Giáo án môn Hóa học lớp 11 - Chương 6: Hiđrocacbon không no

n kết  liên hợp chung cho toàn phân tử (hình 7.4). Vì thế
phản ứng hoá học của buta-1,3-đien có những đặc điểm khác với anken và các
đien không liên hợp.
2. Phản ứng của buta-1,3-đien và isopren
a) Cộng hiđro
CH2 = CH  CH = CH2 + 2H2 0Ni, t CH3  CH2 CH2 CH3
3
2 2 2|
CH C CH CH 2H
CH
    0Ni, t
3
3 2 3|
CH CH CH CH
CH
  
b) Cộng halogen và hiđro halogenua
(Sản phẩm cộng-1,2) (Sản phẩm cộng-1,4)
  1 2 3 42 2CH CH CH CH 2Br   
1 2 3 4
2 2||
CH CH CH CH
Br Br
+   1 2 3 42 2| |CH CH CH CH
Br Br
ở -80 oC :
ở 40 oC :
80%
20%
20%
80%
  1 2 3 42 2CH CH CH CH HBr   
1 2 3 4
2 2| |
CH CH CH CH
H Br
+   1 2 3 42 2| |CH CH CH CH
BrH
ở -80 oC :
ở 40 oC :
80%
20%
20%
80%
Buta-1,3-đien cũng như isopren có thể tham gia phản ứng cộng Cl2, Br2, HCl,
HBr, và thường tạo thành hỗn hợp các sản phẩm theo kiểu cộng 1,2 và
cộng 1,4.
ở nhiệt độ thấp thì ưu tiên tạo thành sản phẩm cộng 1,2 ; ở nhiệt độ cao thì ưu
tiên tạo ra sản phẩm cộng 1,4. Nếu dùng dư tác nhân (Br2, Cl2...) thì chúng có thể
cộng vào cả 2 liên kết C=C.
c) Phản ứng trùng hợp : Khi có mặt chất xúc tác, ở nhiệt độ và áp suất thích
hợp, buta-1,3-đien và isopren tham gia phản ứng trùng hợp chủ yếu theo kiểu cộng
1,4 tạo thành các polime mà mỗi mắt xích có chứa 1 liên kết đôi ở giữa :
 n CH2 = CH – CH = CH2
0xt, t , p (CH2 CH= CH CH2 )n
butađien polibutađien
163
2 2
3
nCH C CH CH|CH
   0xt, t , p 2 2
3 n
CH C CH CH|CH
    
 isopren poliisopren
Polibutađien và poliisopren đều có tính đàn hồi cao nên được dùng để chế cao
su tổng hợp. Loại cao su này có tính chất gần giống với cao su thiên nhiên.
3. Điều chế, ứng dụng của butađien và isopren
 Hiện nay trong công nghiệp butađien và isopren được điều chế bằng cách tách
hiđro từ ankan tương ứng, thí dụ :
CH3CH2CH2CH3
0t , xt CH2 = CH – CH = CH2 + 2H2
3 2 3|
3
CH CH CH CH
CH
   0t , xt 2 2|
3
CH C CH CH
CH
   + 2H2
Butađien và isopren là những monome rất quan trọng. Khi trùng hợp hoặc đồng
trùng hợp chúng với các monome thích hợp khác sẽ thu được những polime có tính
đàn hồi như cao su thiên nhiên, lại có thể có tính bền nhiệt, hoặc chịu dầu mỡ nên
đáp ứng được nhu cầu đa dạng của kĩ thuật.
Bài tập
1. a) Hãy phân biệt các khái niệm polien, đien, ankađien.
b) Đien được phân loại như thế nào ? Mỗi loại cho 1 thí dụ.
c) Viết công thức phân tử chung của ankađien, so sánh với công thức chung của
ankan và anken.
2. a) Viết công thức cấu tạo và gọi tên các ankađien đồng phân có công thức phân tử :
C4H6 và C5H8.
b)* Đồng phân cấu tạo nào của pentađien có thể tồn tại dưới dạng các đồng phân hình
học ? Viết công thức lập thể của chúng.
3. Hãy điền chữ Đ (đúng) hoặc S (sai) vào dấu [ ] ở mỗi câu sau đây :
a) 4 nguyên tử C của buta-1,3-đien cùng nằm trên một đường thẳng. [ ]
b) 4 nguyên tử C của buta-1,3-đien cùng nằm trên một mặt phẳng. [ ]
c) 4 trục của 4 obitan p của 4 nguyên tử C ở buta-1,3-đien nằm trên một mặt phẳng. [ ]
d) 6 nguyên tử H của buta-1,3-đien không cùng ở trên mặt phẳng với 4 nguyên tử C. [ ]
e) 4 obitan p của 4 C ở buta-1,3-đien xen phủ với nhau tạo ra obitan  chung. [ ]
4. Viết phương trình hoá học của phản ứng khi cho buta-1,3-đien và isopren lần lượt tác
dụng với H2, Cl2
a) Theo tỉ lệ mol đien : tác nhân = 1 : 1 và đien : tác nhân = 1 : 2
b) Vì sao phản ứng hoá học của buta-1,3-đien và isopren có nhiều điểm giống nhau ?
164
5. Nhiệt phân nhựa cây gutta peccha người ta thu được một chất lỏng A chứa 88,23 % C ;
11,76 % H. Tỉ khối hơi của A so với nitơ bằng 2,43. Cứ 0,340 g A phản ứng với brom
dư thì cho 1,940 g một chất lỏng nặng hơn nước và không tan trong nước. Cho A phản
ứng với H2 dư thì thu được isopentan.
a) Hãy xác định công thức phân tử của A.
b) Các dữ kiện trên đã đủ để xác định công thức cấu tạo của A chưa, vì sao ?
6. Nhiệt phân hỗn hợp butan, but-1-en và but-2-en người ta thu được buta-1,3-đien với
hiệu suất 80% (theo số mol). Hãy tính khối lượng polibutađien thu đựơc từ 1000 m3
(27oC, 1 atm) hỗn hợp khí trên, biết rằng phản ứng trùng hợp đạt hiệu suất 90%.
Tư liệu Pheromon
Pheromon là các hợp chất hoá học do sinh vật
tiết ra để thông tin cho đồng loại, chẳng hạn về
nguồn thức ăn, về mối nguy hiểm. Thí dụ, khi một
con ong thợ tìm thấy nguồn mật hoa, nó tiết ra chất
geraniol có mùi thơm hoa hồng nhằm lôi kéo các
ong thợ khác đến đó. Khi bị tấn công, ong liền tiết
ra một loại pheromon báo nguy kêu gọi các ong
khác bay đến đánh trả kẻ thù.
Pheromon nhằm hấp dẫn, lôi cuốn đồng loại
khác giới gọi là pheromon giới hay là chất dụ dẫn
giới. Rất nhiều pheromon giới của côn trùng có
chứa trong phân tử những liên kết đôi biệt lập hay
liên hợp có cấu hình xác định (cis hoặc trans). Thí
dụ loài bướm cái sinh ra sâu hại ngô dụ dẫn bướm
đực bằng một pheromon thuộc loại este có một liên
kết đôi ở cấu hình cis ; còn loài bướm sâu hại cam
quýt thì lại tiết ra một pheromon loại anđehit có hai
liên kết đôi cùng ở cấu hình cis :

23 2 9 2 3
HH
C C
CHCH [CH ] CH OCOCH


2 9
3 2
HH
[CH ] CH OC C
C CCH CH
H H
Côn trùng nhận ra pheromon của đồng loại ở những nồng độ cực kì thấp, cỡ một vài
trăm phân tử trong một cm3 không khí. Vì thế pheromon có hiệu lực trong phạm vi bán
kính khá lớn. Sử dụng chất dụ dẫn có thể tập trung được côn trùng (chẳng hạn như bướm
sâu hại cây trồng) đến địa điểm đặt thuốc để tiêu diệt chúng mà không cần phải phun
thuốc tràn lan trên đồng ruộng. Đó là một cách phối hợp biện pháp sinh học với hoá học
phòng trừ dịch hại nhằm đảm bảo cho sự phát triển nông nghiệp một cách bền vững.
165
166
Bài 42
(1 tiết)
khái niệm về tecpen
 Biết khái niệm về tecpen, thành phần và cấu tạo của tecpen
 Biết nguồn gốc và giá trị của một số đại biểu tecpen để bảo vệ,
phát triển và sử dụng hợp lí nguồn tecpen
I  Thành phần, cấu tạo và dẫn xuất
1. Thành phần
Tecpen là tên gọi nhóm hiđrocacbon không no thường có công thức chung là
(C5H8)n (n  2) thường gặp trong giới thực vật. Tecpen có nhiều trong tinh dầu
thảo mộc như tinh dầu thông, sả, quế, chanh, cam
Hình 6.7. Một số tecpen tách được từ thực vật
2. Cấu tạo
Phân tử tecpen có cấu tạo mạch hở hoặc mạch vòng và có chứa các liên kết đôi
C = C. Thí dụ :
C10H16, oximen C10H16, limonen
167
(trong tinh dầu lá húng quế) (trong tinh dầu chanh, bưởi)
3. Một vài dẫn xuất chứa oxi của tecpen
a) Loại mạch hở
Geraniol có trong tinh dầu hoa
hồng. Xitronelol có trong tinh dầu
sả. Các hợp chất này đều có mùi
thơm đặc trưng, là những đơn
hương quý dùng trong công nghiệp
hương liệu và thực phẩm...
C10H18O, geraniol C10H20O, xitronelol
b) Loại mạch vòng
Mentol và menton (có trong tinh
dầu bạc hà) không những được đưa
vào kẹo bánh, kem đánh răng...,
mà còn dùng để chế thuốc chữa
bệnh.
C10H20O, mentol C10H18O, menton
II  Nguồn tecpen thiên nhiên
1. Nguồn tecpen thiên nhiên
Tecpen và dẫn xuất chứa oxi của tecpen thường gặp trong giới thực vật. Chúng
có thể tập trung ở các bộ phận khác nhau như lá, thân, hoa, quả hoặc rễ các loài
thảo mộc.
Nhiều tecpen công thức C10H16, C15H24, có trong quả, lá và nhựa loài thông.
Squalen (C30 H50) có trong dầu gan cá. Caroten và licopen (C40H56) là sắc tố màu
đỏ của cà rốt và cà chua chín.
Các dẫn xuất chứa oxi của tecpen cũng rất phổ biến và quan trọng. Chẳng hạn,
retinol (vitamin A, C20H29OH) có trong lòng đỏ trứng, dầu gan cá..., phitol
(C20H39OH) ở dạng este có trong chất diệp lục của cây xanh,...
2. Khai thác tecpen
168
isopren, C5H8 miaxen, C10H16
Phương pháp thường dùng nhất để khai thác tecpen từ thực vật là dùng cách
chưng cất với hơi nước để lôi cuốn lấy tinh dầu từ các bộ phận chứa nhiều tinh dầu
của thực vật.
Sơ đồ chưng cất lôi cuốn hơi nước trong phòng thí nghiệm được giới thiệu ở
hình 6.8.
Trong sản xuất, người
ta dùng nồi cấp hơi nước,
thùng chứa nguyên liệu,
các bộ phận sinh hàn, ống
dẫn bằng hợp kim bền. ở
nước ta có xí nghiệp sản
xuất tinh dầu hồi ở Lạng
Sơn, các xưởng sản xuất
tinh dầu hương nhu, tinh
dầu bạc hà, tinh dầu quế,
tinh dầu sả, tinh dầu xá
xị,... ở nhiều vùng khác
nhau.
3. ứng dụng của tecpen
Tecpen và dẫn xuất được dùng nhiều làm hương liệu trong công nghiệp mĩ
phẩm (nước hoa, dầu gội, xà phòng, kem đánh răng,...) và công nghiệp thực phẩm
(bánh kẹo, nước giải khát...). Tecpen và dẫn xuất của tecpen còn được dùng để sản
xuất dược phẩm.
Bài tập
1. a) Tecpen là gì ?
b) Tecpen có ở những nguồn thiên nhiên nào ?
2. Phân tử tecpen có thể có cấu tạo mạch hở
hay mạch vòng nhưng dường như do isopren
(iso-C5H8) kết hợp với nhau theo kiểu đầu nối
với đuôi. Tức là có thể phân chia phân tử
tecpen thành những mắt xích có cấu tạo giống
như bộ khung cacbon của phân tử isopren. Em
hãy chỉ rõ điều đó trên công thức của oximen và limonen (công thức cho ở bài học).
3. Em có thể dự đoán xem oximen và limonen trong điều kiện thường ở trạng thái khí,
lỏng, hay rắn ? Tính tan của chúng như thế nào ? Làm thế nào để tách lấy chúng từ
thực vật.
Hình 6.8. Chưng cất lôi cuốn hơi nước
1. Bình cấp hơi nước ;
2. Bình chứa nguyên liệu chưng cất ;
3. Lớp tinh dầu ; 4. Lớp nước.
169
4. Hãy điền chữ Đ (đúng) hoặc S (sai) vào dấu [ ] ở mỗi câu sau đây :
a) Tecpen là sản phẩm trùng hợp isopren. [ ]
b) Tinh dầu thảo mộc là hỗn hợp các tecpen và dẫn xuất chứa oxi của chúng. [ ]
c) Trong tinh dầu thảo mộc có nhiều tecpen và dẫn xuất chứa oxi của chúng. [ ]
d) Trong kẹo cao su bạc hà có trộn tinh dầu bạc hà. [ ]
e) Trong kẹo cao su bạc hà có mentol và menton. [ ]
g) Trong kem đánh răng mùi bạc hà màu xanh, có trộn lá bạc hà nghiền nhỏ. [ ]
h) Nước hoa là dung dịch tinh dầu thơm tách từ hoa quả thực vật. [ ]
i) Nước hoa là dung dịch có chứa các chất thơm thiên nhiên hoặc tổng hợp và các
chất phụ trợ khác. [ ]
k) Dầu gió chế từ tinh dầu thảo mộc. [ ]
5. Viết các phương trình hoá học của phản ứng sau :
a) Oximen + H2 ( dư )  b) Oximen + Br2 ( dư ) 
c) Xitronelol + Na  d) Xitronelol + Br2 
6. Hãy quan sát kĩ hình 6.8 và nói r