Bài giảng bài dẫn xuất halogen của hiđrocacbon hóa học 11

BÀI GIẢNG HÓA HỌC 11

DẪN XUẤT HALOGEN
CỦA HIĐROCACBON

MỤC TIÊU CỦA BÀI HỌC
• 1. Kiến thức:
Biết được: Khái niệm, phân loại dẫn xuất halogen
của hiđrôcacbon, tính chất hóa học đặc trưng và ứng
dụng của một số dẫn xuất halogen.
• 2. Kĩ năng
- Viết CTCT các đồng phân của dẫn xuất halogen cụ
thể
- Viết PTHH: Phản ứng thủy phân( phản ứng thế) và
phản ứng tách của dẫn xuất halogen, gọi tên một số
dẫn xuất halogen.

I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI, ĐỒNG PHÂN &
DANH PHÁP
1.Khái niệm.
Khi thay thế nguyên tử hiđrô của phân tử
hiđrôcacbon bằng nguyên tử halogen ta được dẫn
xuất halogen của hiđrocacbon
VD
H-C
CH4
CH2=CH2
C6H6
DX halogen CH3Cl
CH2=CH-Cl
C6H5Br
CH2Cl2
CH3Br …

2. Phân loại:
*Dựa vào
- Bản chất của halogen
- Số lượng nguyên tử halogen
- Đặc điểm cấu tạo của gốc hiđrocacbon
* Các loại dẫn xuất halogen
- Dẫn xuất halogen no (ankyl halogenua)
VD: C2H5Cl : etyl clorua
CHCl3 : Clorofom (triclometan)
- Dẫn xuất halogen khơng no ( anlyl halogenua)
VD: CH2=CH-CH2Cl anlyl clorua
- Dẫn xuất halogen thơm(phenyl halogen)
VD: C6H5Br : phênyl bromua hay brom benzen

* Bậc của dẫn xuất halogen là bậc của nguyên tử
cacbon liên kết với nguyên tử halogen

VD
- Bậc I : CH3 – CH2 – Cl
- Bậc II: CH3 – CH – CH3
Cl
- Bâc III:
CH3
CH3 – C – Br
CH3

3. Đồng phân:
Dẫn xuất Halogen có đồng phân mạch cacbon như ở
hiđrôcacbon, đồng thời có đồng phân vị trí nhóm chức.
VD: C4H9F
1) F – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
► 1-flobutan
2) CH3 – CH – CH2 – CH3
► 2-flobutan

F

3) F – CH2 – CH – CH3
► 1-flometylpropan

F CH3
4) CH3 – C – CH3
► 2-flo-2- metylpropan

CH3

4. Danh pháp:
☺ Tên thông thường
VD: CHCl3 (clorofom)
CHBr3
(bromofom)
CHI3
(iođofom)
☺ Tên gốc-chức
Tên gốc hiđrôcacbon + halogenua
VD: CH2Cl2
(metylen clorua)
CH2=CH-F
(vinyl florua)
CH2=CH-CH2-Cl
(anlyl clorua)
C6H5-CH2-Br (benzyl bromua)
☺ Tên thay thế
Nguyên tử halogen được coi là những nhóm thế
VD: Cl2CHCH3
(1,1-đicloetan)
ClCH2CH2Cl
(1,2-đicloetan)

II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ
♥ Ở điều kiện thường, các dẫn xuất monohalogen có phân
tử khối nhỏ (CH3F, CH3Cl, CH3Br…) là những chất khí.
Các dẫn xuất halogen có phân tử khối lớn hơn (CH3I,
CH2Cl2, CHCl3, CCl4, C2H4Cl2, C6H5Br…) thường ở thể
lỏng, nặng hơn nước. Những dẫn xuất polihalogen có
phân tử khối lớn hơn nữa (CHI3, C6H6Cl6…) ở thể rắn.
♥ Các dẫn xuất halogen hầu như không tan trong nước, tan
tốt trong dung môi không phân cực như hiđrocacbon,
ete…
♥ Nhiều dẫn xuất halogen có hoạt tính sinh học cao
(CHCl3 có tác dụng gây mê, C6H6Cl6 có tác dụng diệt
sâu bọ…)

III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

1. Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm OH
♦ Ankyl halogenua không phản ứng với H2O ở nhiệt độ
thường

R-X +

OH-

to

→ R-OH + Xto

R-X + NaOH  R-OH + NaX
♦ Anlyl halogenua bị thuỷ phân ngay khi đung sôi với nước
to

RCH=CHCH2-X + H2O → RCH=CHCH2-OH + HX

♦ Dẫn xuất phenil halogen (nhóm X đính trực tiếp vào vòng
benzen) không phản ứng với dd kiềm ở nhiệt độ thường
cũng như nhiệt độ cao, chúng chỉ phản ứng với kiềm đẵc ở
nhiệt độ cao, áp suất cao.

C6H5Cl + 2NaOHđ

300oC,200atm

C6H5-ONa + NaCl +H2O

2. Phản ứng tách hiđro halogen
VD
C2H5OH, t
CH3 – CH2Br + KOH ------- CH2=CH + KBr + H2O
o

Quy tắc Zai-xép: khi tách HX khỏi dẫn xuất halogen, nguyên tử
halogen (X) ưu tiên tách ra cùng với H ở nguyên tử C bậc cao hơn
bên cạnh.
VD
CH2 – CH – CH – CH3
│
│
│
H
Br H

KOH, ancol, t0

CH3 – CH = CH – CH3
(sản phẩm chính)

– HBr
CH2 = CH – CH2 – CH3
(sản phẩm phụ)

3. Phản ứng với magie
ete khan

R – X + Mg

R – Mg – X
(ankil magie halogenua)

VD: CH3CH2 – Br + Mg → CH3CH2 – Mg – Br
(Etyl magie bromua tan tốt trong ete)

Hợp chất cơ magie tác dụng nhanh với những hợp chất có H linh động
như (nước, ancol…) và tác dụng với khí cacbonic…

2CH3-CH2-MgBr + 2H2O

2C2H6 + MgBr2 Mg(OH)2

CH3-CH2-MgBr + R-OH

C2H6 + R-O-MgBr

C6H5-MgBr + CO2

C6H5-COOMgBr

4.Phản ứng tổng hợp Wurtz
2R-X + 2Na
R-R + 2NaX
R-X + R’-X + 2Na
R-R’ + 2NaX
Vd
2CH3Cl + 2Na C2H6 + 2NaCl
CH3Cl + C2H5Cl + 2Na C3H8 + 2NaCl

Điều chế: Có nhiều cách thu được dẫn xuất halogen theo
nhiều cách khác nhau
- Thay thế nhóm –OH trong phân tử ancol bằng nguyên tử
halogen
C2H5OH + HBr  C2H5Br + H2O
- Phản ứng cộng của anken vàà halogen
CH2=CH2 + HBr  CH3-CH2-Br
- Thế H của hiđrocacbon bằng nguyên tử halogen
as
CH4 + Cl2  CH3Cl + HCl
- Từ ankin
CH CH + Br2 CH CH
Br Br

VI. ỨNG DỤNG
1. Làm dung môi: metylen, clorofom, cacbon
tetraclorua… là những chất lỏng hoà tan được nhiều
chất hữu cơ đồng thời còn dễ bay hơi, dễ giải phóng
khỏi hỗn hợp.
2. Làm nguyên liệu cho tổng hợp hữu cơ: Các dẫn
xuất halogen của etilen, butilen được dùng làm
monome tổng hợp polime quan trọng.
3. Các ứng dụng khác: làm chất gây mê trong phẫu
thuật, diệt sâu bọ, phòng trừ dịch hại, diệt cỏ, kích
thích sinh trưởng ở thực vật…