Hóa học hữu cơ Chương 6: Alkadiene

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: ptsnam@hcmut.edu.vn 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