Đại cương về hóa hữu cơ

ẩm.
      CH3 – CH3 + Cl2 à CH3 – CH2 – Cl + HCl
Iot không có phản ứng thế với ankan. Flo phân huỷ ankan kèm theo nổ.
Những ankan có phân tử lớn tham gia phản ứng thế êm dịu hơn và ưu tiên thế những nguyên tử H của nguyên tử C hoặc cao. 
Ví dụ:
b) Thế với HNO3 (hơi HNO3 ở 200oC - 400oC).
C2H6 + HONO2 H2SO4 đặc C2H5 – NO2 + H2O
c) Phản ứng tách H2: ở 400 - 900oC, xúc tác Cr2O3 + Al2O3.
4. Phản ứng crackinh
C6H34 to,xt C8H18 + C8H16 
(Sản phẩm là những hiđrocacbon no và không no).
IV.ĐIỀU CHẾ
1. Điều chế metan
a) Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí thiên nhiên, khí hồ ao, khí dầu mỏ, khí chưng than đá.
b) Tổng hợp
C + H2 Ni, 500oC CH4
CO + 3H2 xt , to CH4 + H2O
CH3COONa + NaOH to(vôi) CH4 + Na2CO3
Al4C3 + 12H2O à 4Al(OH)3 + 3CH4
2. Điều chế các ankan khác
a) Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí dầu mỏ, khí thiên nhiên, sản phẩm crackinh.
b) Tổng hợp từ các dẫn xuất halogen:
R - Cl + 2Na + Cl - R' ® R - R' + 2NaCl
Ví dụ:
C2H5 – I + 2Na + I – CH3 à C2H5 – CH3 + 2NaI
c) Từ các muối axit  hữu cơ
       RCOONa + NaOH to RH + Na2CO3
V.ỨNG DỤNG
- Dùng làm nhiên liệu (CH4 dùng trong đèn xì để hàn, cắt kim loại).
- Dùng làm dầu bôi trơn.
- Dùng làm dung môi.
- Để tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác: CH3Cl, CH2Cl2, CCl4, CF2Cl2,
- Đặc biệt từ CH4 điều chế được nhiều chất khác nhau: hỗn hợp CO + H2, amoniac, 
CH º CH, rượu metylic, anđehit fomic
B.ANKEN
I.CÔNG THỨC – CẤU TẠO – CÁCH GỌI TÊN
1.Công thức
Công thức chung : CnH2n với n ³ 2.
Tên gọi chung là anken hay olefin
Chất đơn giản nhất là etilen CH2 = CH2.
2. Cấu tạo
- Mạch C hở, có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh.
- Trong phân tử có 1 liên kết đôi: gồm 1 liên kết d và 1 liên kết p. Nguyên tử C ở liên kết đôi tham gia 3 liên kết d nhờ 3 obitan lai hoá sp2, còn liên kết p nhờ obitan p không lai hoá.
- Đặc biệt phân tử CH2 = CH2 có cấu trúc phẳng.
- Do có liên kết p nên khoảng cách giữa 2 nguyên tử C = C ngắn lại và hai nguyên tử C này không thể quay quanh liên kết đôi vì khi quay như vậy liên kết p bị phá vỡ.
- Hiện tượng đồng phân do: Mạch cacbon khác nhau, vị trí của nối đôi khác nhau. Nhiều anken có đồng phân cis - trans. 
Ví dụ: Buten-2
Anken có đồng phân với xicloankan.
3. Cách gọi tên
Lấy tên của  ankan tương ứng thay đuôi an bằng en. Mạch chính là mạch có nối đôi với số thứ tự của C ở nối đôi nhỏ nhất.
Ví dụ:
II.TÍNH CHẤT VẬT LÝ 
- Theo chiều tăng của n (trong công thức CnH2n), nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy tăng.
n = 2 - 4 : chất khí
n = 5 - 18 : chất lỏng.
n ³ 19 : chất rắn.
- Đều ít tan trong nước, tan được trong một số dung môi hữu cơ (rượu, ete,)
III.TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Do liên kết p trong liên kết đôi kém bền nên các anken có phản ứng cộng đặc trưng, dễ bị oxi hoá ở chỗ nối đôi, có phản ứng trùng hợp.
1. Phản ứng oxi hoá
a) Phản ứng cháy.
b) Phản ứng oxi hoá êm dịu: Tạo thành rượu 2 lần rượu hoặc đứt mạch C chỗ nối đôi tạo thành anđehit hoặc axit.
2. Phản ứng cộng hợp
a) Cộng hợp H2:
b) Cộng hợp halogen: Làm mất màu nước brom ở nhiệt độ thường.
(Theo dãy Cl2, Br2, I2 phản ứng khó dần.)
c) Cộng hợp hiđrohalogenua
(Theo dãy HCl, HBr, HI phản ứng dễ dần)
Đối với các anken khác, nguyên tử halogen (trong HX) mang điện âm, ưu tiên đính vào nguyên tử C bậc cao (theo quy tắc Maccôpnhicôp).
d) Cộng hợp H2O (đun nóng, có axit loãng xúc tác)
Cũng tuân theo quy tắc Maccôpnhicôp: Nhóm - OH đính vào C bậc cao
3. Phản ứng trùng hợp: Có xúc tác, áp suất cao, đun nóng
IV.ĐIỀU CHẾ 
1. Điều chế etilen
- Tách nước khỏi rượu etylic
- Tách H2 khỏi etan:
- Nhiệt phân propan
- Cộng hợp H2  vào axetilen
2. Điều chế các anken
- Thu từ nguồn khí chế biến dầu mỏ.
- Tách H2 khỏi ankan:
- Tách nước khỏi rượu
- Tách HX khỏi dẫn xuất halogen:
- Tách X2 từ dẫn xuất đihalogen:
(Phản ứng trong dung dịch rượu với bột kẽm xúc tác).
V.ỨNG DỤNG 
- Dùng để sản xuất rượu, các dẫn xuất halogen và các chất khác.
- Để trùng hợp polime: polietilen, poliprpilen.
- Etilen còn được dùng làm quả mau chín.
C.ANKIN
I.CÔNG THỨC – CẤU TẠO – CÁCH GỌI TÊN
1.Công thức
Công thức chung CnH2n-2 (n ³ 2)
Chất đơn giản nhất là axetilen CH º CH.
2. Cấu tạo
- Trong phân tử có một liên kết ba (gồm 1 liên kết d và 2 liên kết p).
- Đặc biệt phân tử axetilen có cấu hình đường thẳng ( H - C º C - H : 4 nguyên tử nằm trên một đường thẳng).
- Trong phân tử có 2 liên kết p làm độ dài liên kết C º C giảm so với liên kết C = C và C - C. Các nguyên tử C không thể quay tự do quanh liên kết ba.
3. Đồng phân
- Hiện tượng đồng phân là do mạch C khác nhau và do vị trí nối ba khác nhau.
- Ngoài ra còn đồng phân với ankađien và hiđrocacbon vòng.
4. Cách gọi tên
Tương tự như anken nhưng có đuôi in. 
Ví dụ:
II.TÍNH CHẤT VẬT LÝ
- Khi n tăng, nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy tăng dần.
n = 2 - 4 : chất khí
n = 5 -16 : chất lỏng.
n ³ 17 : chất rắn.
- Đều ít tan trong nước, tan được trong một số dung môi hữu cơ. Ví dụ axetilen tan khá nhiều trong axeton.
III.TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1. Phản ứng oxi hoá ankin
a) Phản ứng cháy
Phản ứng toả nhiệt
b) Oxi hoá không hoàn toàn (làm mất màu dung dịch KMnO4) tạo thành nhiều sản phẩm khác nhau. 
Ví dụ:
Khi oxi hoá ankin bằng dung dịch KMnO4 trong môi trường H2SO4, có thể gây ra đứt mạch C ở chỗ nối ba để tạo thành anđehit hoặc axit.
2. Phản ứng cộng: Có thể xảy ra theo 2 nấc.
a) Cộng H2 (to, xúc tác):
b) Cộng halogen (làm mất màu nước brom)
c) Cộng hiđrohalogenua (ở 120oC - 180oC với HgCl2 xúc tác) và các axit (HCl, HCN, CH3COOH,)
Vinyl clorua được dùng để trùng hợp thành nhựa P.V.C:
Phản ứng cộng HX có thể xảy ra đến cùng:
   Đối với các đồng đẳng của axetilen, phản ứng cộng tuân theo quy tắc Maccôpnhicôp. 
Ví dụ:  
d) Cộng H2O: Cũng tuân theo quy tắc Maccôpnhicôp:
3. Phản ứng trùng hợp
4. Phản ứng thế: Chỉ xảy ra đối với axetilen và các ankin khác có nối ba ở cacbon đầu mạnh R - C º CH:
Khi cho sản phẩm thế tác dụng với axit lại giải phóng ankin:
IV.ĐIỀU CHẾ 
1. Điều chế axetilen
a) Tổng hợp trực tiếp
b) Từ metan
c) Thuỷ phân canxi cacbua
d) Tách hiđro của etan
2. Điều chế các ankin
a) Tách hiđrohalogenua khỏi dẫn xuất đihalogen
b) Phản ứng giữa axetilenua với dẫn xuất halogen
V.ỨNG DỤNG 
Chỉ có axetilen có nhiều ứng dụng quan trọng.
- Để thắp sáng (khí đất đèn).
- Dùng trong đèn xì để hàn, cắt kim loại.
- Dùng để tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác nhau: anđehit axetic, cao su tổng hợp (policlopren), các chất dẻo và các dung môi,
D.ANKAĐIEN
I.CÔNG THỨC – CẤU TẠO
1.Công thức
Công thức chung là :  CnH2n-2  (n ³ 3)
2. Cấu tạo
Có 2 liên kết đôi trong phân tử. Các nối đôi có thể:
- Ở vị trí liền nhau: - C = C = C -
- Ở vị trí cách biệt: - C = C - C - C = C -
- Hệ liên hợp: - C = C - C = C -
Quan trọng nhất là các ankađien thuộc hệ liên hợp. Ta xét 2 chất tiêu biểu là:
Butađien : CH2 = CH - CH = CH2 và
II.TÍNH CHẤT VẬT LÝ
Butađien là chất khí, isopren là chất lỏng (nhiệt độ sôi = 34oC). Cả 2 chất đều không tan trong nước, nhưng tan trong một số dung môi hữu cơ như: rượu, ete.
III.TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Quan trọng nhất là 2 phản ứng sau:
1. Phản ứng cộng
a) Cộng halogen làm mất màu nước brom
Đủ brom, các nối đôi sẽ bị bão hoà.
b) Cộng H2
c) Cộng hiđrohalogenua.
2. Phản ứng trùng hợp
V.ĐIỀU CHẾ 
1. Tách hiđro khỏi hiđrocacbon no
Phản ứng xảy ra ở 600oC, xúc tác Cr2O3 + Al2O3, áp suất thấp.
2. Điều chế từ rượu etylic hoặc axetilen
E.HIĐROCACBON THƠM (AREN)
- Các hiđrocacbon thơm quen thuộc như benzen (C6H6), toluen (C6H5 - CH3), etylbenzen (C6H5 - C2H5) và các đồng đẳng của nó có công thức chung CnH2n-6 
với n ³ 6. Ngoài ra, có các aren mạch nhánh không no như stiren C6H5 - CH = CH2, phenylaxetilen C6H5 - C º CH,hoặc có nhiều nhân benzen như naphtalen, antraxen.
- Hiđrocacbon thơm điển hình là benzen.
I.BENZEN (C6H6)
1. Cấu tạo - đồng phân - tên gọi
a) Cấu tạo
- Phân tử benzen có cấu tạo vòng 6 cạnh đều. Mỗi nguyên tử C trong phân tử benzen tham gia 3 liên kết d với 2C bên cạnh và H nhờ 3 obitan lai hoá sp2 nên tất cả các nguyên tử C và H đều nằm trên cùng mặt phẳng. Còn mối liên kết thứ 4 (liên kết p) được tạo nên nhờ obitan 2p có trục vuông góc với mặt phẳng phân tử. Khoảng cách giữa các nguyên tử C trong phân tử là bằng nhau nên mây electron p của nguyên tử C xen phủ đều với 2 mây electron 2p của 2 nguyên tử C bên cạnh, do đó trong phân tử benzen không hình thành 3 liên kết p riêng biệt mà là một hệ liên kết p thống nhất gọi là hệ liên hợp thơm, quyết định những tính chất thơm đặc trưng của nhân benzen; vừa thể hiện tính chất no, vừa thể hiện tính chất chưa no.
Vì thế CTCT của benzen thường được biểu diễn bằng mấy cách sau:
- Gốc hiđrocacbon thơm
Khi tách bớt 1H khỏi phân tử benzen ta được gốc phenyl C6H5 - 
Khi tách bớt 1H khỏi nguyên tử C trên nhân benzen của 1 phân tử hiđrocacbon thơm ta được gốc aryl.
Nếu tách 2H thì được gốc phenylen và arylen
b) Đồng phân
Vì các liên kết C - C trong nhân benzen đồng nhất nên benzen chỉ có 3 đồng phân vị trí.
- Nếu hai nhóm thế ở hai C lân cận ta có đồng phân ortho (viết tắt là o-) hoặc đánh số 1, 2.
- Nếu hai nhóm thế cách nhau một nguyên tử C (một đỉnh lục giác gọi là đồng phân meta (viết tắt là m-) hoặc 1, 3.
- Nếu hai nhóm thế ở hai nguyên tử C đối đỉnh gọi là đồng phân para (viết tắt là p-) hoặc 1, 4.
Ví dụ: Các đồng phân của điclobenzen C6H4Cl2.
2. Tính chất vật lý 
- Benzen là chất lỏng không màu, rất linh động, có mùi đặc trưng, nhiệt độ sôi = 80oC.
- Benzen nhẹ hơn nước, không tan trong nước, nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như rượu, ete, axeton.
- Benzen là dung môi tốt để hoà tan nhiều chất như Cl2, Br2, I2, S, P,chất béo, cao su.
- Những chất đơn giản nhất trong dãy đồng đẳng của benzen là chất lỏng, những đồng đẳng cao hơn là chất rắn.
- Benzen được dùng làm nguyên liệu đầu để điều chế thuốc nhuộm, thuốc chữa bệnh, sợi tổng hợp, chất dẻo, phenol, nitrobenzen, anilin.
Benzen là một trong những dung môi hữu cơ tốt nhất.
3. Tính chất hoá học của benzen.
Benzen vừa tham gia phản ứng thế vừa tham gia phản ứng cộng, trong đó phản ứng thế đặc trưng hơn, chứng tỏ nhân benzen rất