Bài giảng Hóa học: Ankadien

• Tên IUPAC được gọi theo tên của ankan tươngứng, thay đuôi an bằng dien kèm theo chỉ số chỉ vịtrí của liên kết đôi. Nếu hợp chất có chứa mạchnhánh thì mạch chính là mạch dài nhất có chứa cả2 liên kết đôi. Cách đánh số sao cho tổng chỉ sốcủa 2 liên kết đôi là nhỏ nhất• Nếu hợp chất có dồng phân hình học thì có thể gọitên cấu hình cis, trans hoặc Z,E tương tự anken...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa học: Ankadien Chương 4 Ankadien4.1. Định nghĩa -Phân loại4.2 Ankadien liên hợp4.2.1 Cấu trúc phân tử ankadien liên hợp4.2.2 Danh pháp4.2.3 Tính chất vật lý4.2.4 Điều chế4.2.5 Tính chất hoá học 4.1 Định nghĩa- phân loại4.1.1 Định nghĩa4.1.2 Phân loại+ loại có liên kết đôi xa nhau: R-CH=CH-(CH2)n-CH=CH-R’+ loại có liên kết đôi liền CH2=C=CH2+ loại dien liên hợpCH2=CH-CH=CH2 4.2 Ankadien liên hợp 3.1 Định nghĩa4.2.1 Cấu trúc phân tử• Nguyên tử C ở liên kết đôi ở trạng thái lai hoá sp2• Sự tạo liên kết pi: do sự xen phủ bên của AO p• Độ dài liên kết đơn ngắn hơn trong ankan và liên kết đôi trong ankadien liên hợp dài hơn trong anken H H H C C H H H C C H H 4.2.2 Danh pháp• Một số hợp chất đơn giản có thể gọi theo tên thường: như isopren• Tên IUPAC được gọi theo tên của ankan tương ứng, thay đuôi an bằng dien kèm theo chỉ số chỉ vị trí của liên kết đôi. Nếu hợp chất có chứa mạch nhánh thì mạch chính là mạch dài nhất có chứa cả 2 liên kết đôi. Cách đánh số sao cho tổng chỉ số của 2 liên kết đôi là nhỏ nhất• Nếu hợp chất có dồng phân hình học thì có thể gọi tên cấu hình cis, trans hoặc Z,E tương tự anken 4.2.3 Tính chất vật lý• Có tính chất vật lý tương tự như anken tương ứng• Các anken thấp dễ cháy và tạo hỗn hợp nổ với oxi không khí• Chúng không tan trong nước, có khả năng hòa tan trong các dung môi hữu cơ 4.2.4 Điều chế1. Đehidro hoá ankan :• Khi có mặt của chất xúc tác Cr2O3 và nhiệt độ cao, các ankan loại hidro để tạo thành ankadien• Trong công nghiệp điều chế 1,3-butadien sử dụng phương pháp dehidro hóa butan với xúc tác Al2O3 và Cr2O3. 6000,XTCH3CH2CH2CH3 CH2=CH-CH=CH2 + 2H2 2. Từ ancol .• Từ 1,3-butandiol: Trong công nghiệp để tổng hợp polymer là isopren, 2-metyl-1,3-butadien và cloropren, 2-cloro-1,3-butadien bằng phương pháp khử nước của 2- metyl-3-buten-2-ol và 3-metyl-1,3-butandiol với xúc tác Al2O3 OH Al2O3CH3 C CH2 CH2 OH CH3 CH33-Metyl-1,3-butandiol H2C C CH CH2 Isopren OHCH3 C CH CH2 (2-Metyl-1,3-butandien) Al2O3 CH32-Metyl-3-buten-2-ol• Có thể tách nước từ 1,4-butandiol: phản ứng thường được thực hiện ở pha hơi, nhiệt độ khoảng 350oC, xt Al2O3 H2/Ni HC CH + 2HCHO HO-CH2-C C-CH2-OH Al2O3 HO-CH2-CH2-CH2-CH2OH CH2=CH-CH=CH2 3500C • Phương pháp Lebedep1,3- butadien được tổng hợp bằng cách cho hơi rượu đi qua hệthống xúc tác là các oxit nhôm, oxit magie… ở 450-5000C → 2C2H5OH CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2 3. Phương pháp tách HX từ dẫn xuất halogenua của anken Br O O.. + + N-Br N-H O O t-BuOK N-bromsuccinimit BuOH 4.2.4 Tính chất hoá học 1. Phản ứng cộng electrophin • Khả năng phản ứng của ankadien: mặc dù đien liên hợp bền về nhiệt động hơn không liên hợp nhưng khả năng phản ứng cao hơn, docacbocation trung gian bền hơn • Hướng của phản ứng cộng: Maccôpnhicop: cho sản phẩm cộng 1,2 và 1,4 δ δ HBr CH3-CH-CH=CH2CH2=CH-CH=CH2 CH3-CH-CH-CH2 cham +Br- +Br- CH3-CH=CH-CH2Br CH3-CHBr-CH=CH2 sp cong 1,4 sp cong 1,2 Tỉ lệ sản phẩm cộng 1,2 và 1,4 Phụ thuộc vào điều kiện tiến hành phản ứng: • Ở nhiệt độ thấp:ưu tiên phản ứng cộng 1,2 (do bị khống chế về mặt động học) • Ở nhiệt độ cao: tỉ lệ sản phẩm cộng 1,4 ưu thế (do bị khống chế về mặt nhiệt động) -800C CH2Br-CHBr-CH=CH2 + CH2Br-CH=CH-CH2Br Br2 20% 80%CH2=CH-CH=CH2 CH2Br-CHBr-CH=CH2 + CH2Br-CH=CH-CH2Br 0 40 C 80% 20% 3. Phản ứng trùng hợp • Tương tự như anken, ankadien có khả năng trùng hợp tạo thành polime tương ứng, Phản ứng có thể theo cơ chế gốc hoặc cơ chế ion, phản ứng có thể trùng hợp 1,2 (còn liên kết đôi ở nhánh của măcxic) hoặc 1,4 ( có liên kết đôi ở mạch chính) CH-CH CH=CH2 nn CH2=CH-CH=CH2 CH2-CH=CH-CH2 n• Hiện nay người ta thường dùng xúc tác là Ziegler-Natta(Al(i-C3H7)3 + TiCl4) xúc tác thu được polime có cấu trúc điềuhòa lập thể4. Phản ứng cộng đóng vòng Diels-Alder Sự khác nhau rõ rệt giữa dien liên hợp và không liên hợp làdien liên hợp phản ứng cộng với dẫn xuất của anken cho sảnphẩm xycloanken thế. O O C C ...