Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

• Giải Hóa Học Lớp 11
• Sách giáo khoa hóa học lớp 11
• Giải Sách Bài Tập Hóa Lớp 11
• Sách Giáo Viên Hóa Học Lớp 11
• Sách Giáo Viên Hóa Học Lớp 11 Nâng Cao
• Giải Hóa Học Lớp 11 Nâng Cao
• Sách Bài Tập Hóa Học Lớp 11
• Sách Bài Tập Hóa Học Lớp 11 Nâng Cao

Biết phân loại, đồng phân, danh pháp, tính chất vật lí của dẫn xuất halogen. Hiếu phán ứng thế và phản ứng tách của dẫn xuất halogen. Biết ứng dụng của dẫn xuất halogen. Khái niệm Khi thay thế một hay nhiều nguyên tử hiđro trong phân tử hiđrocacbon bằng một hay nhiều nguyên tử halogen ta được dẫn xuất halogen của hiđrocacbon, thường gọi tắt là dẫn xuất halogen.2. Phân loại • Dẫn xuất halogen gồm có dẫn xuất flo, dẫn xuất clo, dẫn xuất brom, dẫn xuất iot và dẫn xuất chứa đồng thời một vài halogen khác nhau. • Dựa theo cấu tạo của gốc hiđrocacbon, người ta phân thành các loại sau: Dẫn xuất halogen no: CH2FC1: CH2Cl-CH2Cl: CH3-CHBr-CH3:(CH3)2C-I Dẫn xuất halogen không no: CF; = CF, : CH2=CH-CI : CH2=CH-CH2-Br Dẫn xuất halogen thơm : CHF : CH2CH2-CI ; p-CH2CH,Br; C.H.I o Bậc của dẫn xuất halogen bằng bậc của nguyên tử cacbon liên kết với nguyên tử halogen. Thí dụ :CH3 I II III | CHCHCHCI CH -CH – C| CH,— ç – Cl CH, CH, (Dẫn xuất halogen bậc I) (Dẫn xuất halogen bậc II) (Dẫn xuất halogen bậc III)3. Đồng phân và danh phápa). Đồng phân Dẫn xuất halogen có đồng phân mạch cacbon như ở hiđrocacbon, đồng thời có đồng phân vị trí nhóm chức. Thí dụ :210 14-hh 11 (NC)-bFCH2CH2CH2CH, CH2CHFCH2CH, FCH-CHCH, CH, ÇFCH, CHз CH 1-flobutan 2-flobutan 1-flo-2-metylpropan 2-flo-2-metylpropan b) Tên thông thường Có một số ít dẫn xuất halogen được gọi theo tên thông thường. Thí dụ : CHCl (clorofom) : CHBr (bromofom) ; CHI (iodofom) c) Tên gốc – chức Tên của các dẫn xuất halogen đơn giản cấu tạo từ tên gốc hiđrocacbon +halogenua: CHCI CH2= CH — F CH4 = CH– CH — CI CH3 — CH. — Br metylen clorua vinyl florua anlyl clorua benzyl bromua d) Tên thay thế Trong trường hợp chung, dẫn xuất halogen được gọi theo tên thay thế, tức là coi các nguyên tử halogen là những nhóm thế đính vào mạch chính của hiđrocacbon :Br ClCHCH CICHCHCl Br-(C) Br-O-Br 1,1-dicloetan 1,2-dicloetan 1,3-dibrombenzen 1,4-dibrombenzenII – TÍNH CHẤT VÂT Lí• Ở điều kiện thường, các dẫn xuất monohalogen có phân tử khối nhỏ như CH,F, CH3Cl, CH3Br là những chất khí. Các dẫn xuất halogen có phân tử khối lớn hơn thường ở thể lỏng, nặng hơn nước, thí dụ: CHAI, CH3Cl2, CHCla, CCl4, C.HCl2, CHBr,… Những dẫn xuất polihalogen có phân tử khối lớn hơn nữa ở thể rắn, thí dụ: CHIạ, C.H.Clo. • Các dẫn xuất halogen hầu như không tan trong nước, tan tốt trong các dung môi không phân cực như hiđrocacbon, ete,… • Nhiều dẫn xuất halogen có hoạt tính sinh học cao, chẳng hạn như CHCla có tác dụng gây mê, C6H2Cl6 có tác dụng diệt sâu bọ,…]]] – TÍNH CHẤT H0Á. H0C1. Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm –OH Người ta tiến hành thí nghiệm song song với 3 chất lỏng đại diện cho ankyl halogenua, anlyl halogenua và phenyl halogenua. Cách tiến hành và kết quả được trình bày như ở bảng 8.1.Bảng 6.f. Thí nghiệm the C1 bảng OHDẫn xuất halogen || Lắc với nước, gạn Đun sôi với nước, Đun với dd NaOH,đã rửa sạch CI” lấy lớp nước, axit hoá gạn lấy lớp nước, axit gạn lấy lớp nước, axit bằng HNO3, nhỏ vào hoá bằng HNO3, nhỏ hoá bằng HNO3, nhỏ đó dd AgNO3 vào đó dd AgNO3 vào đó dd AgNO3CHCHCHCI Không có kết tủa Không có kết tủa Có AgCl kết tủa(Propyl clorua)CH=CHCHCI Không có kết tủa Có AgCl kết tủa Có AgCl kết tủa(Anlyl clorua)CeH3Cl Không có kết tủa Không có kết tủa Không có kết tủa (Phenyl Clorua)Giải thích : – Dẫn xuất loại ankyl halogenua không phản ứng với nước ở nhiệt độ thường cũng như khi đun sôi, nhưng bị thuỷ phân khi đun nóng với dung dịch kiềm tạo thành ancol: oCHCHCHCl + OH CH,CH,CH,OH + CIpropyl clorua ancol propylic Cl sinh ra được nhận biết bằng AgNO3 dưới dạng AgCl kết tủa. – Dẫn xuất loại anlyl halogenua bị thuỷ phân ngay khi đun sôi với nước:RCH = CHCH-X + H„O → RCH = CHCH-OH + HX – Dẫn xuất loại phenyl halogenua (halogen đính trực tiếp với vòng benzen) không phản ứng với dung dịch kiềm ở nhiệt độ thường cũng như khi đun sôi. Chúng chỉ phản ứng ở nhiệt độ và áp suất cao, thí dụ :(O)–Cl + 2NaOH lower om» (O)-ONa + NaCl + HOSơ lược về cơ chế phản ứng thế nguyên tử halogenĐộ âm điện của halogen nói chung đều lớn hơn của cacbon. Vìthế liên kết cacbon-halogen là liên kết phân cực, halogen mang – ,– ,-l l, A-, -t: A جارہا ۔۔۔ A:+ -^ .1 ܓܪ܂- – – – – – – —C” حX Tuỳ thuộc vào bản chất của dẫn xuất halogen và điều kiện tiến محمبر hành phản ứng, sự thế nguyên tử halogen có thể xảy ra theo những cơ chế khác nhau. Thí dụ : Dẫn xuất halogen no bậc III dưới tác dụng của dung môi phân cực bị phân cắt dị li ở mức độ không đáng kể (vì chiều nghịch luôn chiếm ưu thế) :CH -H.c_ é_cH, +Br ح”ت””” II d_Brн.сес — Bг „U — U” — UH, + Br (1) CH CHCacbocation sinh ra kết hợp ngay với OH tạo thành ancol:онHC – Ç – CH + OH Н.С— С— CH, (2) CH CHGiai đoạn (2) xảy ra nhanh và không thuận nghịch, vì thế nó làm cho cân bằng (1) chuyển dịch về phía phải, dẫn tới sự thế hoàn toàn Brbằng OH.2. Phản ứng tách hiđro halogenuaa) Thực nghiệm Đun sôi dung dịch gồm C2HSBr và KOH trong C3H5OH. Nhận biết khí sinh ra bằng nước brom (hình 8.1).b). Giải thích Khí sinh ra làm mất màu nước brom đồng thời tạo thành những giọt chất lỏng không tan trong nước (C2H2Br2), khí đó là CH2 = CH2 (etilen). Điều đó chứng tỏ đã xảy ra phản ứng tách HBr. khỏi C3HạBr:Hình 81 – Thí nghiệm tách HBr.HCH, -CH, Br+ KOH o CH=CH+ KBr+ HO c) Hướng của phản ứng tách hiđro halogenuaThí dụ : I II CH3-CH=CH-CHạ (Sản phẩm chính) CH-CH-CH-CH KOH, ancol, t° – HBr H B H CH2=CH-CH2-CH2 (sản phẩm phụ)Quy tắc Zai-xếp : Khi tách HX khỏi dẫn xuất halogen, nguyên tử halogen (X) ưu tiên tách ra cùng với H ở nguyên tử C bậc cao hơn bên cạnh.3. Phän ümg vói magie Cho bột magie vào đietyl ete (C3H5OC2H5) khan, khuấy mạnh. Bột Mg không biến đổi gì. Nhỏ từ từ vào đó etyl bromua, khuấy đều. Bột magie dần dần tan hết, ta thu được một dung dịch đồng nhất.CH, CH — Br + Mg ele khan , CH2CH2-Mg-Br(etyl magie bromua tan trong ete) Etyl magie bromua có liên kết trực tiếp giữa cacbon và kim loại (C– Mg). Vì thế nó thuộc loại hợp chất cơ kim (hữu cơ – kim loại). Liên kết C-Mg là trung tâm phản ứng. Hợp chất cơ magie tác dụng nhanh với những hợp chất có H linh động như (nước, ancol,…) và tác dụng. Với khí cacbonic,…IV – ỨNG DUNG1. Làm dung môi Metylen clorua, clorofom, cacbon tetraclorua, 1,2-đicloetan là những chất lỏng hoà tan được nhiều chất hữu cơ đồng thời chúng còn dễ bay hơi, dễ giải phóng khỏi hỗn hợp, vì thế được dùng làm dung môi để hoà tan hoặc để tinh chế các chất trong phòng thí nghiệm cũng như trong công nghiệp.2. Làm nguyên liệu cho tổng hợp hữu cơ Các dẫn xuất halogen của etilen, của butađien được dùng làm monome để tổng hợp các polime quan trọng. Thí dụ: CH2=CHCl tổng hợp ra PVC dùng chế tạo một số loại ống dẫn, vải giả da,…, CF3 = CF, tổng hợp ra teflon, một polime siêu bền dùng làm những vật liệu chịu kiềm, chịu axit, chịu mài mòn,… Teflon bền với nhiệt tới trên 300°C nên được dùng làm lớp che phủ chống bám dính cho xoong, chảo, thùng chứa.2143. Các ứng dụng khác Dẫn xuất halogen thường là những hợp chất có hoạt tính sinh học rất đa dạng. Thí dụ: CHCla, CIBrCH-CF) được dùng làm chất gây mê trong phẫu thuật. Nhiều dẫn xuất polihalogen có tác dụng diệt sâu bọ trước đây được dùng nhiều trong nông nghiệp, như C6H2Cl6, nhưng chúng cũng gây tác hại lâu dài đối với môi trường nên ngày nay đã không được sử dụng nữa. Rất nhiều chất phòng trừ dịch hại, diệt cỏ, kích thích sinh trưởng thực vật có chứa halogen (thường là clo) hiện nay vẫn đang được sử dụng và mang những ích lợi trong sản xuất nông nghiệp. CFCla và CF3Cl2 trước đây được dùng phổ biến trong các máy lạnh, hộp xịt ngày nay đang bị cấm sử dụng, do chúng gây tác hại cho tầng ozon.BẢI TÂP 1. Gọi tên các dẫn xuất halogen sau theo 2 cách và chỉ rõ bậc của chúng. a) CHI, CHla BrCH2CH2CH2CHBr, CH3CHFCHa (CH)2CCICH2CH3 b) CH=CHCHBr, CHCH), p-FCHCH, O-CICH, CHCH. , m-F.C.H. 2. Hãy viết công thức biểu diễn cấu trúc và gọi tên các đồng phân cấu tạo ứng với Công thức phân tử: a) C2H2CIF, b) C3HCl. 3. Nhiệt độ sôi (°C) của một số dẫn xuất halogen cho trong bảng sau:Công thức | x = F XC X B x = X = H CHX -78 -24 4 42 CHX. – 82 61 150 | Thăng hoa ở 210 снснх | – 38 12 | ვ8 | 72 сн,снснх – 3 47 71 102 (снснх – 10 36 60 89| C.H.x 85 132 156 188a). Hãy cho biết sự biến đổi nhiệt độ sôi ghi trong bảng có theo quy luật nào không ? b). Hãy ghi nhiệt độ sôi của các hiđrocacbon vào cột cuối cù bảng và so sánh với nhiệt độ sôi của các dẫn xuất halogen tương ứng rồi rút ra nhận xét215s678.- Hãy ghép các chất được kí hiệu bởi các chữ cái ở cột bên phải vào các loại dẫn xuấthalogen ở cột bên trái sao cho phù hợp.a). Dẫn xuất halogen loại anky! A. CH=CH-CH-CH-Br b). Dẫn xuất halogen loại anly! B. CH=CH-CHBr-CH C). Dẫn xuất halogen loại phenyl C. CH=CBr-CH-CH d). Dẫn xuất halogen loại vinyl D. CH-CH=CH-CHBr- Hãy viết phương trình hoá học của các phản ứng sau và gọi tên sản phẩm tạo thành :a) CH3CHBrCH2CH3 với dung dịch NaOH/H2O, đun nóng. b) CH3CHBrCH2CH3 với dung dịch KOH/anco), đun nóng.- Hãy hoàn thành các sơ đồ phản ứng tổng hợp PVC và policloropren cho dưới đây vàcho biết hiện nay PVC được tổng hợp theo sơ đồ phản ứng nào ? a) CH = CH – 92 – A – os B –” “, P- PVC b) CH. — 150°C » CH — HCl » B — *t, * P » PVCc) 2CH=CH- * * »CAH, — riet, * »CAHCI — * * P » Policloropren- Hãy phân biệt các chất sau bằng phương pháp hoá học:a) Hexyl bromua, brombenzen, 1-brombut-2-en. b) 1-Copent-2-en, pent-2-en, 1-clopentan. Trong Công nghiệp, ngày nay người ta điều chế poli(vinyl clorua) (PVC) theo sơ đồ kĩ thuật như ở hình bên: a) Từ sơ đồ kĩ thuật đã cho, hãy viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra ở giai đoạn clo hoá (1), giai đoạn nhiệt phân (2) và giai đoạn chuyển HCl thành Cl2(3). b). Nêu ưu điểm của sơ đồ này so với Sơ đồ điều chế PVC cho ở câu (b) bài tập 6. c) Tính thể tích khí etilen và khí clo (đktc) cần để sản xuất 1 tấn PVC theo sơ đồ trên, giả sử các phản ứng đều đạt hiệu suất 100%. Vào khoảng những năm 1940 – 1948, người ta phát hiện thấy rằng axit 2,4-diclophenoxiaxetic (2,4-D), axit 2,4,5-triclophenoxiaxetic (2,4,5-T). Ở nồng độ cao có tác dụng tiêu diệt cây cỏ. Từ đó chúng được sản xuất ở quy mô công nghiệp dùng làm chất diệt có phát quang rừng rậm. Trong quá trình sản xuất 2,4-D, và 2,4,5-T từ phenol luôn tạo ra một lượng nhỏ tạp chất là đioxin. Đó là một chất cực độC, tác dụng ngay ở nồng độ cực nhỏ (cỡ phần ti), gây ra những tai hoạ cực kì nguy hiểm (ung thư, quái thai, dị tật,…).OCHCOOH OCHCOOH C C C Ο C O. O.O. C CI 2,4-D 2,4,5-T dioxinTrong cuộc chiến tranh ở Việt Nam, Đế quốc Mĩ đã rải xuống Miền Nam nước ta hàng vạn tấn chất độc màu da cam trong đó có chứa 2,4-D,2,4,5-T và đioxin mà hậu quả của nó vẫn còn cho đến ngày nay.