Phần 4
HIĐROCACBON
Bài số 4.1
Đốt cháy hoàn to àn một hiđrocacbon A rồi h ấ p t h ụ hết sả n p h ẩ m cháy vào một
bình đựng du n g dịch C a (0 H ) 9. S a u th í nghiệm th ấ y khối lượng bình tăng
26.24 gam. Lọc th u được 20 gam k ế t tủa. Đun sôi nước lọc m ột thòi gian lại thu
dược 10 gam k ế t tủ a nữa.
Khi cho một lượng A b ằ n g đú n g lượng
dược hỗn hợp

c

gồm

4 sả n

đã đốt cháy ở tr ê n với clo ở 300°c th u

p h ẩm d ẫn x u ấ t chứa clo củ a A là đồng p h â n của n hau

với hiệu s u ấ t 100%. Hỗn hợp c có tỉ khôi hơi so với Họ n hỏ hờn 93.
Xác định công thứ c của A và tính th à n h p h ầ n % theo khối lượng mỗi c h ấ t trong
hỗn hợp c.

Bài giải
Vấn đê lí thuyết liên qu an
Trong phản ứng thếhalogen của ankan, thực nghiệm cho thấy, nếu coi khá năng phản
ứng của Cj - H là 1 thi khả năng phán ứng của CjỊ - H và Cịịị - H như sau:

Cị - H


1

82

1600

A + 02 —

■■■> C 0 2

+

H 20

Khi d ẫ n sả n p h ẩ m cháy vào d u n g dịch Ca(OH).> th ì hơi nước ngư n g tụ còn COọ
có p hán ứng:
C02 +

Ca(OH )2 -> C a C 0 3ị

+

H 20

( 1)

có thô có:

53



_ n _ = _2i± -> n = 5. A : C 5H 12.
n +1
0,48
T a CÓ:

C 5H 19

+

nClợ —> C 5H l 2 . nCln +

nHCl

M c _ 72 + 3 4,5n
d c / H 2 = — ■= -----~ Y ---- < 9 , 3 - > n = l , 2 , 3.
J

___

n

c 5h 12
ch 3- ch 2- c h 2-c h 2-c h 3

1

2

3


54


------► CH 2— CH— CH 2— CIỈ 3
i
Cl

1 .
Cl I3

CH3— CCI— CH;,— CH i

CH,— c i l — CII2— CH,

L

C12,300°C

CH-,

1 : 1
ch3

----- ►
ch3

Cl

------► CH 3— CH— CH 2— CH2CI


B ài s ô 4 .2
1 . 1 - h e x e n tác d ụ n g với N BS tro n g CCI 4 được gì?
2 . Cho sơ đồ:

h 3c

ch3
CH
Cl2,F e

B

Cl2,a sk t

^ NaOH
►c

NaOH
i. E
t°, p

Cumen(A)

55


Các p h ả n ừng đều diễn ra theo tỉ lộ mol 1 : 1 , các c h ấ t ghi trê n sơ dồ đều là sản
phẩm chính.
Viết các phương tr ìn h p h ầ n ứng và cho b iết cơ chê các p h ả n ứng từ A -> B,


+ NH,

c h 2—

o

Br 2
■ »

c

/

\
NBi

CH, — c

/

o

o
Sucxinimit

Axit Sucxinic

CH2— c


/
o

2. Khả n ăn g p h ản ứ n g th ế h a lo g en củ a n g u y ên tử H ở m ộ t s ố hợp ch ấ t
- C/o hon isopropylbenzen (Cumen) và toluen ở 80 c (tướng lỏng).
ÇH3

\\

a
ß
/ - Ç - C H

( 1.0)
2— H

a

^

t

(3.2

C H 2— H

H (12,8)

- Cio h oà Ở 75° c
c h 3— c h 2

---------►

CI 2

CH,

+

h 3c

/
CH

HC1

CH 3
C — Cl

+

Cl 2

askt- »

+

HC1

(C)
Cl


ỵ CH3

H 3C

C — OH

/C H 3
Ç — OH

+

N aO H

t° p
— IL »

+

NaCl

OH (E)
• C ơ c h ế p h ả n ứ n g A -+ B
P h ả n ứ n g L h eo

cơ c h ê

t h ế e l e c t r o p h i n v à o n h â n t h ơ m S EA R

3C12 +

Cl
Phức ơ

H

H® +

FeCl®

-► F e C l 3 + HC1

Do gốc (C H 3)^CH- có h iệu ứ n g +1 là nhóm th ê loại I n ên đ ịn h hưởng p h ả n ứng
t h ế tiếp theo vào vị tr í ortho vả p a ra . N ên ở giai đ oạn tạo phức a có th ể có hai phức
ơ sau:
CH3 , c h 3
c h 3 ,c h 3
-‘clí
tl
Cl
(I)

H

( l

H

(II)

Cl


ỵ

A

Ci

+ HC1

1

C1

C1

H ,c

CH,
\

CH,

h 3c

ỵ

ch3

c — C1
C1


CH

Trong giai đ oạn p h á t triể n m ạch có th ể sin h ra các gốc sau:
H ,c
CH 3
h 3c
/C H 2
V
CH

C1 (I)

¿1

Gốc (I) bền hơn do có h iệu ứ n g
bền hơn do chỉ có h iệ u ứ n g +H.

+c của vòng b ezen và h iệ u ứ n g +H. Gốc (II) kém

Nên s ả n p h ẩ m c h ín h là:
CH;

HnC

x c — C1

C1
9-MSCHVBTHHŨƯCd


COOK

+ 2 K M n04

o

+ 2M n° 2

+ KOH

+ H 2°

COOK

CH 3 + 4K M n0 4
H3C
• \

/
CH

3 Í Q I

— «.

— COOK

+ 4 M n ü 2 + 2 KOH

+2H20
0

+ 18KM n04

COOK
CH 2CH 2CH 3
+ 10K M n0 4
COOK
ch = ch 2
+ 10KM n0 4

■**3

0

+ 1 0 M n 0 2 + 3K 2C 0 3 + KOH + 4H20

Lưu ỷ:
-

Các gốc h iđro cacbo n no hoặc k h ô n g no nối vâi vòng b e n z e n đ ểu bị oxi hoá cắt

m ạch bởi d u n g dịch K M n 0 4 k h i đ u n nón g tạo r a
benzenpolicacboxylic.


OH
h 2s o 4
+

+

o

CH 3— Ç — CH 3
•
ÏÏ

o

Cơ chế:
H3C

ch

,

h 3c

ch3

CH

c


ch

3,

H ,c

+

\

CH3
/
C— OO'

o

0

H 3C x

H 3C x
C— 0 0 *

0

/(
CH

*



H3C

CM

ch3

C— OOH

CH

c — o®
H+

đổng phân hoá

O

¡ f e o
c h 3— c — c h 3

lí

o

+

f o

'

©

ô+r * ẽ r
©
CH 3-*-C=í=CH 2 + H

(l)

■*» c h 3— c — c h 3

L.

CH 3

CH 3
CH

0
ô+
c h 3— c — c h 3 + CH 3— C — c h 2

ĩ

CH3

'

©

CH3— C — CH 2— C — CH 3 (2)

L

CH,

62

!..

CH}
(B) (< 20%)


0

H

sinh ra lại quav về (1). Q uá trìn h xảy ra liên tục.
CH

CH

C H . , - 9 - C H = C - C H , - i ^ C H 3- è - C H , - C H - C H 3
CH 3

CH 3

CH3

^


+ CH5— c®

T

CH,

Bài sô 4.5
Tiến h à n h p h ả n ứ n g đim e hoá trim ety letile n có H + xúc tác. Cho biết các sả n
phẩm dự kiến được tạo ra dựa theo cơ c h ế p h ả n ứng.
Khi ozon hoá hỗn hợp th u được sa u p h ả n ứng đim e hoá tr ê n , ngoài các a n đ eh it
và xeton của sả n p h ẩ m dự kiến còn th u được một lượng đ á n g kể b u ta n o n - 2 . Cho
biết a n k en C 10H 90 thoả m ãn tín h c h ấ t trê n và giải thích cơ c h ế tạo th à n h nó.
Bài giải

S ả n p h ẩm dự kiến:

CH 3— C = C H — CH 3 — + *. CH3— ? — CH^— CH 3

I

ch3

'

I

ch3

63



ICH3— c h 2 — c — c h — c = c h 2

CII 3 c h 3 c h 3

T
I
\
ch3 ch3 ch3

0 = c — CH 3

và HCHO

CH3
Sự tạo t h à n h m ột lượng đ á n g kẽ h u ta n o n - 2 là do:

CH,— C =C H —CH, - ! £ . CH — Ễ — C H j-a ỉ , -rz* a v = c — Q ỉf-C H ,

L

'

CHj

I

L

QỊi

c h 2— C— 0 I2— ệ

ICH,

oỈ2

Gl:

I

CH,

ch3

CH2— CH,— ►C H r - C H — c — CH = c — CH — CH

ch3

H

■

I

ch3

L

ch3


A nken C 10H 20 th o ä m a n lä:
CH
C H ,— CH 2 — C — CH = C — C H 2— CH 3
CH

CH

Bai so 4.6
H oan t h ä n h p h ä n Cfng theo d äy bien hoä sau:

Propilen
CI
CC1.
B'
Bai giäi

C H 2 = CH - C H 3

+

Cl 2

■ 400~50Q°C > C H 2 = CH - C H 2C1

+

HCl

(A)
C H 2 = CH - C H 2C1 + N a 2C 0 3 + H 20 -► C H 2 = C H -C H 2OH + N a H C 0 3 + N aC l

C1

+ NaCl + H 20

CH 2= C = C H 2 +

Zn -

Z nC l 2

(B')

1C1

c h 3— c h = c h 2 + C l2

^

C H 3— C H — C H ?

1
C1

1
C1

C H , = C H — CH,
(CH3)3CX)K
_
q (CH,) 3C 0 K 'C H 2= C = C H 2


c

đ ề u cho cùng một


1 . Xác đ ịn h công th ứ c c ủ a 6 hiđrocacbon trên . G iải thích?

2. So s á n h n h iệ t độ sôi của E và F.
3. Nếu có c , D, E, F. H ã y n êu phương p h á p hoá học n h ậ h b iế t chúng.
Bài giải
1 . Các đồng p h â n có th ể có c ủ a C 4H 8:

CH 3— c h 2— c h = c h 2

c h 3— c = c h 2

CH,

CH ,

CH 3
C H — CH

h 2c —

ch2

h 2c —



c

tác d ụ n g với B r 0/C C l 4 cho n h ữ n g đồng p h â n q u a n g học k h ô n g đối

c là đồng p h â n cis - tra n s c ủ a

q u a n g của n h a u (có ít n h ấ t 2 C), n ê n B và

nhau.

Do B có n h iệ t độ sôi cao hơn

c n ê n B là đồng p h â n cis ( p h â n cực hơn).

B: CH-ị

C:

ru
\

_ / UH3

/ c ~

c \

H


H3cỵc = = c \

CH 3
Br ©

Br

Br
H,
ĩ ,H
" c ------ C'"
/ 1
CH-Ị
H 3C Br

H

(1) H ,
— -*■ '"C—

c:
'C H 3

H 3C

Br

(2 )

l|l


c= c\

ch3

(c >

II

ĩ11Ị

Br

TI
11

Br
ch3
III

Erythroị meso)
(I, III); (II, III) là n h ữ n g cặp đồng p h â n q u a n g học k hô n g

đối quang.

2. M e = Mp và dễ d à n g th ấ y n(E) > 0 ; n(F) = 0 nên E có n h iệ t độ sôi cao hơn F.
3. N h ậ n biết c , D, E, F.
- D ùng du n g dịch B r 2 n h ậ n r a F vì không p h ả n ứng.

68

(C)
CH 2 = C — CH 3

Rr
Br Br
+

Br2

-------- ► BrCH 2— ệ — CH 3

ch3

ch3

ch2
H2C ----- — CH— CH 3 +

Br2

--------*» CH 2 — CH 2— C H — CH 3
I
I
Br
Br

3CH3— CH ==CH — CH 3 + 2K M n04 + 4H 20 — ► 3CH 3 — CH — CH— CH 3
OH

OH


OH

ir

CH3— C = C H 2
CH,

+ HOH

»

CH3— c — OH
CH:
69


CH,

CH,

1
ĩ

CH,— c — a

. .

CH3— c — OH + HQ
ch3

CH3
Zn,C^OOOHm
CH^
/ C
H

CH,
/C
H3

~ CH3
03
\

dung
YhT
CH((
3 (CC14) H

0 -0 ,

c

CH3

' h 2°

V

/

+) Cơ chế phản ứng tạo ozonit,

p ° '
0

\

ỵ c= c

/

j O

_

+ ° 3 —^ — C —

L

C—

Anken
2.

Phản ứng oxi hoá cắt mạch bằng K M n04 hay K2Cr20 7/H 2S 0 4.
Sản phảm thu được là axit cacboxylic, xeton, khí C 0 2‘

70

ọ

CHv— CH=f O c>4=c

C H 3-C H O +(C H 3)2CO

- •

Ọ
II
X
p —u

Vỉ

u
1,
±
u
/
(CH 2)3
\

sp

2

C ấu tạo của anken

CH,

CH,


/

ch2

CH,

r.......... 1 1

CH=0




Giả sử là cis - 2 - b u ten , ta có:
CH\

CH,

CH,

Vc __Rr,
= c
\\

XH
H

CH3 Br

Br-

c —c
H

H

H

/

CH,


/

c —

o /

CH3

H

V

o

y CH3

" c — l8OH
1
ia
+ M nO?
c — 18o h
/ \
H
CH3

H 20 -> M n 0 4 + 2MnOọ 4- 2 0 H ‘

Thu được cis - điol.
ch 3
ĩ11ĩ


Br->

C H 3— c =

c — CH;

c ộ n g tr a n s
Br

trans

- (h a y

E

- ) 2 ,3 - đ ib r o m - 2 - b u te n

Br.
B r—
C H 3—

l

Br

C - = c — C H t —— -► c

^



+

I
ÒH

H
\

/

\

h o h 2c

c h 2o h
(B )

c h

H

\

3

_

/ H



C H 2O H

H
H
HOH \ £

+ H
XC
CH
H,O
,OH
H

H — 1— O H

/ °
^

H O -------- H

HO
+

H-

-H
-O H

o — OH