HÓA HỌC LẬP THỂ part 5

Chương 5: CẤU TRẠNGCỦA HỢP CHẤT VÒNG NO 5. 5.1. Tính bền của hợp chất vòng no 5.1.1. Độ phản ứng của ciclopropan, ciclobutan 5.1.2. Thuyết căng Baeyer 5.1.3. Thiêu nhiệt và tính bền tương đối của các cicloankan 5.1.4. Khái niệm vòng không căng của Sachse và Mohr 5.1.5. Sức căng Pitzer Cấu trạng của hợp chất vòng nhỏ 5.2. 5.2.1. Ciclopropan 5.2.2. Ciclobutan 5.3. Cấu trạng của hợp chất vòng trung bình 5.3.1. Ciclopentan 5.3.2. Ciclohexan ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
HÓA HỌC LẬP THỂ part 5 Etylen CH2=CH2 40 2–buten CH3–CH=CH–CH3 18 Acid butendioic HOOC-CH=CH-COOH 15,8 Stilben Ph–CH=CH–Ph 42,8 Đồng phân trans-but-2-en bền hơn cis-but-2-en khoảng 1Kcal/mol. Còn trans–1,2–dicloroeten lại ít bền hơn cis tương ứng 0,5Kcal/mol. Và 2,2,5,5–tetrametylhex-3-en có cấu hình trans bền hơn cấuhình cis khoảng 9Kcal/mol.Chương 5: CẤU TRẠNG CỦA HỢP CHẤT VÒNG NO5.5.1. Tính bền của hợp chất vòng no 5.1.1. Độ phản ứng của ciclopropan, ciclobutan 5.1.2. Thuyết căng Baeyer 5.1.3. Thiêu nhiệt và tính bền tương đối của các cicloankan 5.1.4. Khái niệm vòng không căng của Sachse và Mohr 5.1.5. Sức căng Pitzer5.2. Cấu trạng của hợp chất vòng nhỏ 5.2.1. Ciclopropan 5.2.2. Ciclobutan5.3. Cấu trạng của hợp chất vòng trung bình 5.3.1. Ciclopentan 5.3.2. Ciclohexan 5.3.2.1. Cấu trạng ghế 5.3.2.2. Cấu trạng tàu 5.3.2.3. Cấu trạng tàu xoắn 5.3.3. Ciclohexan mang nhóm thế 5.3.3.1. Ciclohexan mang một nhóm thế 5.3.3.2. Ciclohexan mang hai nhóm thế 5.3.3.3. Ciclohexan mang nhiều nhóm thế5.4. Cấu trạng của vài hợp chất hai vòng súc hợp 5.4.1. Decalin 5.4.2. Hidrindan 5.4.3. Decalol 5.4.4. Hidrindanol5.1. TÍNH BỀN CỦA HỢP CHẤT VÒNG NO Các hợp chất vòng no biết trước năm 1880 đều là chuyển hóachất của ciclohexan. Vài nhà hóa học như Meyer (1876) cho rằngcác vòng khác hơn vòng có sáu nguyên tử không thể tạo thành.Tuy nhiên, năm 1881, Markovnikov tổng hợp một chuyển hóachất của ciclobutan và Freund điều chế ciclopropan. Năm 1883,Perkin khảo sát các hợp chất có vòng nhỏ và điều chế một sốchuyển hóa chất của ciclopropan, ciclobutan và ciclopentan ởtrạng thái tinh khiết. 5.1.1. Độ phản ứng của ciclopropan, ciclobutan Thông thường tính chất của các cicloankan giống tính chất củaankan tương ứng. Nhưng các vòng nhỏ ciclopropan và ciclobutancó hóa tính tương tự các anken. Do đó, etylen được xem như hợpchất vòng nhỏ nhất chỉ gồm hai nguyên tử Carbon. • Ciclopropan tham gia phản ứng với:_ Hidro Ni + H2 CH3-CH2-CH3 80oC_ Với Brom, HBr, HI và H2SO4 + Br2 CH2Br-CH2-CH2Br + CH3-CH2-CH2Br HBr_ Khác hẳn với propen, ciclopropan không bị oxi hóa bởi dungdịch KMnO4. • Ciclobutan ít có khuynh hướng cho phản ứng cộnghơn ciclopropan, nhưng có thể hidrogen hóa với xúc tác Ni, ở1800C cho n–butan. Ni CH -CH -CH -CH + H 180 3 2 2 3 oC 2_ Với HI: t0 CH3-CH2-CH2-CH2I + HI_ Với Br2, HBr, KMnO4 cũng không tác dụng với ciclobutan. 5.1.2. Thuyết căng Baeyer Baeyer giả sử cicloankan là những đa giác đều và phẳng vàtính độ lệch của góc nối trong các cicloankan đối với tứ diện bìnhthường. Độ lệch của ( mỗi góc nối trong vòng gọi là sức căng góc haysức căng Baeyer. 1 β = (109,5o − α) 2 * ( là góc trong của vòng * Hệ số ½ để giải thích sự phân phối sức căng đồng đều β α giữa hai nối liên hệ n = số cạnh của vòng β Độ lệch góc của cicloankan α β α β N n 0 3 60 +24,7 11 147,3 –18,8 900 4 +9,7 12 150 –20,3 1080 5 +0,7 13 152 –21,5 1200 6 –5,3 14 154,3 –22,4 7 128,6 –9,6 15 156 –23,3 8 135 –12,8 16 157,5 –24 9 140 –15,3 17 159 –24,7 10 144 –17,3 Từ các trị số trên cho thấy: • Độ lệch của góc nối trong ciclopropan (+24,70) lớnhơn của góc nối trong ciclobutan (+9,70) nên ciclopropan cănghơn ciclobutan, do đó ciclopropan ít bền hơn và cho phản ứng mởvòng dễ dàng hơn ciclobutan. • Ciclopetan có độ lệch bé nhất (+0,70); có thể xem nhưkhông căng nghĩa là theo Baeyer ciclopentan là hợp chất vò ...