Transcript Chuong 2-chau - WordPress.com

Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
NỘI DUNG
* Hiệu ứng điện tử
- Hiệu ứng cảm ứng (I).
- Hiệu ứng cộng hưởng (R).
- Hiệu ứng siêu liên hợp (H)
* Hiệu ứng không gian (S)
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
1. Các loại hiệu ứng điện tử
1.1. Hiệu ứng cảm ứng (Inductive:I)
1.1.1. Định nghĩa: Hiện tượng lan truyền điện
tử dọc theo nối  được gọi là hiệu ứng cảm
ứng.
1.1.2. Phân loại: Hiệu ứng cảm có hai loại
(1) Hiệu ứng cảm âm (-I)
(2) Hiệu ứng cảm dương (+I)
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
(1) Hiệu ứng cảm âm (-I): khi nguyên tử nhóm
thế có độ âm điện lớn hơn C (nhóm thế hút e).
-> Khả năng hút điện tử giảm dẫn đến hứ (-I)
giảm dần theo thứ tự sau: (giảm theo đâđ)
CN > NO2 > F > Cl > Br > I > OCH3 > C6H5
(2) Hiệu ứng cảm dương (+I): khi nhóm thế có
độ âm điện nhỏ hơn C (nhóm thế đẩy e).
-> Khả năng đẩy điện tử giảm dẫn đến hứ (+I)
giảm dần theo thứ tự sau: (Độ mạnh hiệu ứng
+I của các nhóm ankyl tăng theo mức độ phân
nhánh của chúng)
-C(CH3)3 > -CH(CH3)2 > -CH2-CH3 > -CH3
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
* Đặc điểm
a. Các nhóm gây h.ứng cảm ứng thường gặp:
- Độ âm điện của nguyên tử ở các trạng thái lai
hóa khác nhau tăng theo trật tự sau:
Csp3 < Csp2 < Csp
Nsp3 < Nsp2 < Nsp
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
b. Ứng dụng của hiệu ứng cảm:
- Hiệu ứng cảm âm làm tăng tính acid của acid
carboxilic, alcol
- Hiệu ứng cảm giảm nhanh theo chiều dài
mạch carbon.
- Không phụ thuộc vào sự án ngữ k0 gian.
VD: Tính acid giảm dần theo thứ tự sau
F-CH2COOH > I-CH2COOH > H-CH2COOH
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
1.2. Hiệu ứng cộng hưởng hay hiệu ứng liên
hợp (C).
Định nghĩa: Hiện tượng điện tử lan truyền trong
mạch carbon thông qua hệ thống nối đôi liên hợp
gọi là hiệu ứng liên hợp (C).
* Phân loại: gồm 2 loại
- Hiệu ứng cộng hưởng âm (-C)
- Hiệu ứng cộng hưởng dương (+C)
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
1.2.1. Hiệu ứng cộng hưởng âm (-C):
- Khi một mạch carbon có nối đôi liên hợp được
gắn vào một nhóm thế hút địên tử (nhóm thế
mang điện tích dương hay có AO trống).
* Các nhóm gây hiệu ứng (-C)
-NO2, -SO3H, -CN, -CH=CH2, -CH=O, -COOH, CO-R, -COOR,-CO-NR2, C=CH2.
Ví dụ1: Hiệu ứng cộng hưởng âm (-R) của nhóm
–NO2 trong phân tử C6H5NO2. (Tăng mật độ e tai
vị trí meta).
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
Ví dụ 2 : Hiệu ứng cộng hưởng âm(-C) của nhóm
–CN
1.2.2. Hiệu ứng cộng hưởng dương (+C): Do
nhóm đẩy e gây ra, thường là các nguyên
tử có 1 hoặc 1 cặp e chưa phân chia.
* Các nhóm gây hiệu ứng +C
-OH, -OR, -SH, -SR, -NH2, -NR2, -NH-CO-R, -F, Cl,-Br, -I,-S, -O.
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
Ví dụ1: Hiệu ứng (+C) do nhóm –OH trong phân tử
C6H5-OH
Ví dụ 2: Hiệu ứng (+C) của nhóm -N(CH3)2 trong
phân tử CH2=CH-CH=CH-N(CH3)2.
* Ứng dụng của pứ cộng hưởng
- Giải thích vì sao acid carboxylic có tính acid mạnh
hơn alcol.
- Giải thích sự định hướng của phản ứng thế vào
vòng benzen.
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
- Đặc điểm:
+ Ít bị biến đổi khi tăng chiều dài mạch liên hợp.
+ Chỉ phát huy hiệu lực trong hệ phẳng.
- Qui luật:
+ Các nhóm mang điện tích âm gây hiệu ứng
+C lớn hơn nhóm tương tự không mang điện tích.
Ví dụ: -O- > OH; -S- > SH;…
+ Ngược lại, nhóm mang điện tích dương gây
hiệu ứng –C lớn hơn các nhóm tương tự không mang
điện tích.
+ Các nhóm có cấu tạo kiểu Y=Z có liên kết
Y=Z càng phân cực thì hiệu ứng –C càng lớn.
Ví dụ: =C=O > =C=NH > =C=CH2
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
1.3. Hiệu ứng siêu liên hợp (H)
- Xảy ra khi nhóm –CH3 gắn vào hệ thống bất bão
hòa (C=C, C=O, C=N), cho điện tử tương tự như
hiệu ứng cộng hưởng.
- Phân loại:
+ Hiệu ứng siêu liên hợp dương (+H).
H
Ví dụ: H
H C
H C-CH=CH-CH=O
H
H
+ Hiệu ứng siêu liên hợp âm (-H):
Ví dụ: F
F C
F
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
- Qui luật:
+ Nguyên tử Carbon gắn trực tiếp vào hệ thống
liên hợp càng mang nhiều H, hiệu ứng càng
mạnh.
VD:
H3C
CH3
C C
>
CH3
H3C
H3C
CH3
C C
H3C
CH2-CH3
H3C
CH3
C C
>
>
H3C
CH CH3
H3C
CH3
C C
H3C
CH3
C
CH3
CH3
+ Hiệu ứng +H phát huy tác dụng mạnh ở trạng
thái động.
Ví dụ:
CH3
H
+
H3C C
CH3
bÒn h¬n
H3C C CH2+
CH3
CH3
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
- Hiệu ứng siêu liên hợp giải thích tính bền
của những alken tạo ra trong phản ứng
khử. Alken càng bền khi nó mang nhiều
nhóm thế (nhiều H).
Ví dụ 2:
CH3 – CH=CH-CH3 : có 6 H
CH2=CH-CH2-CH3 : có 2 H
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
2. Hiệu ứng không gian
2.1. Hiệu ứng không gian loại 1 (S1)
Hiệu ứng không gian loại 1 là hiệu ứng
không gian của các nhóm thế có kích thước
lớn, do đó cản trở một nhóm thế nào đó
phản ứng với các nguyên tử hoặc ion khác.
2.2. Hiệu ứng không gian loại 2 (S2)
Hiệu ứng không gian loại 2 là hiệu ứng
không gian của các nhóm thế có kích thước
lớn, làm mất tính phẳng của hệ liên hợp.
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
CÁC VÍ DỤ MINH HỌA
VD1.
Chương 2: (4tiết)
VD2.
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
Chương 2: (4tiết)
CÁC LOẠI HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ
BTVN
-Bài tập mẫu.
-Bài tập tự giải chương 2 trong giáo trình
“Hóa hữu cơ”: bài 1-17/trang 76-79.