt động, phản ứng iot hoá thu nhiệt , thuận nghịch( phản ứng nghịch dễ hơn), cho nên muốn phản ứng xảy ra phải dùng HIO 3 để oxi hóa HI sinh ra. *Bản chất phản ứng và tác nhân: - Đối với phản ứng S E 1 phản ứng phụ thuộc vào độ bền của cacbanion. Cacbanion bền khi có nhóm thế hút electron hoặc được giải tỏa. - Đối với phản ứng S E 2, tác nhân electrophin có obitan trống tấn công vào obitan bị chiếm cao của chất ban đầu, nghĩa là chất ban đầu bắt buộc phải có obitan chất đầy để kết hợp với obitan trống. [...].. .Cơ chế SR - Clo và brom có độ hoạt động vừa phải Phản ứng clo hóa và brom hóa xảy ra tương đối dịu dàng và êm dịu( nếu chiếu sáng mạnh hoặc đốt, clo sẽ tham gia phản ứng hủy) Cơ chế SE Điều đó làm cho sự tấn công thuận lợi hơn ở liên kết C-Z, do đó bảo toàn cấu hình mà không nghịch đảo cấu hình Cơ chế SR * Ảnh hưởng lập thể: Giai đoạn quyết định cấu... xuất gần như nhau Như vậy, phản ứng SR dẫn tới sự raxemic hóa Cơ chế SE * Ảnh hưởng lập thể: - Đối với SE1 : Nói chung cacbanion có cấu trúc hình tháp tạo thành khi dị li R-Z, trong trường hợp chung hoá học lập thể của trung tâm phản ứng được bảo toàn - Đối với SE2 : trong trạng thái chuyển SE2 , nguyên tử cacbon trung tâm phản ứng bảo toàn cấu hình tứ diên sp3 Cơ chế SR * Ảnh hưởng của dung môi: Phản... dung môi: Phản ứng gốc ít nhạy với tính phân cực của dung môi Tính chọn lọc của phản ứng lớn khi dùng dung môi có khả năng tạo phức π với gốc tự do, nhất là tính chọn lọc tăng khi dùng dung môi thơm Cơ chế SE * Ảnh hưởng của dung môi: - Dung môi ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng cũng như hàm lượng đồng phân - Khi dùng xúc tác thì dung môi có ảnh hưởng tới tốc độ không nhiều nhưng không có ảnh hưởng tới hàm . BÁO CÁO TIỂU LUẬN: SO SÁNH CƠ CHẾ S R VÀ S E Cơ chế S R Cơ chế S E Nét đặc trưng của các hợp chất no, đặc biệt là hidrocacbon no, là tham gia phản ứng thế theo cơ chế gốc S R , trong đó. CH 2 =CH−CH 3 + LiOH Phản ứng có thể xảy ra theo cơ chế S E 1 và S E 2. 4.1. Cơ chế S E 1: 4.2. Cơ chế S E 2: Cơ chế xảy ra qua một giai đoạn theo cơ chế chung: E + + R−Z → [ E R Z] + → E−R + Z + Ví. ứng thường có xúc tác (thường là axit Lewis). hγ 4.Viết cơ chế 4.1 . Cơ chế S R : cơ chế 3 giai đoạn Ví dụ: Phản ứng giữa ankan và clo: - Giai đoạn khơi mào: X−X → X . + X . Giai đoạn