A. LỜI MỞ ĐẦU
Như chúng ta đã biết, các hợp chất hữu cơ rất quan trọng với con người.
Nó đã cấu thành nên mọi sự sống xung quanh và trong mỗi con người chúng
ta như: gen ( ADN) là thông tin duy truyền những tính trạng nói chung hay
nói cách khác nó là phần tử nhỏ nhất đã hình thành nên hàng triệu tế bào
trong cơ thể mỗi con người, ngoài ra còn có phân tử protein, ARN,… đó là
nói về sự hình thành cơ thể. Ngoài ra trong đời sống hàng ngày chúng ta gặp
và sử dụng rất nhiều các hợp chất hữu cơ: axit lactic, các loại vitamin có trong
rau, củ, quả, chất đạm, chất béo trong các loại thịt cá, tinh bột, đường
glucozo,…
Và cho đến ngày nay hàng triệu triệu hợp chất hữu cơ đã được ghi
nhận, mỗi năm lại có hàng ngàn chất mới tổng hợp hoặc cô lập từ thiên
nhiên. Tuy vậy, nhưng những hợp chất này chỉ xuất phát từ những nguyên tố
chủ yếu như cacbon, hidro, và một số nguyên tố khác: oxi, nitơ, lưu huỳnh,…
Chính vì sự đa đạng, phong phú, và vai trò của nó nên đã xuất hiện
ngành tổng hợp hữu cơ để mở ra một bước tiến mới cho khoa học đời sống
nói chung và ngành hóa học nói riêng.
Ngày nay, tổng hợp hữu cơ – hydrocacbon là ngành công nghiệp đã có
những bước nhảy vọt và không ngừng phát triển. Nó đã trở thành một ngành
công nghiệp mũi nhọn và làm tiền đề phát triển những ngành khác như: dầu
khí, năng lượng nhiên liệu và khí đốt, giao thông vận tải,… Nó đóng góp một
phần lớn vào doanh thu của các quốc gia. Trong ngành tổng hợp hữu cơ này
chúng ta không thể không nhắc đến tổng hợp hidrocacbon, vì dù cho có nhiều
hợp chất hữu cơ, số lượng đến hàng triệu triệu nhưng chúng chỉ được sắp xếp
trong một số nhóm nhất định, nên nó là nguồn tổng hợp ra nhiều chất hữu cơ
khác. Với vai trò phục vụ nhu cầu của con người nó đã ngày càng phát triển
rộng rãi và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống và là nguyên liệu
không thể thiếu của các quá trình tổng hợp các chất hữu cơ. Vì tầm quan
1
trọng của các hidrocacbon và để hiểu thêm về cấu trúc, vị trí, vai trò của
chúng, ta sẽ tìm hiểu về phương pháp điều chế, tổng hợp các hợp chất này

Dùng phản ứng hydrogen hóa, sử dụng khí hydrogen với xúc tác bằng các
kim loại đã hoạt hóa như Ni-Raney, Pd-C, Pt…
Ví dụ: điều chế C
3
H
8
từ C
3
H
6
C
3
H
6
+ H
2
C
3
H
8
C=C C C
Phương pháp này có thể sử dụng để xác định số nối đôi có trong một
phần tử thông qua thể tích khí hydrogen sử dụng.
Phản ứng hydrogen hóa bao gồm sự cắt đứt một nối đôi C=C và một
nối đơn H=H, đồng thời tạo ra 2 nối C=H, phản ứng này là một phản ứng phát
nhiệt nhưng cũng phải cần xúc tác, vì nếu không có xúc tác phải dung năng
lượng hoạt hóa cao hơn.
Phương pháp này có ý nghĩa nhất là vì: phản ứng tiến hành đơn giản
(khuấy trộn một anken với hidro ở một áp suất vừa phải và một lượng xúc tác
nhỏ, ta sẽ thu được một alkan có khung cacbon giống alken ban đầu). mặt

Zn, H
+
Zn, H
+
Cho tác chất Grignard RMgX tác dụng với nước, ta thu được ankan
tương ứng, RH.
RMgX RH
Có thể thay nước bằng các hợp chất khác có chứa hydrogen hoạt động,
có tính acid mạnh hơn ankan như: amin, ancol.
1.5 Phản ứng wurtz
Phản ứng này được xúc tác bởi kim loại natrium, chỉ nên dung để điều
chế các ankan đối xứng khi đi từ một halogenur alkil duy nhất. Nếu đi từ hai
halogenur alkil khác nhau, phản ứng sẽ cho ra một hỗn hợp sản phẩm. Do đó
phản ứng này không thể điều chế các alkan bất đối xứng.
2RX R−R
Ví dụ: cho clorur n-propil tác dụng với kim loại natrium lượng
thừa:
CH
3
CH
2
CH
2
Cl CH
3
(CH
2
)
4
CH3

3
Li (CH
3
)
2
CuLi
CH
3
(CH
2
)
7
CH
3

CH
3
(CH
2
)
6
CH
2
I
1.7 Điều chế metan:
1.7.1 Từ Natri axetat
CH
3
COONa + NaOH CH
4

2
SO
4
3CH
4
+ 2Al(SO
4
)
3
1.7.3 Từ cacbon
C + 2H
2
CH
4
1.7.4 Nung natriacetat với vôi tôi sút
CH
3
COONa + NaOH CH
4
+ Na
2
CO
3
1.7.5 Nhiệt phân Propan
C
3
H
8
CH
4

2
Cl
6
t, CaO
Ni, 500
o
C
t, CaO
t, CaO
2Na
Zn,NaI
Phản ứng tạo vòng nội phân tử này chỉ tốt trong sự điều chế
ciclopropan. Dây carbon càng dài phản ứng liên phân tử xảy ra càng dễ dàng
cạnh tranh với phản ứng nội phân tử.
2.2 Phản ứng cộng tạo vòng
Khi cho carben tác dụng với alken sẽ cho ra ciclopropan tương ứng.
CH
3
CH=CHCH
3
+ CH
2
N
2
CH
3
CH−CHCH
3
CH
2

nhiệt độ 350
o
– 400
o
C.
CH
3
CH
2
OH H
2
C=CH
2
Etanol Eten
CH
3
[CH
2
]
3
OH CH
3
CH=CHCH
3
( sản phẩm chính)
CH
3
H
3
C

Alcol t-butil isobutilen
Trong dung dịch Đun rượu với axit sunfuric đặc ở nhiệt độ thích hợp.
Bậc của rượu càng cao thì càng dễ tách, nhiệt độ càng thấp, nồng độ
axitkhông quá cao. Hướng tách theo Zaixep
Vì phản ứng có tạo giai đoạn trung gian là cacbocation, nên
nếu từ ancol bậc 1 mạch dài có thể cho ta hỗn hợp các anken, trong đó
anken có liên kết đôi nhiều nhóm thế chiếm tỉ lệ cao nhất vì ứng với
cacbocation bền vững nhất.[3]
3.2 Khử hidracid của halogenur alkil
│ │
C−C C=C
│ │
H X
Sự khử HX của halogenur alkil RX cho ra alken tương ứng. Phản ứng
được đun nóng và xúc tác bằng một baz mạnh ( thường là KOH) trong môi
trường alcol ( thường là C
2
H
5
OH).
CH
3
CHCH
3
+ KOH CH
3
CH=CH
2
+ KBr + H
2

2
H
5
OH
Zn bột
đó, khi phản ứng đã được thực hiện xong nối đôi này sẽ được tái tạo lại bằng
phản ứng khử nói trên.[2]
3.4 Hoàn nguyên alkin
−C≡C− −HC=CH−
Alkin ( E)- hoặc ( Z)- Alken
Sự hoàn nguyên alkin cho ra ( E)- hoặc ( Z)- Alken tùy thuộc vào điều
kiện phản ứng:
3.4.1 Hoàn nguyên hóa học:
R H
R−C≡C−R C=C
H R
Akin ( E)- Alken
( E)- Alken được tạo thành bởi sự hoàn nguyên alkin với Na hoặc Li
trong ammoniac lỏng.
Cơ chế cộng cis trên bề mặt kim loại palladium đã được biết còn cơ chế
cộng trans thì chưa được biết rõ.
3.4.2 Hidrogen hóa xúc tác
R R
R−C≡C−R C=C
H H
Alkin ( Z)- Alken
( Z)- Alken được điều chế bằng phản ứng hydrogen hóa xúc tác alkin.
Xúc tác sử dụng là xúc tác lindlar gồm Pd mịn ( palladium) kèm theo chì và
quinolin (đóng vai trò chất độc cho phản ứng hydrogen hóa) để phản ứng
ngừng ở giai đoạn anken, nếu không phản ứng tiếp tục đi đến giai đoạn tạo

2
H
5
-CH-CH
3
C
2
H
5
-CH=CH
2
+ CH
3
CH=CHCH
3
+CH
3
COOH
OCOCH
3
4. Phương pháp điều chế ankadien
4.1 Phương pháp cracking ( dehidro hóa alkan)
Dien quan trọng nhất trong kỹ nghệ là 1, 3-butadien được điều chế với
số lượng lớn bằng phương pháp cracking.
CH
3
CH
2
CH=CH
2

O
3.
OH
CH
3
−C−CH
2
CH
2
OH
10
500
O
C
450
O
Xúc tác
xt
Al
2
O
3
,
CH
3

3-Metyl-1,3-butandiol
CH
3
OH H

CH
2
CH
2
−OH → CH
2
=CH−CH=CH
2
• Phương pháp Lebedep
1,3-butadien được tổng hợp bằng cách cho hơi rượu qua hệ thống xúc
tác là các oxit nhôm và oxit magie… ở 450-500
o
C.
2C
2
H
5
OH → CH
2
=CHCH=CH
2
+ 2H
2
O + H
2
4.2.2 Khử hidracid trong môi trường bazo
Br
3-Bromociclohexen 1,3-Ciclohexandien
ciclohexan Br 1,3-ciclohexandien


Giống như alken được điều chế từ phản ứng khử hidracid của halogenur
alkin. Alkin có thể điều chế từ sự khử hai lần HX của dihaloalkan.
Dihaloalkan là gem-dihaloalkan ( germinal: song sinh) hoặc vic-
dihaloalkan ( vicinal: kế cận).
gem-dihaloalkan được điều chế từ phản ứng cộng HX vào ankil. Còn
vic-dihaloalkan được điều chế bằng sự cộng X
2
vào alken.
H H H H
│ │ │ │
−C=C− −C−C−
│ │
X X
Alken vic-dihaloalkan
Tác chất dùng cho phản ứng này có thể là KOH/C
2
H
5
OH, hoặc baz
mạnh hơn như NaNH
2
/NH
3
hoặc phối hợp cả hai, lúc đầu dùng
KOH/C
2
H
5
OH, sau đó dùng NaNH
2

Cl CH
2
OH
3-cloro-2-buten-1-ol 2-butin-1-ol
12
X
2
Br
2
KOH/C
2
H
5
OH
NaNH
2
NaNH
2
, H
3
O
+
( halogenur vinil) ( 85%)
Thường phản ứng này sử dụng để điều chế alkin cuối dây. Vì alkin cuối
dây có tính acid nên sử dụng ba lượng baz cho một phân tử dihaloalkan. Sau
cùng them dung dịch acid vào hỗn hợp sản phẩm để chuyển hóa muối natrium
thành alkin tương ứng.
(CH
3
)

Br CH
3
CH(CH
3
)C≡CH
3-metyl-1-buten 1,2-dibromo-3-metylbutan 3-metyl-1-butin
( 52%)

5.2 Acetilur với halogenur alkil nhất cấp
Acetilur là tên chung của muối alkinil kim loại, cơ cấu tổng quát có
dạng:
R−C≡C
−
M
+
Acetilur litium hoặc natrium có thể tác dụng với halogenur alkil nhất
cấp để cho ra alkin có kích thước lớn hơn. Do đó, phản ứng này còn được gọi
là phản ứng alkil hóa anion acetilur
R−C≡C
−
M
+

+ R
’
X R−C≡C−R
’
+ MX
HC≡C
−

thể thực hiễn hai lần.
13
NaNH
2
, NH
3
H
3
O
+
NaNH
2
, NH
3
CH≡CH CH≡CCH
2
CH
3
CH
3
C≡CCH
2
CH
3
Acetilen 1-butin 2-pentin ( 81%)
5.3 Điều chế axetylen
5.3.1 Từ canxicacburfk
CaC
2
+ H

CH
3
[CH
2
]
4
CH
3
C
6
H
6
n-hexan benzene
6.1.3 Nhiệt phân muối của benzoic acid
Đây là phương pháp điều chế benzen do Eilhardt Mitscherlich sử dụng
lần đầu tiên vào năm 1834 và 9 năm sau khi Faraday lần đầu tiên phát hiện ra
benzen. Do mối quan hệ với benzoic acid, hydrocarbon điều chế lúc đó được
đặt tên là benzin, sau do đổi thành benzene.
COONa

+ NaOH + Na
2
CO
3

6.2 Điều chế các đổng đẳng của benzene
6.2.1 Alkilbenzen
• Alkil hóa Friedel-Crafts
R
14

Phản ứng này rất hữu dụng vì nó cho phép rắn trực tiếp một nhóm alkil
vào nhân benzen. Tuy nhiên có một số giới hạn như không thể thay RX bằng
Ar-X hoặc halogenur vinil. Nhưng clorur benzin thì có thể sử dụng được.
Trước khi gắn vào nhân benzen, R
+
từ nhất cấp sang bậc cao hơn trong quá
trình phản ứng. cho nên phương pháp này rất khó dùng để tổng hợp chất có R
là một dãy dài gắn vào nhân hương phương.[2]
Ngoài ra khi sử dụng halogenur alkil có mang nhiều nhóm thế halogen,
sản phẩm có thể chứa nhiều nhân benzen.
2 + CH
2
Cl
2
−CH
2
− + 2HCl
Diphenilmetan
3C
6
H
6
+ CHCl
3
Ph
3
CH + 3HCl
Triphenilmetan
Cơ chế phản ứng alkil hóa Friedel-Crafts bao gồm ba giai đoạn: tạo
carbocation, tác kích than điện tử của nhân hương phương lên carbocation, sự

2
, baz,
H
2
, Ni

C=C
Sự điều chế alkenilbenzen tiếp cách thường xảy ra dễ dàng do sự hiện
diện của nhân hương phương. Độ bền của sản phẩm tiếp cách cao hơn so với
các đồng phân vị trí khác vì trong phân tử có sự cộng hưởng lan rộng.
Stiren là một alkenilbenzen quan trọng nhất trong kỹ nghệ, được điều
chế từ sự khử hydrogen của etilbenzen.
CH
2
CH
3
CH=CH
2

Etilbenzen Stiren
Trong phòng thí nghiệm alkenilbenzen thường được điều chế từ sự khử
nước hoặc hidracid các alcol và halogenur tương ứng.
C
6
H
5
CH(Cl)CH
3
C
6

4
Cr
2
O
3
, Al
2
O
3
600
O
C
KOH/EtOH,
H
+
,
Phân đoạn 80÷170
o
C: phần đầu nhẹ chủ yếu là o
-
, m
-
, p
-
. ngoài ra còn có
một phần nhỏ các alkylbenzenmach5 ngắn như ethylbenzen hay các hợp chất
dị vòng có nitrogen.
Phân đoạn 170÷240
o
C: phần đầu trung bình chủ yếu là phenol, ngoài ra

dầu mỡ chất bôi trơn, làm dung môi hữu cơ, chất sinh hàn thiết bị lạnh,…
Với nhu cầu ngày càng cao của con người thì các hydrocarbon được
tổng hợp và chiết xuất ngày càng nhiều để vận dụng vào thực tiễn đời sống
hàng ngày: nước hoa, polime, hương liệu mỹ phẩm, các loại thực phẩm chức
năng sinh học, các loại vitamin,… muốn tạo ra những sản phẩm trên cần có
những nguyên nhiên liệu đầu tiên đó là hydrocarbon.
Tóm lại, tổng hợp hydrocarbon có ý nghĩa quan trọng trong việc tổng
hợp các hợp chất cần thiết trong công ngiệp và đời sống. Hydrocarbon cũng
đã góp phần tạo ra sự thay đổi lớn về số lượng cũng như chất lượng sản phẩm
của ngành tổng hợp hữu cơ trong hóa dầu và trong các ngành công nghiệp
khác.
18

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Phan Thanh Sơn Nam, Trần Thị Việt Hoa ( 2011), giáo trình Hóa
Hữu Cơ, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM, in tại Đại học Bách Khoa –
ĐHQG TP.HCM.
[2]. Lê Ngọc Thạch ( 2002), Hóa hữu cơ ( các nhóm định chức chính),
NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM, in tại ĐH Khoa Học Tự Nhiên
TP.HCM.
[3]. Lê Ngọc Thạch, Trần Hữu Anh ( 1999), Hóa Hữu Cơ, NXB Giáo Dục
[4]. Nguyễn Đình Triệu ( 2008), Hóa hữu Cơ ( lý thuyết, bài tập và câu
hỏi trắc nghiệm), Tập I, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội, Hà Nội.
[5]. Võ Thị Tri Túc ( 1974), Lý thuyết điện tử trong hóa học hữu cơ, NXB
Đại Học Và Trung Học Chuyên Nghiệp.
MỤC LỤC
II. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ HIDROCACBON 3
Phương pháp điều chế ankan 3
19
1.1 Trong công nghiệp: 3