Giáo án Hóa học 11 - Bài 39: Dẫn xuất halogen của hiđrocacbon

BÀI 39- DẪN XUẤT HALOGEN CỦA HIĐROCACBON
I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI
1. Khái niệm
Khi thay thế một hay nhiều nguyên tử hiđro của hiđrocacbon bằng nguyên tử halogen ta được dẫn xuất halogen của hiđrocacbon.
VD:
Cl
‏׀
H-C-H
‏׀
H
	 Metylclorua (clometan)
2. Phân loại
Gốc hiđrocacbon + Nguyên tử halogen
(no, không no, thơm) (F, Cl, Br, I)
 Dẫn xuất halogen của hiđrocacbon no: CH3Cl (metylclorua),
CH2Br-CH2Br (1,2-đicloetan).
	Dẫn xuất halogen của hidrocacbon không no :CF2=CF2	. 
Dẫn xuất halogen của hiđrocacbon thơm: C6H5Br (phenylbromua)
- Bậc của dẫn xuất halogen = Bậc của nguyên tử C liên kết với nguyên tử halogen
 CH3
 ‏׀
 CH3 -C-CH3
 ‏׀
 Br
VD:
 CH3- Cl CH3-CH2Br-CH3 	tert-propyl bromua
 metyl clorua	isopropyl bromua
 ( clometan) (2-brompropan) Bậc III
 Bậc I Bậc II
II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ
131
102
78
CH3CH2CH2CH2-X
102
71
47
CH3CH2CH2-X
72
38
12
CH3CH2-X
42
4
-24
CH3-X
I
Br
Cl
R-X
 Bảng 1. Nhiệt độ sôi (0C) của một số 
dẫn xuất halogen 
 Dọc: Chiều dài mạch C (M) tăng Nhiệt độ (0C) tăng
 Ngang: Khối lượng ng tử X (M) tăng t0C tăng
* Các hợp chất có khối lượng phân tử thấp: chất khí.
CH3Cl, C2H2Cl2, CH3Br
* Các hợp chất có khối lượng phân tử lớn hơn là các chất lỏng CH2Cl2 hoặc rắn CHI3.
* Các dẫn xuất halogen hầu như rất ít tan trong nước, tan tốt trong các dung môi hữu cơ
* Một số dẫn xuất halogen có hoạt tính sinh học rất cao: 
 DDT, 6,6.6...
* Độ âm điện lớn hơn cacbon
* Liên kết giữa cacbon với halogen là lk phân cực	Có thể tham gia pứ thế nguyên tử halogen = nhóm OH , pứ tách hidrohalogenua .
III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1. Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm –OH
t0
 (Phản ứng thuỷ phân trong môi trường kiềm)
 CH3-CH2 -Br + NaOH (loãng)	CH3 -CH2 -OH + NaBr
 etylbromua	ancoletylic
Tổng quát:
 R-X + NaOH (loãng) R-OH + NaX
2. Phản ứng tách hiđrohalogenua
 VD1:
 CH3-CH2-Br + KOH CH2=CH2 + KBr + H2O
 etylbromua	etilen
 VD2:
C2H5OH
 Br CH2=CH-CH2-CH3+KBr+H2O(spp)
 ‏׀ 
t0
 CH3-CH - CH2-CH3+KOH
 	CH3-CH=CH-CH3+KBr +H2O (spc)
Quy tắc tách Zaixep: Nguyên tử halogen sẽ ưu tiên tách ra cùng với nguyên tử H ở C có bậc cao hơn ở bên cạnh.
IV. ỨNG DỤNG
 1. Làm nguyên liệu cho tổng hợp hữu cơ
 a. Là monome để điều chế ra nhiều polime
t0,xt
 nCH2=CH (-CH2-CH-)n	 VD: Ống PVC, Balo, cặp sách giả da ..
 ‏׀ polivinylclorua
 Cl	(PVC)
 vinyl clorua	
Xt, t0
nCH2=C-CH=CH2 (-CH2-CH=CH-CH2-)
 ‏׀	 ‏׀
Cl Cl
	cloropren (2-clobuta-1,3-dien) 	 cao su cloropren
Xt,t0
nCF2=CF2 (-CF2-CF2-)n
 1,1,2,2-tetrafloeten	teflon
VD: Cao su tổng hợp, Xoong, chảo chống dính
b. Là nguyên liệu để tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ khác như anken, ancol, phenol...
2. Làm dung môi
 Clorofom CHCl3, điclometan CH2Cl2 và một số dẫn xuất halogen có khả năng hoà tan tốt nhiều chất hữu cơ nên nó được dùng làm dung môi.
3. Các lĩn vực khác
 Thuốc gây mê: clorofom CHCl3, C2H5Cl,
halotan CF3-CHClBr.
 Thuốc trừ sâu, diệt nấm mốc, diệt khuẩn: 
6,6,6; DDT.
 Chất làm lạnh trong máy lạnh: CFC(cloflocacbon): CFCl3, CF2Cl2.
V. Điều chế
1. Phản ứng thế nguyên tử H bằng nguyên tử halogen
2. Phản ứng cộng nguyên tử halogen và 
hiđrohalogennua vào phân tử hiđrocacbon không no
3. Phản ứng thế nhóm OH của ancol bằng 
 nguyên tử halogen
Bổ sung : Danh pháp & đồng phân
Đồng phân giống hidrocacbon , đồng thời còn có đồng phân vị trí nhóm 
chức . VD: viết CTCT và đồng phân của C4H9Cl
CH3 - CH2 -CH2- CH2Cl	CH3 - CH2 -CHCl- CH3
CH3- CH-CH2Cl	CH3- CCl-CH3
 ‏׀	׀	
 CH3	CH3
b) Tên thông thường : CHCl3 (clorofom); CHBr3 (Bromofom); CHI3 ( Iodofom) 
 c) Tên gốc chức = tên gốc hidrocacbon + tênhalogenua
	(gốc)	(chức)
d) Tên thay thế: Xem các nguyên tử halogen là những nhóm có thể đính thẳng vào mạch chính của hidrocacbon . vd: Cl2CHCH3 : 1,1-dicloetan 
Br
Br
	1,3-dibrombenzen
BÀI 54: ANCOL
I .Định nghĩa , phân loại : 
 1) Đn : là những h/c hữu cơ trong phân t ử c ó nh óm hidroxyl , lk tr ực ti ếp v ới nguy ên t ửcacbon no.
 2) Phân loại :
*Ancol no, đơn chức mạch hở : nh óm –OH lk với gốc ankyl(CnH2n+1-OH )
*Ancol ko no , đ ơn chức mạch hở : nh óm –OH lk với ngtử cacbon no của gốc hidrocacbon ko no 
*Ancol thơm,đơn chức : -OH lk v ới ngtử cacbon no thuộc mạch nhánh của vòng Benzen.
*Ancol vòng no , đơn chức: -OH lk với ngt ử cacbon no thuộc gốc hidrocacbon vòng no.
*Ancol đa chức : phân tử có 2 hay nhiều nhóm-OH
*Tuỳ theo bậc ngtử cacbon lk nhóm-Oh mà Ancol có bậc I,II,III
II . Đồng phân & danh pháp
1)Đồng phân:
 Ancol no mạch hở , đơn chức có đồng phân mạch cacbon v à đồng ph ân vị trí nhóm chức -OH . Vd: SGK
2)Danh pháp:
 a . Tên thông thường : Ancol+ tên gốc Ankyl + ic 
 b. Tên thay thế: Tên hidrocacbon tương ứngv ới mạch chính + số chỉ vị trí –OH + ol.
II .Tính chất vật lí:
 SGK/181-182
III . Tính chất hoá học:
I. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
δ-
δ+
δ+
Do sự phân cực của các lien kết và nên các các phản ứng hóa học của ancol xảy ra chủ yếu ở nhóm chức – OH. Đó là phản ứng thế nguyên tử H trong nhóm – OH; phản ứng thế cả nhóm – OH; phản ứng tách nhóm – OH cùng với nguyên tử H trong gốc hiđrocacbon. Ngoài ra ancol còn tham gia phản ứng oxi hóa. 
1. Phản ứng thế H của nhóm -OH
 a) Phản ứng chung của ancol: 
- Ancol tác dụng với kim loại kiềm tạo ra ancolat và giải phóng hiđro.
2C2H5-OH + 2Na 2C2H5-ONa + H2.
2C3H5(OH)3 + 6Na 2C3H5(ONa)3 + 3H2.
Các ancol đều có tính chất này, so với nước thì ancol phản ứng với kim loại kiềm kém mãnh liệt hơn.
 - Ancol không phản ứng với NaOH, mà ngược lại natri ancolat bị thủy phân hoàn toàn.
C2H5-ONa + H2O C2H5OH + NaOH
Tổng quát:
CnH2n+2-2k-x(OH)x+ xNa CnH2n+2-2k-x(ONa)x + H2
b) Tính chất dặc trưng của glixerol: 
- Etanol không phản ứng với Cu(OH)2
 - Glixerol phản ứng với Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh.
2C3H5(OH)3 +Cu(OH)2 [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O. đồng (II) glixerat (xanh)
 - Phản ứng để nhận ra các ancol đa chức có các nhóm –OH ở 2 cacbon cạnh nhau.
2. Phản ứng thế nhóm -OH
 a) Phản ứng với axit.
 (CH3)2CHCH2CH2-OH + H2SO4 (CH3)2CHCH2CH2-OSO3H + H2O
 (isoamyl hiđrosunfat) 
 Đun nóng hỗn hợp etanol và axit HBr
 C2H5-OH + H-Br C2H5-Br + HOH
 C3H5(OH)3 + 3HNO3 C3H5(ONO2)3 + 3 H2O 
 Glixerol glixeryl trinitrat
Tổng quát: 
Ancol tác dụng với các axit mạnh như H2SO4(đậm đặc lạnh), HNO3, axit halogenhiđric bốc khói. Nhóm – OH của ancol bị thay thế bởi gốc axit.
R – OH + HA R – A + H2O.
b) Phản ứng với ancol:
 Đun nóng etanol với H2SO4 đặc, lắc đều có mùi thơm của đietyl ete :
C2H5-OH+H-OC2H5C2H5-O-C2H5+ H2O
 đietyl ete
CH3OH + CH3OH CH3-O-CH3 + H2O
	đimetyl ete
 CH3OH + C2H5OH CH3-O-C2H5 + H2O
 Etyl metyl ete
Nhận xét:
- nancol = nete + nnước
- có n ancol than gia phản ứng sẽ thu được ete, trong đó có n ete đối xứng.
3. Phản ứng tách nước: từ C2H5OH trở lên, đơn chức, mạch hở
 CH2=CH2 + H2O.
 Dùng điều chế C2H4 trong PTN CH3-CH =CH-CH3 + CH2=CH-CH2-CH3
 (sản phẩm chính) (sản phẩm phụ) 
Tổng quát: CnH2n + 1OH CnH2n + H2O.
 4. Phản ứng oxi hoá
 a) Phản ứng oxi hoá hoàn toàn: CO2, H2O.
C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O toả nhiệt mạnh
CnH2n + 1OH + O2 nCO2 + (n+1)H2O 
Nhận xét: Đốt cháy ancol no đơn chức 
+H2O
b) Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn
CH3-CH-CH3 + CuO CH3-C=O + Cu + H2O
 OH CH3 
+ CuO Không phản ứng.
* Ancol bậc I tạo thành anđehit.
* Ancol bậc II thành xeton.
* Acol bậc III không phản ứng. Khi gặp chất oxi hóa mạnh thì bị oxi hóa làm gãy mạch cabon.
VI. ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG. 
 1. Điều chế ancol:
 a) Tổng hợp etanol trong công nghiệp.
 - Thuỷ phân anken (anken hợp nước)
 C2H4 + H2O C2H5OH 
 - Lên men tinh bột.
(C6H10O5)n C6H12O6 C2H5OH
 b) Tổng hợp metanol trong công nghiệp.
 Metanol được sản xuất từ metan theo hai cách sau.
CH4 + H2O CO + 3H2
CO + 2H2 CH3OH
2CH4 + O2 2 CH3OH 
2. ỨNG DỤNG: (SGK).
Bài 41:phenol
I . Định nghĩa & phân loại
 CH2-OH
OH
 1. Định nghĩa:
	Là những h/c hữu cơ trong phân
tử có –OH lk trực tiếp với ngtử cacbon của 
vòng benzen.
	2 . Phân loại:
 * Phenol đơn chức :Ptử có 1 nhóm –OH phenol
 * Phenol đa chức : có 2 hay nhiều nhóm –OH phenol
1,2-®ihi®roxi-4-metylbenzen
 CH3
HO
OH
α-naphtol
OH
3-metyl phenol
CH3
OH
Phenol
OH
H
O
II-Phenol
 1.Cấu tạo : 
CTPT:C6H6O 
CTCT: C6H5OH
 2 . Tính chất vật lý:
 - Ở đk thừơng , phenol ở dạng rắn ,t0nc =430C
 - Ít tan trong nước lạnh nhưng tan nhiều trong nước nóng và êtanol
 - Có thể gây bỏng da .
 3 . Tính chất hoá học: 
NhËn xÐt:Vßng benzen ®· lµm t¨ng kh¶ n¨ng ph¶n cña nguyªn tö H thuéc nhãm OH trong ph©n tö phenol so víi trong ph©n tö ancol.
R – OH 
OH
Có pứ thế ngtử H2 của nhóm –OH , có pứ thế ngtử H2 của vòng benzen.
- T¸c dông víi kim lo¹i kiÒm
a) Ph¶n øng thÕ nguyªn tö H cña nhãm -OH
t0
	2C6H5OH +Na	 2C6H5ONa + H2
Natri phenolat
-T¸c dông víi dung dÞch baz¬
 	C6H5OH+NaOH C6H5ONa +H2O
b) Ph¶n øng thÕ nguyªn tö H cña vßng benzen
-Ph¶n øng víi halogen
	Br
	-OH +3Br2 	 Br - 	-	OH 	+3HBr
	Br
KÕt luËn: ¶nh h­ëng cña vßng benzen ®Õn nhãm -OH vµ ¶nh h­ëng cña nhãm -OH ®Õn vßng benzen ®­îc gäi lµ ¶nh h­ëng qua l¹i gi÷a c¸c nguyªn tö trong ph©n tö.
 Nguyªn tö H trong ph©n tö phenol dÔ bÞ thay thÕ h¬n nguyªn tö H cña vßng benzen trong ph©n tö c¸c hi®rocacbon th¬m.§ã lµ ¶nh h­ëng cña nhãm -OH tíi vßng benzen. 
	2,4,6 tribromphenol
4 . Điều chế
C6H6 C6H5Br C6H5ONa C6H5OH
C6H5OH + CH3COCH3
O2 (kk)
H2SO4
H+
CH2=CHCH3 
C6H6 C6H5CH(CH3)2
5. Ứng dụng : (SGK)