Title Bài 1 Khái niệm cơ chế phản ứng hữu cơ.docx ✅

1 CHUYÊN ĐỀ 1: CƠ CHẾ PHẢN ỨNG TRONG HOÁ HỌC HỮU CƠ BÀI 1: KHÁI NIỆM CƠ CHẾ PHẢN ỨNG HỮU CƠ A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. CƠ CHẾ PHẢN ỨNG 1 Ví dụ 1: Cơ chế của phản ứng cộng bromine vào ethylene với sự hình thành tiểu phân trung gian (A) được mô tả như sau: CH 2CH 2+ Br 2CH 2CH 2 Br + (A) +Br- CH 2CH 2 Br + (A) + Br-CH2CH2 Br Br Kết quả: CH2CH2+ Br 2CH 2CH 2 Br Br Các chất đầu là C 2 H 4 và Br 2 , sản phẩm là CH 2 Br-CH 2 Br. Ví dụ 2: Phản ứng cộng nước vào propene trong môi trường acid có khả năng tạo thành hai tiểu phân trung gian (A) và (B) ở giai đoạn đầu, do đó, ở giai đoạn tiếp theo hai sản phẩm được tạo thành được mô tả như sau: 1 * Một số giai đoạn trong cơ chế phản ứng có thể xảy ra phản ứng thuận nghịch. Cơ chế phản ứng hoá học là con đường chi tiết mà các chất phản ứng phải đi qua để tạo thành sản phẩm (1*).
2 H2CC HCH3+ H+ H 3C H C CH 3 + H2C H2 C CH3+ (B) (A) CH3 CH CH3 + (A)+ H 2O CH 3 CH CH 3 OH propan-2-ol +H+ H2C CH2 CH3 + (B)+ H 2O propan-1-ol + H+ CH 2 CH 2 CH3 OH Kết quả: CH 2CHCH 3+ H 2O CH CH 3CH3 OH CH 2 CH 2 CH 3 OH propan-2-ol propan-1-ol Các chất đầu là propene và nước, sản phẩm là propan-2-ol (sản phẩm chính) và propan-1-ol (sản phẩm phụ) 2. SỰ PHÂN CẮT LIÊN KẾT a) Sự phân cắt liên kết đồng li Ví dụ 3: Cl – Cl hv ClCl 0rrrrtBBBB Sự phân cắt đồng li là sự phân cắt một cách đồng đều đối với hai nguyên tử tham gia liên kết, mỗi nguyên tử chiếm một electron từ cặp electron chung và trở thành tiểu phân mang một electron độc thân. Tiểu phân mang electron độc thân được gọi là gốc tự do
3 0 33 t CHHCHH    b) Sự phân cắt liên kết dị li Trong phân cắt dị li, liên kết hoá học bị phân cắt không đồng đều. Nguyên tử có độ âm điện lớn hơn thường chiếm cặp electron chung và trở thành tiểu phân mang điện tích âm (carbanion), còn nguyên tử có độ âm điện nhỏ hơn thường trở thành tiểu phân mang điện tích dương (carbocation). Sự phân cắt liên kết dị lị xảy ra phổ biến trong các phản ứng hữu cơ. Ví dụ 4: CH 3C CH 3 CH 3 BrCH 3C CH 3 CH 3 + Br-+ CH3CCHtác nhân CH3CC- + H+ Khi phân cắt dị li liên kết C-X, tiểu phân trung gian mang điện tích dương trên nguyên tử carbon được gọi là carbocation, tiểu phân trung gian mang điện tích âm trên nguyên tử carbon được gọi là carbanion. 3. CÁC TIỂU PHÂN TRUNG GIAN TRONG PHẢN ỨNG HỮU CƠ a) Vai trò, ảnh hưởng của gốc tự do trong cơ thể người Gốc tự do đóng vai trò là tiểu phân trung gian trong các phản ứng hữu cơ. Các gốc tự do kém bền, chỉ tồn tại trong thời gian ngắn. Độ bền của gốc tự do phụ thuộc vào bậc của nguyên tử carbon chứa electron độc thân. CH 3 CH 3 CH3 CH3 CH3 H> H 3C H H> H H H> Độ bền tương đối của một số gốc tự do Trong cơ thể người, dưới các điều kiện khác nhau, gốc tự do có thể được hình thành, bao gồm: gốc tự do có lợi và có hại. Gốc tự do có lợi trong cơ thể như nitric oxide ( NO ), tham gia điều hoà nhiều chức năng sinh lí quan trọng như điều hoà huyết áp, ức chế tiểu cầu, phản ứng viêm, dẫn Độ bền tương đối của các gốc tự do phụ thuộc vào cấu trúc của chúng. Trong cơ thể, gốc tự do có thể có lợi hoặc có hại.
4 truyền thần kinh. Các gốc tự do có hại trong cơ thể như hydrogen peroxide ( HO ), hydroxyl ( HOO ) đẩy nhanh quá trình lão hoá tự nhiên của cơ thể, gây ra các bệnh như Alzheimer, các chứng mất trí nhớ, tắc động mạch, Parkinson và đục thuỷ tinh thể. b) Đặc điểm và độ bền tương đối của carbocation Carbocation là tiểu phân trung gian kém bền. Độ bền tương đối của carbocation thường tăng khi bậc của nguyên tử carbon mang điện tích dương tăng. Khác với các cation vô cơ, carbocation là những tiểu phân trung gian không bền, chúng chỉ sinh ra tức thời trong quá trình phản ứng rồi biến đổi thành hợp chất bền hơn CH 3 CH3 CH3+ CH3 CH3 H+> H 3C H H>+ H H H>+ Độ bền tương đối của một số carbocation Độ bền của carbocation phụ thuộc vào cấu trúc của chúng. Carbocation chứa nguyên tử mang điện tích dương liên kết với càng nhiều nhóm alkyl thì càng bền. c) Đặc điểm và độ bền tương đối của carbanion Carbanion là tiểu phân trung gian kém bền. Ngược với carbocation, carbanion chứa nguyên tử carbon mang điện tích âm liên kết với nhiều nhóm alkyl thì kém bền hơn. Carbanion thường là tiểu phân trung gian không bền, chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn trước khi chuyển hoá thành chất khác. Chất chống oxi hoá Chất chống oxi hoá ngăn cản, kìm hảm hoặc khử các gốc tự do. Chúng có thể phản ứng với gốc tự do tạo thành chất ít hoạt động hơn. Chất chống oxi hoá quan trọng trong cơ thể người là glutathione, vitamin E và vitamin C. Các loại vitamin này có trong nhiều loại thức ăn và đóng vai trò quan trọng đối với cơ thể.