Bài giảng Hóa học hữu cơ - Chương 2: Các loại hiệu ứng

Bài giảng Hóa học hữu cơ - Chương 2: Các loại hiệu ứng cung cấp cho học viên những kiến thức về phân loại hiệu ứng, hiệu ứng điện tử, hiệu ứng không gian, hiệu ứng cảm ứng (Inductive effects), hiệu ứng liên hợp (Conjugation effects), hiệu ứng siêu liên hợp (Hyperconjugation effects),... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hóa học hữu cơ - Chương 2: Các loại hiệu ứng CHƯƠNG 2 CÁC LOẠI HIỆU ỨNGGV: PHAN THỊ HOÀNG ANH 1 PHÂN LOẠI HIỆU ỨNG (Effects) HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ HIỆU ỨNG KHÔNG GIAN (Electronic effects) (Steric effects)1. Hiệu ứng cảm ứng(Inductive effects)2. Hiệu ứng liên hợp(Conjugation effects)3. Hiệu ứng siêu liên hợp(Hyperconjugation effects) 2 I. HIỆU ỨNG CẢM ỨNG• Sự phân cực liên kết s gây ra do sự chênh lệch về độ âm điện• Ký hiệu: I (Inductive effect) Liên kết C-C không phân cực Liên kết C-C phân cực do ảnh hưởng của F 34 Hiệu ứng cảm ứng + (+I) Z có độ âm điện nhỏ hơn C  e lk bị hút về phía C  Z gây ra hiệu ứng +ICác nhóm cho hiệu ứng +I• Nhóm alkyl : (+I ) -CH3 < -CH2CH3 < -CH(CH3)2 < -C(CH3)3• Kim loại : Li, Na, Mg... 5 Hiệu ứng cảm ứng - (-I) X có độ âm điện cao hơn C  e lk bị hút về phía X  X gây ra hiệu ứng -I• Nhóm mang điện tích +: +NR3, +OR2• Nguyên tử có độ âm điện cao hơn C: F, Cl, Br, I, OH, SH, NH2…• Nhóm không no: CH=CH2, -C≡CH, C=O, -NO2, -SO2R.. 6 QUY LUẬT1) -I tỷ lệ với độ âm điện -I: -NR2 < -OR < -F -I: -F > -Cl > -Br > -I -I: -OR > -SR > -SeR -I: -CH=CH2 < -CH=NH < CH=O2) –I tỷ lệ với độ không no -I: -CH=CH2 < -C6H5 < -CCH < -CN < -NO2 7 ĐẶC ĐIỂMHiệu ứng cảm ứng giảm rất nhanh theo chiều dài mạch C – CH3CH2CH2COOH 1.5 (Ka*105) – CH3CH2CH(Cl)COOH 139 – CH3CH(Cl)CH2COOH 8.9 – ClCH2CH2CH2COOH 3.0 Hiệu ứng cảm ứng xem như không đáng kể sau 5 lkHiệu ứng cảm ứng ít bị ảnh hưởng bởi yếu tố không gian 81. Which is the stronger acid in each of the following pairs? 9II. HIỆU ỨNG LIÊN HỢP (Conjugation effect) HỆ LIÊN HỢP: xảy ra khi có sự xen phủ của từ 3 orbital p cạnh nhau trở lên Hệ liên hợp p-p: Liên kết p và s xen kẽ nhau 10Hệ liên hợp p-p: liên kết p cách obital p 1 liên kết s  Hiệu ứng liên hợp: hiệu ứng hút hoặc đẩy electron truyền trên hệ liên hợp 11 HIỆU ỨNG LIÊN HỢP + (+C)Nhóm thế có khả năng cho điện tử vào phần còn lại củahệ liên hợp -C +CCác ntử, nhóm ntử, ion âm có cặp e không liên kết (lonepair) khi tham gia vào hệ liên hợp đều cho hiệu ứng +C 12 HIỆU ỨNG LIÊN HỢP - (-C)Nhóm thế có khả năng hút điện tử từ phần còn lại của hệliên hợp -C +CĐa số các nhóm ntử mang –C là những nhóm không no 13 ĐẶC ĐIỂM CỦA +C QUY LUẬT1) +C của ion âm mạnh hơn của nguyên tử trung hòa +C:2) Trong cùng chu kỳ nhỏ, +C tỉ lệ nghịch với độ âm điện +C:3) Trong 1 phân nhóm chính, +C giảm từ trên xuống (tỉ lệ nghịch với bán kính nguyên tử) +C: F > Cl > Br > I SH > OH 144) Trong C=Z, -C tỉ lệ độ âm điện, điện tích của Z-C:-C:5) Các nhóm trung tính -CH=CH2, -N=NH, -CCH, -C6H5có thể cho +C hoặc –C tùy vào nhóm liên kết với nó 15 ĐẶC ĐIỂM1) HULH thay đổi rất ít khi kéo dài mạch liên hợp (HƯCƯ?)2) Hiệu ứng liên hợp giảm khi tính phẳng hệ liên hợp giảm H RC6H5NH2 N C6H5NR2 N H R 16 III. HIỆU ỨNG SIÊU LIÊN HỢP (Hyperconjugation effect)HIỆU ỨNG SIÊU LIÊN HỢP + (+H): sự dịch chuyển etừ orbital sp3 của lk C-H vào orbital p ở bên cạnh Sự xen phủ bên giữa orbital sp3 của lk C-H với orbital p (sự siêu liên hợp)  e từ orbital sp3 của lk C-H có thể cho vào orbital p trống giúp ổn định carbocation ...