BÀI 39: DẪN XUẤT HALOGEN CỦA HIDROCACBON

I. Khái niệm, phân loại, đồng phân, danh pháp

1. Khái niệm: Khi thay thế 1 hay nhiều nguyên tử hidro trong phân tử hidrocacbon bằng 1 hay nhiều nguyên tử halogen ta được dẫn xuất halogen

2. Phân loại

- Dựa vào loại halogen có: dẫn xuất flo, dẫn xuất clo, dẫn xuất brom, dẫn xuất iot, dẫn xuất chứa đồng thời một vài halogen khác nhau.

- Dựa theo cấu tạo của gốc:

+ Dẫn xuất halogen no: CH₂FCl, CH₂-Cl-CH₂Cl, CH₃-CHBr-CH₃....

+ Dẫn xuất halogen không no: CF₂=CF₂, CH₂=CH-Cl, CH₂=CH-CH₂Br...

+ Dẫn xuất halogen thơm: C₆H₅F, C₆H₅CH₂Cl, C₆H₅I...

- Dựa theo bậc của cacbon: bậc của dẫn xuất halogen chính là bậc của nguyên tử C liên kết trực tiếp với nguyên tử halogen

+ Dẫn xuất halogen bậc I: CH₃CH₂Cl (etyl clorua)

+ Dẫn xuất halogen bậc II: CH₃CHClCH₃ (isopropyl clorua)

+ Dẫn xuất halogen bậc III: (CH₃)C-Br (tert - butyl bromua)

3. Đồng phân và danh pháp

a. Đồng phân: dẫn xuất halogen có đồng phân mạch cacbon và đồng phân vị trí nhóm chức

b. Tên thông thường:

CHCl₃ (clorofom), CHBr₃(bromofom) , CHI₃ (iodofom)

c. Tên gốc-chức:

CH₂=CH-Cl (vinyl clorua); CH₂=CH-CH₂-Cl (anlyl clorua); C₆H₅CH₂Cl (benzyl clorua)

d. Tên thay thế: coi các nguyên tử halogen là các nhóm thế

CH₂-Cl-CH₂Cl (1,2-dicloetan) CHCl₃ (triclometan)

II. Tính chất vật lý

- Ở điều kiện thường các dẫn xuất monohalogen có phân tử khối nhỏ là những chất khí

- Các dẫn xuất halogen không tan trong nước tan trong dung môi phân cực: hidrocacbon, ete

- Nhiều dẫn xuất halogen có hoạt tính sinh học cao CHCl₃ có tác dụng gây mê, C₆H6Cl6 diệt sâu bọ

III. Tính chất hóa học

1. Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm - OH

a. Dẫn xuất ankyl halogenua

R – X + NaOH R – OH + NaX

C₂H₅ – Br + NaOH C₂H₅ – OH + NaBr

2. Phản ứng tách hidro halogenua

- CH₃-CH₂Cl + KOH ^to → CH₂=CH₂ + KCl + H₂O

- PTTQ: (đối với dẫn xuất halogen no, đơn chức, mạch hở)

C_nH_2n+1X + KOH ^to → C_nH_2n + KX + H₂O

- Quy tắc Zaixep: Nguyên tử X tách ra cùng với nguyên tử H ở C bậc cao hơn bên cạnh.

BÀI TẬP

Bài 1 (Trang 177 – SGK)

Gọi tên mỗi chất sau: CH₃-CH₂Cl, CH₂=CH-CH₂Cl, CHCl₃. C₆H₅Cl. Viết phương trình hoá học của các phản ứng điều chế mỗi chất trên từ hiđrocacbon tương ứng.

Lời giải

Điều chế:

CH₃-CH₃ + Cl₂ -^{as, 1:1}→ CH₃-CH₂Cl + HCl

CH₂=CH-CH₃ + Cl₂ -^{as, to}→ CH₂=CH-CH₂Cl + HCl

CH₄ + 3Cl₂ -^{as, 1:1}→ CHCl₃ + 3HCl

C₆H₆ + Cl₂ -^{Fe, to}→ C₆H₅Cl + HCl

Bài 2 (Trang 177 – SGk)

Viết phương trình hoá học của phản ứng thuỷ phân các chất sau trong dung dịch NaOH: 1,2- đicloetan; benzylclorua; antyl bromua; xiclohexyl clorua.

Lời giải

Phương trình phản ứng theo thứ tự các chất:

Cl-CH₂-CH₂-Cl + 2NaOH → OH-CH₂-CH₂-OH + 2NaCl

C₆H₅-CH₂-Cl + NaOH → C₆H₅-CH₂-OH + NaCl

CH₂=CH-CH₂-Br + NaOH → CH₂=CH-CH₂-OH + NaBr

C₆H₁₁-Cl + NaOH → C₆H₁₁-OH + NaCl

Phương trình phản ứng theo CTCT:

Bài 3 (Trang 177 – SGK)

Cho nhiệt độ sôi (^oC) của một số dẫn xuất halogen trong bảng dưới đây:

Nhận xét về sự biến đổi nhiệt độ sôi theo chiều tăng mạch cacbon (theo hàng dọc) và theo nguyên tử khối của halogen (hàng ngang). Giải thích sơ bộ.

Lời giải

– Theo chiều tăng mạch cacbon (hàng dọc), nguyên từ khối tăng nhiệt độ sôi của các chất tăng dần.

- Khi nguyên tử khối tăng (theo hàng ngang), nhiệt độ sôi cùng giảm dần.

- Khi nguyên tử khối tăng cần tốn nhiều năng lượng để chuyển các phân tử hữu cơ sang trạng thái hơi nhiệt độ sôi tăng.

Bài 4 (Trang 177 – SGK)

Từ axetilen, viết phương trình hoá học của các phản ứng điều chế: etyl bromua (1); 1,2-đibrometan (2); vinyl clorua (3); 1,1-đibrometan (4).

Lời giải

Bài 5 (Trang 177 – SGK)

Dùng hai ống nghiệm, mỗi ống đựng 1ml một chất lỏng sau: etyl bromua (1), brombenzen (2). Thêm tiếp vào mỗi ống 1 ml dung dịch AgNO₃. Đun sôi hai ống nghiệm thấy ở (1) có kết tủa vàng nhạt, trong khi đó ở ống (2) không có hiện tượng gì. Nhận xét, giải thích các hiện tượng thí nghiệm trên?

Lời giải