Có cấu tạo đặc biệt Æ có tính chất hóa học quan
trọng Æ chú trọng các hợp chất này
CH2=CH-CH=CH2 1,3-butadiene
CH2=C(CH3)-CH=CH2
2-methyl-1,3-butadiene
(isoprene)
1Hóa Học Hữu Cơ
TS Phan
Thanh
Sơn Nam
Bộ
môn
Kỹ
Thuật Hữu Cơ
Khoa
Kỹ
Thuật Hóa Học
Trường
Đại Học
Bách
Khoa
TP. HCM
Điện thoại: 8647256 ext. 5681
Email:
[email protected]
2Chương 6:
ALKADIENE
I.
Phân
loại
I.1. Hai
nối
đôi
đứng
liền
nhau
(allene)
CH2
=C=CH2
propadiene
CH3
-CH2
=C=CH2
1,2-butadiene
3I.2. Hai
nối
đôi
liên
hợp
Có
cấu tạo
đặc biệtÆ có tính chất hóa học quan
trọngÆ chú trọng các hợp chất này
CH2
=CH-CH=CH2
1,3-butadiene
CH2
=C(CH3
)-CH=CH2
2-methyl-1,3-butadiene
(isoprene)
4I.3. Hai
nối
đôi
xa
nhau
Tính
chất giống
như
alkene
CH2
=CH-CH2
-CH=CH2
1,4-pentadiene
5II. Các
phương
pháp
điều chế
II.1. Tách
nước từ
1,3-butadiol
• Đi từ
acetylene
HC CH
HgSO4
H2SO4
CH3-CHO+ H2O
H3C C
O
H
Al2O3
H2C C
O
HH
CH2=CH-CH=CH2
OH- H3C C CH2 C
H
OOH
H
H3C C CH2 CH2OH
OH
H
δ−
δ+ + H2/Ni
350 oC + 2H2O
6II.2. Từ
ethanol
2 CH3-CH2-OH CH2=CH-CH=CH2
ZnO/Al2O3
450-500 oC
II.3. Từ
1,4-butadiol
HC CH
HO-CH2-CH2 CH2-CH-OH
Al2O3
HO-CH2-C C-CH2-OH
CH2=CH-CH=CH2
+ HCHO
H2/Ni
350 oC
7III. Tính
chất
hóa
học
Các
điện tử π được giải tỏa
đều
trên
toàn
bộ
phân
tử
Æ linh động
• C1-C2: 1.38Å
(C=C bình
thường: 1.34Å)
• C2-C3: 1.46Å
(C-C bình
thường: 1.54Å)
Khi
có
mặt
tác
nhân
khác, hệ
liên
hợp sẽ
phân
cực:
Æ khác alkene bình thường
CH2=CH-CH=CH2
CH2-CH=CH-CH2
CH2-CH-CH=CH2
+ -
+ -
8III.1. Phản
ứng
cộng
halogen
Thu được 2 sản phẩm cộng
1,2 & 1,4
CH2=CH-CH=CH2
CH2=CH-CH-CH2
Br
Br
Br
CH2-CH=CH-CH2
Br
+ Br-Br
Cơ
chế:
CH2=CH-CH=CH2 CH2=CH-CH-CH2
CH2=CH-CH-CH2
Br-
Br Br
Br
Br
CH2-CH=CH-CH2
CH2-CH=CH-CH2
Br-
Br
Br+ Br-Br
δ+ δ− + +
9III.2. Phản
ứng
cộng
HX
Tùy
theo
nhiệt
độ
mà
thu
được hổn hợp sản phẩm
khác
nhau
CH2=CH-CH=CH2
CH2=CH-CH-CH2
Br H
CH2-CH=CH-CH2
Br H
CH2=CH-CH-CH2
Br
Br
H
CH2-CH=CH-CH2
H
+ HBr
-80 oC 40 oC
80%
20%
20%
80%
40 oC
10
III.3. Phản
ứng
Diels-Alder
Phản
ứng
cộng
hợp & đóng
vòng
của1,3butadiene
hay dẫn xuất của nó với
các
hydrocarbon không
no
khác
(ái
diene)
C
C
C
H
H
C
H
H
H
H
C
C
H
CH3
CH
H
O
+ to CH3
O
11
Các
hợp chất
ái
diene
phải
mang
nhóm
thế
hút
điện tử,
ethylene phản
ứng
rất chậm
CH2
=CH-CHO acrolein
CH2
=CH-CN acrylonitrile
(CN2
)C=C(CN)2
tetracyan
ethylene
C6
H5
-CH=CH-COOH cinnamic
acid
O
O
O
maleic
anhydride
O
O
benzoquinone
12
III.4. Phản
ứng
trùng
hợp
n CH2=CH-CH=CH2 --CH2-CH=CH-CH2--n
Trùng
hợp
isoprene chứa
94% cis
~ cao
su
thiên
nhiên
n CH2=C-CH=CH2
CH3 CH3
--CH2-C=CH-CH2-- n