Tiêu đề Chuyên Đề 60 - DẪN XUẤT HALOGEN - ALCOHOL - PHENOL. Nguyễn Thanh Nga - Thanh hóa.docx ✅

CHUYÊN ĐỀ 60: DẪN XUẤT HALOGEN – ALCOHOL - PHENOL NGUYỄN THANH NGA – THANH HÓA DẪN XUẤT HALOGEN PHẦN A: LÍ THUYẾT 1) Khái niệm: Khi thay thế nguyên tử hydrogen của phân tử hydrocarbon bằng nguyên tử halogen ta được dẫn xuất halogen của hydrocarbon (gọi tắt là dẫn xuất halogen). Ví dụ: CH 3 Cl, CH 2 Cl 2 , CH 2 = CHCl; C 6 H 5 Cl,… 2) Phân loại - Theo mạch C: + Dẫn xuất halogen no: Ví dụ: CH 3 Cl; CH 3 Br; CH 3 F; CH 3 Br; CH 2 -Cl-CH 2 Cl; CCl 4 ,… + Dẫn xuất halogen không no: Ví dụ: CF 2 =CF 2 , CH 2 =CH-Cl, CH≡C-CH 2 Cl, … ClCH 3-CH 2ClCH 3 Cl ;;;.....+ DÉn xuÊt halogen th¬m: - Theo bậc của carbon: bậc của dẫn xuất halogen là bậc của nguyên tử C liên kết trực tiếp với nguyên tử halogen. + Dẫn xuất halogen bậc I: Ví dụ: CH 3 CH 2 Cl; CH 3 -CH 2 -CH 2 -Br + Dẫn xuất halogen bậc II: Ví dụ: CH 3 CHClCH 3 . + Dẫn xuất halogen bậc III: Ví dụ: (CH 3 )C-Br. 3) Đồng phân, danh pháp a) Đồng phân: Dẫn xuất halogen có đồng phân mạch carbon và đồng phân vị trí nhóm chức. b) Danh pháp - Tên thông thường: CHCl 3  (chloroform); CHBr 3 (bromoform); CHI 3  (iodoform); CCl 4 (carbon tetrachloride). - Tên gốc-chức = Tên gốc hydrocarbon + halide + Tên gốc hydrocarbon: CH 3 methyl CH 3 -CH 2 - ethyl CH 3 -CH 2 - CH 2 - propyl CH 2 =CH- vinyl CH≡C- acetylene phenyl CH 2 benzyl -CH 2 -: methylene -CH 2 -CH 2 -: ethylene CH 2 =CH-CH 2 allyl + Tên halide: -F: fluoride -Cl: chloride -Br: bromide I: Idodide VÝ dô: CH 3 - CH 2Cl ethyl chloride CH 2= CHCl vinyl chloride I phenyl iodide CH 2Br benzyl bromide - Tên thay thế: CH 3Br bromomethane CH 3CH Cl CHCH 3 1 2 3 4 CH 2CHCHCH 3 1 2 3 4 F 3-fluorobut-1-ene2-chloro-3-methylbutane CH 3 VÝ dô: CH 3CH H CHCH 2 BrH + KOH, ethanol, to - HBr CH 2CHCH 2CH 3 but-1-ene (19%) (SPP) CH 3CHCHCH 3 but-2-ene (81%) (SPC) III VÝ dô:
4) Tính chất vật lí - Ở điều kiện thường các dẫn xuất monohalogen có phân tử khối nhỏ như CH 3 Cl, CH 3 Br, C 2 H 5 Cl là chất khí. Các dẫn xuất halogen có phân tử khối lớn hơn thương ở thể lỏng (như CH 3 I, CH 2 Cl 2 , CHCl 3 , CCl 4 , C 6 H 5 Br (phenyl bromide, C 6 H 5 CH 2 Cl (benzen chloride),… 5) Tính chất hóa học a) Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm OH RX + NaOH ROH + NaX (thủy phân dẫn xuất halogen) (X là F, Cl, Br, I liên kết với nguyên tử C no) Ví dụ: CH 3 CH 2 Br + NaOH CH 3 CH 2 OH + NaBr b) Phản ứng tách hidro halogenua (HX) Ví dụ: H-CH 2 -CH 2 -Cl CH 2 =CH 2 + HCl (HCl tạo ra có phản ứng với dung dịch NaOH: HCl + NaOH NaCl + H 2 O) - PTTQ: (đối với dẫn xuất halogen no, đơn chức, mạch hở) C n H 2n+1 X + KOH C n H 2n + KX + H 2 O - Quy tắc tách Zaitsev (Zai-xep): Khi tách HX khỏi dẫn xuất halogen, nguyên tử halogen X ưu tiên tách cùng nguyên tử hydrogen ở carbon bên cạnh bậc cao hơn (là sản phẩm chính). PHẦN B: BÀI TẬP Câu 1: Viết công thức cấu tạo các dẫn xuất halogen có tên gọi sau đây: a) 2-bromopropan; b) chloroethane; c) 2-bromo-3-methylpentane; d) 2-chloro-2-methylbutane. Hướng dẫn giải: a) CH 3 CH(Br)CH 3 b) CH 3 -CH 2 Cl H3CCHCH Br CH2CH3c) CH3 H3CCCH2 Cl CH3d) CH3 . Câu 2: a) Các nhà hoá học đã tìm ra một số dẫn xuất halogen không chứa chlorine như: CF 3 CH 2 F, CF 3 CH 2 CF 2 CH 3 ,. đang được sử dụng trong công nghiệp nhiệt lạnh, vì sự phân huỷ các hợp chất này nhanh chóng sau khi phát tán vào không khí nên ảnh hưởng rất ít đến tầng ozone hay sự ấm lên toàn cầu thấp. Gọi tên theo danh pháp thay thế 2 hợp chất đó. b) Vẽ công thức cấu tạo của hợp chất có tên: 4-chloro-3,4-dimethylpent-2-ene. c) Viết đồng phân và gọi tên các dẫn xuất halogen bậc I của hợp chất có công thức C 4 H 9 Br.
Hướng dẫn giải: a) CF 3 CH 2 F: 1,1,1,2-tetrafluoroethane; CF 3 CH 2 CF 2 CH 3: 1,1,1,3,3-pentafluorobutane CH 3CCCH Cl CH 3 CH 3 CH 3 b) 4-chloro-3,4-dimethylpent-2-ene CH3CH2CH2CH2Br 1-bromobutane c)CH3CHCH2 CH3 Br 1-bromo-2-methylpropane . Câu 3: Viết các đồng phân cấu tạo của dẫn xuất halogen có công thức phân tử C 4 H 9 Cl và gọi tên theo danh pháp thay thế. Hướng dẫn giải: CH3CHClCH2CH32-chlorobutane CH3CH2CH2CH2 Cl 1-chlorobutane CH3CCH3 CH3 Cl 2-chloro-2-methylpropane H3CCHCH2 CH3 Cl1-chloro-2-methylpropane Câu 4: Viết công thức cấu tạo và gọi tên thay thế của các hợp chất có cùng công thức phân tử là C 5 H 11 Cl. Hướng dẫn giải: CH 2 Cl-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 : 1-chloropentane; CH 3 -CHCl-CH 2 -CH 2 -CH 3 : 2-chloropentane CH 3 -CH 2 -CHCl-CH 2 -CH 3 : 3-chloropentane; CH 2 Cl-CH(CH 3 )-CH 2 -CH 3 : 1-chloro-2-methylbutane CH 3 -CCl(CH 3 )-CH 2 -CH 3 : 2-chloro-2-methylbutane CH 3 -CH(CH 3 )-CCl-CH 3 : 2-chloro-3-methylbutane CH 3 -CH(CH 3 )-CH 2 -CH 2 Cl: 1-chloro-3-methylbutane CH 3 -(CH 3 )C(CH 3 )-CH 2 Cl: 1-chloro-2,2-dimethylpropane. Câu 5: Cho các chất có công thức: CH 3 F, CH 3 Cl, CH 3 Br, CH 3 I và nhiệt độ sôi của chúng (không theo thứ tự) là 42 °C, 4 °C, -24 °C, 78C . Hãy dự đoán nhiệt độ sôi tương ứng với mỗi chất trên. Giải thích. Hướng dẫn giải: Nhiệt độ sôi ( o C) -78,4 °C -24,2 °C 3,6 °C 42,4 °C Dẫn xuất halogen CH 3 F CH 3 Cl CH 3 Br CH 3 I Theo chiều tăng nguyên tử khối của halogen, tương tác van der waals tăng → nhiệt độ sôi tăng dần. Câu 6: Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi đun các hợp chất sau với dung dịch sodium hydroxide: CH 3 Cl, CH 3 CHClCH 3 , C 6 H 5 CH 2 Br và CH₂=CHCH₂Cl. Hướng dẫn giải:
CH 3 Cl + NaOH  ¾¾®ot CH 3 OH + NaCl CH 3 CHClCH 3 + NaOH  ¾¾®ot CH 3 -CH(OH)-CH 3 + NaCl C 6 H 5 CH 2 Br + NaOH  ¾¾®ot  C 6 H 5 CH 2 OH + NaBr CH 2 =CHCH 2 Cl + NaOH  ¾¾®ot  CH 2 =CHCH 2 OH + NaCl. Câu 7: Viết phương trình hóa học xảy ra khi đun nóng 2-chloropropane (CH 3 CHClCH 3 ) với sodium hydroxide trong ethanol. Hướng dẫn giải: CH3CHCH3 Cl NaOH, C2H5OH to CH2CHCH3+HCl . Câu 8: PVC hay poly (vinyl chloride) là một trong những polymer được ứng dụng nhiều trong đời sống và sản xuất. Hoàn thành sơ đồ phản ứng tổng hợp PVC dưới đây. oo 1500Cxt,t,pHCl 4(1)(2)(3)CHABPVC¾¾¾®¾¾¾®¾¾¾® Hướng dẫn giải: (1) o 1500C 42222CHCH3H¾¾¾®+ (2) 22CHCHHClCHCHClº+¾¾®= (3) o xt 22np,tnCHCHCl(CHCHCl)=¾¾¾®--- . Câu 9: Cho sơ đồ phản ứng sau: CH 2=CH 2 HCl A NaOH, C 2H 5OH B C NaOH, to a) Viết các phương trình hoá học để hoàn thành sơ đồ phản ứng trên. b) Nếu thay ethylene bằng but-1-ene thì sản phẩm chính thu được ở các phản ứng trên sẽ như thế nào? Hướng dẫn giải: a) CH 2=CH 2 + HCl NaOH, C 2H 5OH CH 3-CH 2Cl + NaOH CH 2=CH 2 + NaCl + H 2O to CH 3-CH 2OH + NaCl CH 3-CH 2Cl CH 3-CH 2Cl + NaOH o 25 223323 323323 NaOH, CHOH,t 32333 b) CHCHCHCHHClCHCHClCHCH CHCHClCHCHNaOHCHCH(OH)CHCH CHCHClCHCHCHCHCHCH =--+¾¾®--- ---+¾¾®--- ---¾¾¾¾¾¾®-=- . Câu 10: Đun nóng 13,875 gam một ankyl chlororide Y với dung dịch NaOH, tách bỏ lớp hữu cơ, axit hóa phần còn lại bằng dung dịch HNO 3 , nhỏ tiếp vào dd AgNO 3  thấy tạo thành 21,525 gam kết tủa. CTPT của Y là? Hướng dẫn giải: Gọi CTPT của ankyl chloride Y là C n H 2n+1 Cl