Hợp chất hữu cơ đơn chức và đa chức - Hóa hữu cơ: Tập 2 (Phần 2)

Tài liệu Hóa hữu cơ - Hợp chất hữu cơ đơn chức và đa chức Tập 2 (Phần 2) cung cấp các kiến thức về hợp chất dị vòng như hợp chất dị vòng 5 cạnh 1 dị tố, hợp chất dị vòng 6 cạnh 1 dị tố, hợp chất dị vòng 5 cạnh nhiều dị tố, hợp chất dị vòng 6 cạnh nhiều dị tố, hợp chất dị vòng 7 cạnh, hợp chất dị vòng ngưng tụ; hợp chất thiên nhiên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hợp chất hữu cơ đơn chức và đa chức - Hóa hữu cơ: Tập 2 (Phần 2) Ch−¬ng 31 HîP CHÊT DÞ VßNG 5 C¹NH 1 DÞ TèMôc tiªu 1. Gi¶i thÝch ®−îc cÊu t¹o cña furan, pyrrol vµ thiophen. 2. Tr×nh bµy ®−îc tÝnh chÊt hãa häc cña chóng. Furan, pyrol, thiophen lµ nh÷ng dÞ vßng ®¬n gi¶n nhÊt cña hîp chÊt dÞ vßng5 c¹nh mét dÞ tè. .. .. O N S Furan H Pyrrol Thiophen C¸c dÞ vßng 5 c¹nh 1 dÞ tè nh− lµ c¸c dien liªn hîp. Furan nh− lµ mét ethervßng, pyrrol nh− lµ mét amin vßng vµ thiophen nh− lµ mét sulfid vßng. Nh−ngnh÷ng hîp chÊt nµy kh«ng thÓ hiÖn ®Çy ®ñ tÝnh chÊt cña mét ether, amin, sulfur.VÝ dô: ë ®iÒu kiÖn th−êng thiophen kh«ng bÞ oxy hãa (ph¶n øng ®Æc tr−ng cñasulfur), pyrrol kh«ng cã tÝnh base nh− mét amin. CÆp ®iÖn tö tù do trªn dÞ tè cïng víi c¸c ®iÖn tö p cña nh÷ng nguyªn töcarbon xen phñ víi nhau t¹o hÖ thèng liªn hîp cã tÝnh th¬m nªn ®· lµm mÊt ®itÝnh chÊt c¬ b¶n cña ether, amin vµ sulfid. C¸c dÞ vßng th¬m 5 c¹nh mét dÞ tè thÓ hiÖn nh÷ng tÝnh chÊt cñahydrocarbon th¬m nh− ph¶n øng thÕ ¸i ®iÖn tö: ph¶n øng nitro hãa, ph¶n øngsulfon hãa, ph¶n øng halogen hãa, ph¶n øng acyl hãa theo Friedel -Crafts vµ còngcã thÓ tham gia ph¶n øng Reimer -Tieman, ph¶n øng ng−ng tô víi muèi diazoni.Ph¶n øng thÕ ¸i ®iÖn tö ë hîp chÊt dÞ vßng th¬m 5 c¹nh mét dÞ tè cã thÓ x¶y ratheo sù ®Þnh h−íng nh− sau: E 3 3 3 + E+ hoaëc + E+ 2 - H+ 2 - H+ 2 E X X X X NÕu t¸c nh©n thÕ ¸i ®iÖn tö E+ t−¬ng t¸c vµo vÞ trÝ 3 sÏ t¹o thµnh 2carbocation cã thÓ cã lµ I vµ II. NÕu t¸c nh©n E+ t−¬ng t¸c vµo vÞ trÝ 2 th× t¹othµnh 3 carbocation cã thÓ cã lµ III, IV vµ V. 93 E E H H + + 3 X X + E+ I II 2 X + 1 E E E H + + X X H X H III IV V Coù naêng löôïng thaáp hôn Thùc tÕ khi t¸c nh©n ¸i ®iÖn tö t−¬ng t¸c vµo vÞ trÝ 2 th× carbocation bÒnv÷ng h¬n (v× cã 3 tr¹ng th¸i carbocation). VËy sù thÕ ¸i ®iÖn tö vµo dÞ vßng th¬m5 c¹nh −u tiªn x¶y ra ë vÞ trÝ 2 (vÞ trÝ α). Mçi dÞ vßng th¬m 5 c¹nh cã nh÷ng ®iÒukiÖn kh¸c nhau vÒ ph¶n øng thÕ ¸i ®iÖn tö. Kh¶ n¨ng ph¶n øng thÕ ¸i ®iÖn tö cãthÓ s¾p xÕp theo thø tù: Pyrrol > Furan > Thiophen > Benzen1. Nhãm Furan §¸nh sè: Sè 1 t¹i dÞ tè oxy. VÞ trÝ 2 gäi lµ α, vÞ trÝ 3 lµ β. , β 4 3 β α, 5 . . 2 α .O.11.1. Tæng hîp nh©n furan1.1.1. Dehydrat hãa hîp chÊt 1,4-dicarbonyl R C C R R C C R R R + 2 H2O O O HO HO O +1.1.2. Ng−ng tô α -halogenoceton víi ester cña β-ceton acid R O COOC2H5 C R COOC2H5 + C + H2O + HCl Cl O R O R1.2. TÝnh chÊt hãa häc Furan cã tÝnh th¬m yÕu, thÓ hiÖn tÝnh chÊt cña dien -1,3, cã khuynh h−íngtham gia ph¶n øng céng hîp. Trong m«i tr−êng H2SO4 ®Æc furan bÞ polymer hãa.Trong m«i tr−êng acid lo·ng vßng furan bÞ ph¸ vì thµnh hîp chÊt dicarbonyl.94 R H2O (H+) R C C R .. O O .O. − Furan bÞ hydro hãa cã xóc t¸c t¹o tetrahydrofuran xuù c taù c + 2H 2 .. .. O .. O .. Furan ...