Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 HỘI ĐỒNG KHOA HỌC ĐƠN VỊ: TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NĂM HỌC 2014- 2015 “ PHẢN ỨNG CỘNG CỦA CHẤT HỮU CƠ” (TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HSG) Họ tên người thực hiện: PHẠM MINH THIỆN Môn: Hóa học Lĩnh vực nghiên cứu: Phương pháp dạy học Phước Long, ngày 01 tháng 02 năm 2015 SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) -1- Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) -2- Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 MỤC LỤC Trang SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN 2: NỘI DUNG A Thực trạng- Giải pháp B Nội dung đề tài 7 B Cơ sở lý thuyết Phản ứng cộng thân điện tử AE Phản ứng cộng gốc tự AR Phản ứng cộng thân hạch AN 8 16 20 B Bài tập áp dụng I Bài tập định lượng phản ứng cộng H2 địn luật bảo toàn lk pi II Bài tập chế phản ứng cộng thân điện tử III Bài tập chế phản ứng đime, trime, Diel- Alder IV Bài tập chế phản ứng cộng thân hạch V Bài tập tổng hợp, tự giải (có hướng dẫn) 25 25 27 37 44 58 PHẦN 3: KẾT LUẬN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) -3- Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) -4- Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN: Họ tên: Phạm Minh Thiện Ngày tháng năm sinh: 16 12 1980 Quê quán: Ấp Long Hòa, thị trấn Phước Long, Phước Long, Bạc Liêu Nơi cư trú: Ấp Long Hòa, thị trấn Phước Long, Phước Long, Bạc Liêu Điện thoại cá nhân: 0943785828 Chức vụ: giáo viên II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: - Trình độ chuyên môn, nghiệp vụ: Đại học - Năm nhận bằng: 2003 - Chuyên ngành đào tạo: cử nhân hóa học III KINH NGHIỆM KHOA HỌC: - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: bồi dưỡng học sinh giỏi - Số năm kinh nghiệm: 12 - Các đề tài có năm gần đây: + Sử dụng tập hóa học để phát triển tư HS + Giải tập hóa học phương pháp ion thu gọn + Phương pháp giải tập đồ thị + Phương pháp giúp học sinh làm việc với sách giáo khoa hiệu môn hóa học + Phản ứng hiđrocacbon SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) -5- Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ - Trong cấu trúc đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh cấp quốc gia môn hóa học lớp 11, 12 có phần hóa hữu cơ, phản ứng cộng hiđrocacbon dẫn xuất hiđrocacbon nội dung quan trọng phổ biến - Phản ứng cộng phân bố chương trình hóa 11 anken, ankađien, ankin, benzen, anđehit, xeton… Tuy nhiên với mức độ kiến thức sách giáo khoa hay chuyên ban chưa đủ để sử dụng việc bồi dưỡng học sinh giỏi chưa đủ cho học sinh tham khảo để giải tập đề học sinh giỏi - Tôi viết đề tài PHẢN ỨNG CỘNG CỦA CHẤT HỮU CƠ nhằm hệ thống hóa toàn kiến thức phản ứng hiđrocacbon phương pháp giải tập phản ứng cộng với mức độ nâng cao để giáo viên học sinh sử dụng tham khảo luyện học sinh giỏi - Trong thời gian tại, chưa có đề tài hay sáng kiến kinh nghiệm công bố nội dung phương tiện thông tin, tạp chí khoa học Thông qua đề tài muốn giới thiệu với thầy cô, học sinh hệ thống kiến thức tập phản ứng cộng hóa hữu Vận dụng đề tài giúp cho trình bồi dưỡng học sinh giỏi môn hoá học nhiều thuận lợi hiệu SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) -6- Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 Phần 2: NỘI DUNG A THỰC TRẠNG- GIẢI PHÁP v Qua năm tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi, nhận thấy: - Học sinh làm tập hóa hữu chưa thật tốt - Khả nhận dạng, phân tích đề HS chưa chắn, đặc biệt mảng kiến thức xác định cấu tạo chế phản ứng v Nguyên nhân: - Bản chất hóa hữu khoa học khó, trừu tượng, học sinh khó nắm kiến thức Phản ứng hóa học hữu phân loại loại có nhiều dạng khác nhau, phản ứng hữu có nhiều sản phẩm chính- phụ, chế phản ứng phức tạp Học sinh muốn nắm kiến thức phải đầu tư nghiên cứu chuyên sâu - Sách giáo khoa viết nội dung hữu mang tính bản, giới thiệu sơ lược, chưa đủ kiến thức để em làm tốt thi học sinh giỏi Do giáo viên dạy bồi dưỡng hóa hữu phải có chương trình bồi dưỡng thường xuyên, tập hợp kiến thức, biên soạn tư liệu để học sinh tham khảo - Tài liệu ôn học sinh giỏi trường phổ thông chưa nhiều, đa số mang tính chấp nối tài liệu tham khảo Đặc biệt tài liệu chế tập xác định cấu tạo hóa hữu lại gặp Đa số kiến thức thi học sinh giỏi hóa hữu kiến thức bậc đại học, giáo viên dạy bồi dưỡng phải lọc cho phù hợp với đối tượng học sinh đảm bảo mức độ đề thi học sinh giỏi - Thực tế cho thấy, đa phần học sinh học tủ mảng kiến thức hóa hữu cơ, nghiên cứu phương pháp giải nên khó làm tốt câu hỏi hóa hữu tham gia thi học sinh giỏi v Giải pháp: - Nhận thức tầm quan trọng hóa học hữu cơ, biên soạn chuyên đề theo loại phản ứng quan trọng, lượt giới thiệu tài liệu ôn học sinh giỏi chế phản ứng nhằm cung cấp kiến thức tảng nâng cao để phục vụ việc bồi dưỡng học sinh giỏi - Tôi tập hợp, sàn lọc kiến thức lí thuyết phù hợp, sưu tầm, biên soạn tập đưa số phương pháp làm tập để học sinh học tập, vận dụng làm câu hỏi nội dung - Cấu trúc đề tài PHẢN ỨNG CỘNG CỦA CHẤT HỮU CƠ gồm phần chính: + Phần 1: Cơ sở lí thuyết tổng quát phản ứng cộng, cung cấp kiến thức phổ biến nội dung ôn luyện học sinh giỏi phương trình phản ứng, chế phản ứng đặc điểm phản ứng cộng: Phản ứng cộng thân điện tử (AE), phản ứng cộng gốc tự (A R), phản ứng cộng thân hạch (A N) Thông qua phần này, hệ thống, phân loại rõ ràng trình bày đầy đủ nội dung kiến thức phản ứng cộng + Phần 2: Bài tập áp dụng, có phân dạng hướng dẫn giải cụ thể loại phản ứng Trong phần tập, khắc sâu kỹ viết phương SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) -7- Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 trình, chế phản ứng tập định lượng liên quan phản ứng cộng với mức độ dành cho học sinh giỏi tham khảo Đặc biệt phần này, nhấn mạnh giới thiệu với bạn đọc phương pháp xác định cấu tạo phương pháp làm tập ứng với phản ứng cộng không hoàn toàn Đây nội dung tâm huyết dành nhiều thời gian nghiên cứu, đồng thời nội dung phổ biến đề thi học sinh giỏi hành v Phương pháp nghiên cứu vận dụng chuyên đề: - Đọc tài liệu, giáo trình nâng cao hữu cơ, tìm nội dung lý thuyết phản ứng cộng viết lại cho rõ ràng, dễ hiểu - Sưu tầm tài liệu, đề thi học sinh giỏi tập phản ứng cộng, hình thành phương pháp giải cho thống xuyên suốt toàn đề tài phân dạng tập để người đọc dễ tham khảo Biên soạn nhiều tập theo dạng để đề tài thêm phong phú - Triển khai chuyên đề vào nội dung ôn học sinh giỏi lớp 11, 12; lồng ghép vào tiết dạy tự chọn lớp điểm sáng; giới thiệu với giáo viên, học sinh giỏi để học tập, nghiên cứu, bổ sung cho hoàn thiện chuyên đề B NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI B CƠ SỞ LÍ THUYẾT PHẢN ỨNG CỘNG THÂN ĐIỆN TỬ (AE): Đây phản ứng cộng hợp vào liên kết đôi, liên kết ba anken, ankađien, ankin với tác nhân cộng X2 (halogen), HX (X haloen, OH, CH3COO, HSO4… 1 Đối với anken 1.1.1 Cơ chế phản ứng: C + X X chËm C _ X δ+ X δ C C nhanh X C X C (trans) C X + C X _ - Đối với phản ứng cộng HX chế phản ứng giải thích tương tự X- X: C = C + H-X → Châm C - C - + X → H+ − Nhanh X C- C H - Cơ chế phản ứng gồm hai giai đoạn: + Giai đoạn 1: điện tử л phân cực tác nhân cộng tạo tạp chất л di chuyển điện tích tạo ion C+ Tốc độ phản ứng định giai đoạn tạo cacbocation, tạp chất л bền phản ứng xảy tốt + Giai đoạn 2: chất thân hạch tác kích vào C + vào hai phía đối diện Nên phản ứng kiểu cộng trans Giai đoạn nhanh SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) -8- Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 Br Br+ C C + Br- C-C Br + - Người ta chứng minh tồn C cách cho NaCl, NaNO3 sản phẩm là: 1.1.2 Đặc điểm phản ứng: a Đối với X2 - Cl2, Br2 cộng vào anken bóng tối không cần chất khơi mào; I so với Br2 chậm - Dung môi đóng vai trò tác nhân bucleophin Br - Chẳng hạn cho etilen tác dụng với Br2 nước, metanol, axit axetic sản phẩm HO-CH2-CH2-Br, CH3O-CH2-CH2-Br, CH3COO-CH2-CH2-Br b Đối với HX - Khả phản ứng HF < HCl < HBr < HI - Phản ứng cộng trans AE vào anken đối xứng cho sản phẩm - Phản ứng cộng trans AE vào anken không đối xứng cho sản phẩm theo quy tắc Mac- Cop- Nhi- Cop: “Phản ứng cộng electronphin vào tác nhân không đối xứng vào nối đôi hợp chất hữu xảy theo chiều hướng tạo cacbocation bền CH3 - CH - CH3 (s¶n phÈm chÝnh) Cl CH3 - CH = CH2 + HCl CH3 - CH2 - CH2 - Cl (s¶n phÈm phô) Giải thích quy tắc : Phản ứng xẩy theo chế cộng electrophin giai đoạn chậm ưu tiên tạo cacbocation bền vững (điện tích dương cacbocation giải tỏa khắp phân tử) (+ ) CH3 - CH = CH + HCl CH3 - CH - CH3 (A) (+ ) CH3 - CH - CH2 Cl - + + Cl- (B) - Cacbocation (A) bền (B) điện tích dương nằm đối xứng nên giải toả toàn phân tử Cũng giải thích gốc ankyl đẩy electron làm cho liên kết π bị phân cực, nên ion dương dề gắn vào cacbon mang điện âm ngược lại SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) -9- Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 - Nếu C có nhóm húy mạnh trái với quy tắc trên, ví dụ nhóm CF32CF3-CH = CH2 + 2HBr CF3-CH Br-CH3 (SPP) + CF3-CH2-CH2Br (SPC) - Khi viết sản phẩm cần ý tương tác hiệu ứng liên hợp nhóm để xác định sản phẩm chính, sản phẩm phụ: + − CH = CH − Cl + H + Châm  → CH − C H − Cl Cl→ CH − CHCl2 + − C6 H − CH = CH + H + Châm  → C6 H − C H − CH Cl→ C6 H − CH (Cl ) − CH - Phản ứng cộng H2O : etylen đồng đẳng CH2 = CH2 + HOH rượu etylic rượu bậc bậc H+ CH3-CH=CH2 + HOH CH3CH2OH H+ CH3-CH-CH3 OH CH3 CH3- C = CH2 + HOH CH3 H+ CH3 - C - CH3 OH - Phản ứng cộng H2SO4 CH3-CH=CH2 + H-OSO3H CH3-CH-CH3 OSO3H ( iso propyl hi®rosunfat ) Đối với ankađien 1.2.1 Cơ chế phản ứng: Ankađien chứa liên kết đôi (gồm 1π σ ) tương tự anken, đặc biệt đien liên hợp tham gia phản ứng cộng có kiểu cộng khác chúng vừa cộng vừa đóng vòng Phản ứng cộng theo chế AE tương tự anken Br-Br CCl  → Br δ + Br δ − CH2=CH-CH=CH2 + Br δ + Br δ − CH2Br-CH+-CH=CH2 (I) + Br+ CH2Br-CH-CH-CH2 CH2Br-CH=CH-CH2+ (II) CH2Br-CH=CH-CH2+ + Br- CH2Br-CH+-CH=CH2 + Br 1,4 1,2 CH2Br-CH=CH-CH2Br CH2Br-CHBr-CH=CH3 Cation ankyl có điện tích dương không nằm tập trung nguyên tử C mà giải tỏa toàn hệ liên hợp π cation ổn định Cation (I) bền cation (II) nên nhiệt độ thấp sản phẩm cộng 1,2 chủ yếu Ở nhiệt độ cao sản phẩm cộng 1,4 chiếm ưu bền có liên kết đôi nằm mạch (có nhiều hiệu ứng H hơn) 1.2.2 Đặc điểm phản ứng: a Đối với X2 SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 10 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015  Bước 1: tạo ion cầu nối ( ion bromonium ) cộng tác nhân electrophin Br+ ( chậm )  Bước 2: tác nhân nucleophin Br+ dung môi CH3OH hay anion tạo thêm vào Cl- cộng vào mặt xa nhóm tạo cầu(bridging group) để tạo sản phẩm cộng anti BÀI : Phản ứng cộng anken với HOBr qua trung gian tạo thành ion bromonium Xét phản ứng cộng đồng phân lập thể but-2-en với HOBr Biểu diễn cấu tạo lập thể sản phẩm thu công thức phối cảnh Hướng dẫn: Cơ chế AE BÀI : Suy đoán cấu trúc sản phẩm từ hiđroboran-brom hóa của: a) (Z)-và (E)-2,3-điđơteri but-2-en b) 1,2- điđơteri xiclohexen Hướng dẫn: Sự cộng syn tạo hỗn hợp chất triệt quang đồng phân lập thể đa tâm (A) từ Z-anken (B) từ E-anken BÀI 9: Viết phương trình phản ứng (có ghi điều kiện) để chuyển hóa: CH3-CH2-CH2-CH2OH thành CH3-CHOH-CHBr-CH3 Hướng dẫn: Thực giai đoạn: Tách H2O; Cộng H2O; Tách H2O; Cộng Br2, H2O BÀI 10 : Cho sơ đồ phản ứng, ghi sản phẩm (kí hiệu chữ viết hoa ngoặc đơn): (1) ( ) Br2 , AS 3) Br2 , KI (P) ( → (M) → transC6H5-C(CH3)=CH-CH3 → C6H5-CH(CH3) = CH2 CH3   ↓ (4) (H2O, H+) (Q) ↓ (3) (Br2, Fe, t0) (N) a) Hãy gọi tên A,B cho biết chất có đồng phân lập thể hay không? Tại sao? Viết đầy đủ phương trình phản ứng (1) ghi rõ điều kiện phản ứng b) Viết công thức cấu tạo thu gọn M,N,P,Q giải thích tạo thành sản phẩm c) Trình bày chế phản ứng (2), (3), (4) (5) Hướng dẫn: a) A: (E)-2-phenylbut-2-en, có đồng phân hình học B: 2-phenylbutan, có đồng phân quang học Phản ứng (1) cần H2 xúc tác Ni b) (M): C6H5C(Br)(CH3)-CH2-CH3; (N): p-Br-C6H4-CH(CH3)-CH2-CH3 (P): C6H5C(I)(CH3)-CH(Br)-CH3; (Q): C6H5-C(OH)(CH3)-CH2-CH3 c) phản ứng (2): chế SR mạch nhánh phản ứng (3): chế SE nhân thơm phản ứng (4), (5): chế AE nối đôi C = C BÀI 11 : Hãy chế phản ứng sản phẩm cuối phản ứng cộng brom với hợp chất sau theo tỷ lệ mol 1:1 SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 49 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 a) Axit maleic: cis-HOOC-CH=CH-COOH b) Axitfumaric: trans-HOOC-CH=CH-COOH c) But-2-in Hãy gọi tên sản phẩm cuối theo danh pháp IUPAC,R/S E/Z Hướng dẫn: a) Tạo thành hỗn hợp raxemic b) Cả cách công ion Br (-) cho sản phẩm axit (2R, 3S)2,3-đibrombutađioic c) Cơ chế AE BÀI 12: Anken A có CTPT C6H12 có đồng phân hình học, tác dụng với dung dịch brom cho hợp chất đibrom B Cho B tác dụng với KOH ancol đun nóng thu ankađien C ankin D Khi C bị oxi hóa dung dịch KMnO4/H2SO4 đun nóng thun axit axetic CO2 a) Xác định CTCT A, gọi tên viết phương trình phản ứng b) Viết CTCT đồng phân hình học C Hướng dẫn: CTPT (A): C6H12; (B): C6H12Br2; (C) (D): C6H10 a) Khi oxi hóa C KMnO4/H2SO4 → CH3COOH + CO2 ⇒ CTCT đien C: CH3 – CH = CH – CH = CH – CH3 Ankin D: CH3 – CH2 – C ≡ C – CH2 – CH3 → B là: CH3 – CH2 – CHBr – CHBr – CH2 – CH A là: CH3 – CH2 – CH = CH – CH2 – CH3 b) đồng phân hình học C: trans- trans; cis- trans ; cis-cis BÀI 13: Hiđrocacbon A có CTPT C8H8 a) Xác định CTCT A biết 3,12g A phản ứng hết dung dịch chứa 4,8g Br với tối đa 2,688 lít H2 (đktc) b) Hiđro hóa A theo tỷ lệ mol 1:1 thu hiđrocacbon X Khi brom hóa đồng phân Y X với xúc tác bột Fe theo tỷ lệ mol 1:1 sản phẩm xác đinh CTCT X, Y Hướng dẫn: a) A stiren b) X etylbezen ; Y 1,4- đimetyl benzen BÀI 14: X, Y hai hiđrocacbon đồng phân có công thức phân tử C 10H8 Hiđro hóa hoàn toàn X thu 1,4-Đietylxiclohexan Hiđro hóa hoàn toàn Y thu decalin có công thức: X tác dụng với Br2 (trong dung dịch) theo tỷ lệ mol 1:3 Y không tác dụng với Br2 Xác định CTCT X, Y Hướng dẫn: CH=CH2 SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 50 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 X Y C≡CH BÀI 15: Một hiđrocacbon A có CTPT C14H12 làm màu dung dịch Br2, phản ứng với dung dịch KMnO4 tạo B, oxi hóa B dung dịch KMnO với H2SO4 tạo axit benzoic sản phẩm chứa cacbon a) Xác định CTCT A, B viết phương trình phản ứng b) Hoàn thành chuỗi phản ứng: C A D Br2 H2, Ni F E Hướng dẫn: a) C6H5 – CH = CH – C6H5 (A) C6H5 – CHBr- CHBr – C6H5 (A) (Tự viết phương trình phản ứng) b) C6H5 – (CH Br)2 – C6H5 (C) C6H5 – C ≡ C – C6H5 (D) C6H5 – CH = CH – C6H5 (E) C6H5 – CH2 – CH2 C6H5 (F) Vì A # F → E cis A trans BÀI 16: Chất hữu X không no chứa nguyên tố C, H, O Cho X tác dụng với H2 dư (Ni/t0) thu chất hữu Y Đun Y với H 2SO4 đặc 1700C thu chất hữu Z Trùng hợp Z poliisobutilen Xác đinh CTCT X viết phương trình phản ứng Hướng dẫn: Do trùng hợp Z poliisobutilen → Z isobuten X có nguyên tử cacbon, mạch nhánh Đun Y với H2SO4 đặc anken → Y ancol no, X chưa no phản ứng với H2 thành ancol no nên X ancol chưa no anđehit chưa no: CH2=C(CH3)-CH2OH CH2=C(CH3)-CHO BÀI 17: Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon A thu n CO2 = 2.n H2O Mặt khác lấy 0,1 mol A tác dụng với dung dịch AgNO 3/NH3 thu 15,9 gam kết tủa màu vàng A có phản ứng sau: + H2 A nhị hợp B Pd/t0C + H2 D Etyl xiclohexan hoàn toàn Xác định CTCT A gọi tên Viết phương trình phản ứng xảy Hướng dẫn: CTCT (A): CH2 = CH – C ≡ CH (Vinyaxetilen) SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 51 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 BÀI 18: Vinyl clorua trùng hợp theo kiểu: ∝- β (đầu – đuôi hay - 2) ∝ - ∝ (đầu – đầu hay – 1) Hãy viết kiểu trùng hợp giải thích kiểu kiểu trùng hợp Hướng dẫn: Kiểu trùng hợp ∝- β kiểu trùng hợp kết hợp cực trái dấu dễ dàng kiểu ∝ - ∝ Vì cực dấu đẩy BÀI 19: Đime hóa buta-1,3-đien thu chất X Tetra hóa axetilen thu chất Y Khi hiđro hóa X Y thu xiclo octan Xác đinh CTCT X, Y Hướng dẫn: BÀI 20: Khi tiến hành trùng hợp buta-1,3-đien sản phẩm polime thu sản phẩm A Hãy xác định CTCT A biết: a) A có khả tham gia phản ứng trùng hợp b) A tác dụng với H2 tạo thành đồng đẳng xiclohexan c) Khi bị oxi hóa dung dịch KMnO4 H2SO4 thu hợp chất: HOOC – CH2 – CH – CH2 – CH3 – COOH COOH Hướng dẫn: Ngoài sản phẩm polime có sản phẩm tạo phản ứng cộng đóng vòng phân tử buta-1,3-đien (phản ứng Diels – Alder) BÀI 21: Khi xiclotrime hóa buta-1,3-đien với có mặt chất xúc tác kim, người ta điều chế (Z, E, E)-xiclođođeka-1,5,9-trien Đây phương pháp đơn giản để điều chế hiđrocacbon vòng lớn Khi dùng chất xúc tác thích hợp phức  -anlyl kim loại chuyển tiếp người ta điều chế (E, E, E)-xiclođođeka-1,5,9-trien (Z, Z, E)- xiclođođeka-1,5,9-trien Hãy viết CTCT ba hợp chất Hướng dẫn: (Z, E, E) (E, E, E) SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) (Z, Z, E) - 52 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 BÀI 22: Thực phản ứng đồng trùng hợp buta-1,3-đien với stiren, cao su Buna-S có sản phẩm phụ A mà hiđro hóa hoàn toàn chất A thu đixiclohexyl (B) Viết phương trình phản ứng tạo thành cao su Buna-S chất A, B dạng công thức cấu tạo Hướng dẫn: Chất A phải tạo thành từ phân tử buta-1,3-đien (4 cacbon) phân tử stiren (8 cacbon) có vòng nên phải có đóng vòng Mặt khác tổng số nguyên tử H butađien stiren (6 + = 14), suy chất A thiếu nguyên tử H so với chất B → A phải có liên kết đôi CT A, B là: BÀI 23 : a) Phản ứng nhị hợp isobuten (xúc tác axit) thu hỗn hợp đồng phân: 2,4,4-trimetylpent-1-en 2,4,4-trimetylpent-2-en Trình bày chế phản ứng b) Nếu nhị hợp 2-metylbut-1-en (xúc tác axit) thu hỗn hợp sản phẩm nào? Hướng dẫn: a) 2CH − C (CH ) = CH H→ CH = C (CH ) − CH − C (CH )3 + + 2CH − C (CH ) = CH H→(CH ) C = CH − C (CH )3 b) + 2CH − CH − C (CH ) = CH H→ CH − CH = C (CH ) − CH − C (CH ) − CH − CH + 2CH − CH − C (CH ) = CH H→ CH = C (CH − CH ) − CH − C (CH ) − CH − CH + 2CH − CH − C (CH ) = CH H→ CH − CH − C (CH ) = CH − C (CH ) − CH − CH BÀI 24: Viết phương trình phản ứng( dạng cấu tạo) tạo thành A, B, C, D, M, N theo sơ đồ sau: CH3OH,HCl khan dd NaOH, t a) BrCH2CH2CH2CH=O → A  →B 0 1) ddNaOH ,t H ,t → C  b) BrCH2 CH2CH2COOH  → D 2) ddHCl + + Br2 ,H O H ,t c) HOCH2(CHOH)4CH=O  → N → M  Hướng dẫn a) Br-(CH2)3-CH=O NaOH HO-(CH2)3-CH=O t0 CH3OH H O OH HCl khan (A) O (B) b) SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) H - 53 - OCH Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 Br-(CH2)3-COOH NaOH HO-(CH2)3-COONa H+ ddHCl HO-(CH2)3-COOH O (C) O (D) c) CH2 CH HOBr CH =O OH OH CH2 CH OH OH + H (M) O HO-CH2-CH COOH O OH (N) BÀI 25: Từ benzen hợp chất ≤ C, tổng hợp: CH CH2 CH2 NH CH3 a) C2 H5 O OH NHCH3 b) O CH CH3 c) C CH3 NH Cl C4H9 NH SO 2NH2 H2N d) COO CH2CH2N(CH3)2 e) HO CH HO CH2 NH2 CH2 CH2 NH2 OH f) g) HO HO CH CH HO CH3 OH NH2 h) HO Hướng dẫn CH 2=CH2 + H CH 3NH2 C2 H5 Pd, t o CH CH2 HBr, peoxit CH2CH2Br CH2CH2NHCH3 b) CO, HCl CHO AlCl3 CH CH CH3 HO OH CH C2H5 1) C2H5MgBr + 2) H3O CH 3NH2 Cl KOH/etanol CH = CH - CH HOCl CH CH CH3 HO NHCH3 c) HNO3 H 2SO4d Fe, HCl H2N NO2 Fe, HCl NHCOCH3 NaNO2+HCl to NH2 HO CH 3COCl NHCOCH3 NHCOCH3 C 2H 5Cl HNO3 H 2SO4 C 2H O d) SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 54 - O2N NHCOCH3 NHCOCH3 Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 HNO3 Cl2 NO2 H2SO4d NO2 AlCl3 Fe, HCl NH2 Cl PCl5 + NH3HSO4 ClO2S - H2SO4d + NH3 HSO H2NO2S Cl - Cl Cl NH3 + NH3 HSO4 HO3S - NaHCO3 NH2 H2NO 2S Cl Cl e) δ− δ+ δ+ (CH3)2 - N - H + δ− (CH3)2-N-CH 2-CH 2-OH O CH 3Cl CH3 AlCl3 NH2 HOOC (CH 3)2-N-CH2-CH 2-OH HNO3 H 2SO4d C 4H 9Cl NHC4H9 HOOC o 1) NaOH,t ,p Cl + 2) H Cl2 AlCl3 o PCl5 NHC4H9 ClOC HNO3 OH Fe, HCl OH OH NH2 NO NaNO2 + HCl o t OH CO + HCl AlCl3 HO OH HO Fe, HCl NO2 HOOC COO-CH 2-CH 2-N(CH 3)2 H9C4HN f) NO2 H3 C KMnO 4, t CHO HCN HO HO CH CN H2/ Pd HO HO CH CH2 NH2 HO HO g) HO CH CH2 NH2 HO KOH/ etanol HO HO CH CH NH2 H / Pd HO HO CH2 CH2 NH2 HO h) HO CHO CH 3CH 2NO2 OH HO HO Fe, HCl CH C CH3 HO HO HO CH H 2O/H + HO NO2 HO CH CH3 OH NH2 SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 55 - CH HO CH CH3 NO Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 Phần 3: KẾT LUẬN 1) Qua đề tài hệ thống kiến thức phản ứng cộng chất hữu với bố cục: - Phần thứ nhất: Nêu sở lí thuyết tổng quát phản ứng cộng chất hữu cơ, cung cấp kiến thức phổ biến phương trình phản ứng, chế phản ứng, đặc điểm phản ứng để học sinh giáo viên sử dụng chương trình ôn luyện học sinh giỏi cấp THPT như: + Phản ứng cộng thân e (AE) + Phản ứng cộng gốc tự (AR) + Phản ứng cộng gốc thân hạch (AN) + Phản ứng đime, trime, trùng hợp, Diel- Alder - Phần thứ hai: Sưu tầm, biên soạn 61 tập với mức độ thi HSG lớp 11, 12 cấp tỉnh cấp quốc gia loại phản ứng cộng Trong phần tập phân dạng, có giải mẫu rõ ràng Cụ thể: SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 56 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 + 36 giải mẫu bố trí vào dạng tập phản ứng cộng + 25 tập để học sinh tự luyện, có kèm theo hướng dẫn sơ lược 2) Áp dụng chuyên đề vào chương trình giảng dạy: a) Áp dụng vào chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi: - Phần hữu khối 11 phần hữu khối 12 - Bài tập tổng hợp hữu b) Áp dụng vào chương trình dạy học tự chọn lớp điểm sáng (CA): TT Nội dung chuyên đề Phản ứng cộng AE, AR, phản ứng đime, Diel-Alder Phản ứng cộng AN Áp dụng Chương trình tự chọn hiđrocacbon lớp 11 Chương trình tự chọn andehit- xeton lớp 11 3) Kết vận dụng chuyên đề ôn luyện học sinh giỏi phần hóa hữu năm học: Học sinh đạt giải học sinh giỏi cấp tỉnh: - Kết năm 2010- 2011: + 01 giải nhì (em Nguyễn Thanh Sang) + 01 giải khuyến khích (em Phan Trần Xuân Quyên) kỳ thi HSG lớp 12 cấp tỉnh + 02 giải khuyến khích HSG giải hóa lớp 12 máy tính cầm tay (em Nguyễn Thanh Sang, Phan Trần Xuân Quyên) - Kết năm 2011- 2012: + 01 giải khuyến khích (em Trần Minh Đương) kỳ thi HSG lớp 11 cấp tỉnh - Kết năm 2012- 2013: + 01 giải khuyến khích (em Trần Minh Đương) kỳ thi HSG lớp 12 cấp tỉnh + 01 giải khuyến khích HSG giải hóa lớp 12 máy tính cầm tay (em Trần Minh Đương) - Kết năm 2013- 2014: + 01 giải khuyến khích HSG giải hóa lớp 12 máy tính cầm tay (em Trần Thị Ni) - Kết năm 2014- 2015: + 01 giải nhì HSG hóa lớp 12 (em Nguyễn Minh Truyền) + 01 giải KK HSG giải hóa lớp 12 máy tính cầm tay (em Nguyễn Minh Truyền) + 01 giải ba HSG hóa lớp 11 (em Đỗ Hoàng Thiên) + 01 giải KK HSG hóa lớp 11 (em Hồ Yến Nhân) 4) Những kết luận trình nghiên cứu: SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 57 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 - Quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi dạy lớp chọn điểm sáng năm học vừa qua, sử dụng chuyên đề nhận thấy: + Kiến thức học sinh ngày củng cố phát triển sau hiểu nắm vững chất trình hoá học + Niềm hứng thú, say mê học tập học sinh phát huy có tài liệu chuyên sâu để học sinh nghiên cứu Đặc biệt, việc phân dạng tập giúp học sinh có điều kiện khai thác triệt để nội dung kiến thức dạng + Kiến thức hóa hữu khó mang tính hệ thống cao, đòi hỏi người học người dạy không ngừng nghiên cứu chuyên sâu Sau đề tài PHẢN ỨNG CỦA CHẤT HỮU CƠ, tiếp tục nghiên cứu biên soạn chuyên đề ôn học sinh giỏi như: phản ứng oxi hóa khử không hoàn toàn, phản ứng tách, phản ứng ozon phân,… nhằm cung cấp đầy đủ nội dung ôn thi học sinh giỏi 11, 12 liên quan đến hiđrocacbon để học sinh tham khảo - Trong trình đánh máy, biên soạn lại chuyên đề, gặp khó khăn việc sử dụng kỹ tin học để vẽ chế phức tạp nên số phần có tham khảo tài liệu mạng internet Tuy có nhiều cố gắng tránh khỏi thiếu sót định Rất mong quí thầy cô bạn đóng góp ý kiến để viết sau tốt Xin chân thành cám ơn! Phước Long, ngày 01 tháng 02 năm 2015 Người viết Phạm Minh Thiện TÀI LIỆU THAM KHẢO Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, quốc gia 2007-2014 Giáo trình giảng Hóa hữu cơ- thầy Nguyễn Văn Hùng- Khoa sư phạm Hóa trường Đại học Cần Thơ Bài tập bồi dưỡng HSG hóa học Hóa hữu Tập 3- TS Cao Cự Giác- NXB ĐHQG HN Chuyên đề tổng hợp hóa hữu 2011- GS.TS.NGND Đào Hùng Cường Một số tài liệu hình ảnh mạng internet SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 58 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 TRƯỜNG THPT VÕ VĂN KIỆT TỔ HÓA PHẦN NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM CẤP TỔ Kết chấm điểm: /100 điểm a) Về nội dung: - Tính mới: ./30 điểm - Tính hiệu quả: ./35 điểm - Tính ứng dụng thực tiễn: ./20 điểm - Tính khoa học: ./10 điểm SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 59 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 b) Về hình thức: ./05 điểm Xếp loại: Phước Long, ngày tháng năm 2015 TỔ TRƯỞNG Nguyễn Công Ba HỘI ĐỒNG KHOA HỌC Đơn vị: Trường THPT Võ Văn Kiệt PHẦN NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Kết chấm điểm: /100 điểm a) Về nội dung: - Tính mới: ./30 điểm - Tính hiệu quả: ./35 điểm - Tính ứng dụng thực tiễn: ./20 điểm - Tính khoa học: ./10 điểm b) Về hình thức: ./05 điểm SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 60 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 Xếp loại: Bạc Liêu, ngày tháng năm 2015 Hiệu trưởng Trịnh Văn Điện HỘI ĐỒNG KHOA HỌC Đơn vị: Trường THPT Võ Văn Kiệt PHẦN NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Kết chấm điểm: /100 điểm a) Về nội dung: - Tính mới: ./30 điểm - Tính hiệu quả: ./35 điểm - Tính ứng dụng thực tiễn: ./20 điểm - Tính khoa học: ./10 điểm b) Về hình thức: ./05 điểm SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 61 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 Xếp loại: Phước Long, ngày tháng năm 2015 CHỦ TỊCH HĐKH Mẫu 02 HỘI ĐỒNG KHOA HỌC Đơn vị: ………………………… PHẦN NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ, XẾP LOẠI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Kết chấm điểm: /100 điểm a) Về nội dung: - Tính mới: ./30 điểm - Tính hiệu quả: ./35 điểm - Tính ứng dụng thực tiễn: ./20 điểm - Tính khoa học: ./10 điểm b) Về hình thức: ./05 điểm SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 62 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 Xếp loại: Bạc Liêu, ngày tháng năm 20 CHỦ TỊCH HĐKH SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 63 - [...]... Vy: n anken (X) = n(Y) [7] 2 SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 25 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 + TH3: C 2 u ht n H 2 = n Cn H 2n = n Cn H 2n +2 = a = bmol n Y = n Cn H 2n +2 = a = b Vy: n H 2 (X) = nanken (X) = n Y [8] Nhn xột: Dự phn ng xy ra trong trng hp no i na thỡ ta luụn cú: nH nanken phản ứng = nX - nY [9] 2 phản ứng Do ú khi bi toỏn cho s mol... kờt qu ny tớnh s mol anken phn ng Nu 2 anken cú s mol a, b cng hiro vi cựng hiu sut h, ta cú th thay th hn hp hai anken bng cụng thc tng ng: Ni Cn H 2n + H 2 C n H 2n+2 t0 Với: nanken phản ứng = n H (a+b).h 2 phản ứng Khụng th dựng phng phỏp ny nu 2 anken cng H2 khụng cựng hiu sut + Xột trng hp hirocacbon trong X l ankin Ankin cng H2 thng cho ta hai sn phm xuc tac CnH2n+2 [I] CnH2n-2 + 2H2 t xuc... khụng hon ton, hn hp thu c gm 4 cht: anken, ankan, ankin d v hiro d Ta cú s : 0 0 CnH2n+2 CnH2n -2 Hỗn hợp khí X gồm xúc tác, t0 H2 Hỗn hợp Y gồm CnH2n CnH2n - 2 d H2 d Nhận xét: n H2 phản ứng nX - nY / n ankin phản ứng + Ta cú: s mol H2 + s mol Br2 = k s mol X (vi k l s liờn kt pi) BI TP P DNG: BI 1: Hn hp khớ X cha H2 v mt anken T khi ca X i vi H 2 l 9 un núng nh X cú mt xỳc tỏc Ni thỡ nú bin thnh... Maccopnhicop v theo hng cng hp trans Br 2 CH3 C C CH3 + Br2 1:1 CH3 cộng trans C C CH3 Br trans - (hay E-)2,3 -đibrom-2-buten Br Br CH3 C C CH3 Br Br CH3 C C CH3 Br CH3 C C CH3 Br BI 5 : a) Cho bit sn phm phn ng ca isobuten vi H2S trong H2SO4 c Ti sao phn ng khụng xy ra nu nh khụng cú H2SO4 c SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 30 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015... ime, trime * Phn ng ime húa 0 4 Cl, Cu 2 Cl 2 ,80 C 2CHCH NH CH2=CH-CCH * Phn ng trime húa CH CH CH CH CH C 6000C CH CH3 C CH3 CH CH C C CH3 CH 4CH Xt, t0C CH3 CH3 CH Xt, t0C SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 15 - CH3 Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 2 PHN NG CNG GC T DO (AR): 2.1 Phn ng hirohúa - Khi dựng d H2 v cú xỳc tỏc Ni, t0 hirocacbon khụng no cng... RCH = CH R (phn ng cng syn do xỳc tỏc d th cu hỡnh trans) c- Cng m vũng: CH2 H2 C H 2 /Ni CH2 H 2C - CH 2 H 2 /Ni CH3 - CH2 - CH 3 CH 3 - CH2 - CH2 - CH3 H2C - CH2 d- Hp cht d vũng: SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 16 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 H 2/xt O O Tetrahydrofuran 2[H] 2[H] N H N H N H pyrrolidin 3-pyrrolin H 2/xt H2/xt + S S S 3-thiolen 2-thiolen... s tranh chp AR > AN i vi HI khụng xy ra vỡ I kộm hot ng khụng sc truyn mch, ng thi nng lng hỡnh thnh liờn kt C- I khụng ln bự vo nng lng lm t liờn kt i vi HF, s phõn ct liờn kt SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 17 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 H- F cn nng lng ln v quỏ trỡnh cng hp l mt quỏ trỡnh thu nhit mnh i vi HC, phn ng vn khụng xy ra vỡ AE > AR -... Cl-CCl3 ROCl + CCl3 (2) CCl3 + R- CH = CH2 CH3-HC -CH2-CCl3 CH3-HC.-CH2-CCl3 + Cl-CCl3 R-CHCl-CH2-CCl3 + CCl3 (4) CCl3 tip tc phn ng vi sn phm (3), (4) 2.5 S to thnh hp cht vũng: SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 18 - (1) (3) Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 CH C = C + : CH2 2 C Cl C CCl2 C = C + Cl2C : CH2 C Cl2 Cl + + CCl2 : CCl 2 :CH CH noc - caradien xycloheptatrien... kiu mt xớch cis cú tớnh cht n hi to tớnh cht n hi ca cao su CH-CH CH=CH2 TH nCH2=CH-CH=CH2 CH2 CH2 C=C H H H n CH2 C=C CH2 H n - C ch: Cỏc loi phn ng ny theo c ch a phõn húa gc t do: SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 19 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 R H2C CH R H2C CH R R H2C CH n H2C R CH R R H2C CH CH2 R R CH CH2 CH R R n-1 S ngt mch cú th xy ra theo nhiu... ng cng vo nhúm C = O trong anehit, xeton - Hp cht phõn cc X- Y (R-Li, R-MgX, H-OH, H-OR, H-CN, HSO3Na, H-NH2) cú th cng vo nhúm cacbonyl C=O nh sau: C = O + X-Y C OX Y 3.2 c im: SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) - 20 - Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 - phn ng AN xy ra d dng thỡ phn tớch in dng ngúm C=O phi ln v nguyờn t khụng b ỏng ng khụng gian Vỡ vy, anehit ... 57 TI LIU THAM KHO 59 SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) -3- Pham Minh Thien/ Truong THPT Vo Van Kiet/ Nam hoc 2014-2015 SKKN: Phan ung cong cua chat huu co (BD HSG) -4- Pham Minh Thien/... nanken (X) = n Y [8] Nhn xột: Dự phn ng xy trng hp no i na thỡ ta luụn cú: nH nanken phản ứng = nX - nY [9] phản ứng Do ú bi toỏn cho s mol u nX v s mol cui nY ta s dng kờt qu ny tớnh s mol anken... hn hp hai anken bng cụng thc tng ng: Ni Cn H 2n + H C n H 2n+2 t0 Với: nanken phản ứng = n H (a+b).h phản ứng Khụng th dựng phng phỏp ny nu anken cng H2 khụng cựng hiu sut + Xột trng hp hirocacbon