Hóa học - Hóa học hữu cơ

điện tửÆ định hướng nhóm thế thứ 2 vào m- • Riêng dãy halogen Æ giảm hoạt, nhưng vẫn định hướng nhóm thế 2 vào o-, p- 25 • Nhân thơm có nhóm thế đẩy điện tử: Y δ− δ− δ− Y Y Y mật độ đtử ở o-, p- cao nhấtÆ nhóm thế thứ 2 (ái điện tử) sẽ vào o-, p- • Nhân thơm chứa nhóm thế hút điện tử: Y δ−δ− Y Y Y mật độ đtử ở o-, p- thấp nhấtÆ nhóm thế thứ 2 sẽ vào m- 26 Có thể giải thích dựa vào độ bền của phức σ Y + X+ •Thế o-: Y X H Y X H Y X H •Thế p-: Y X H Y X H Y X H 27 •Thế m-: Y H X Y H X Y H X Æ khi Y đẩy điện tử: trong thế o-& p-: có 2 trạng thái cation bền (+ gần Y nhất) Æ dễ tạo thành Æ nhóm thế thứ 2 sẽ vào o-, p- Æ khi Y hút điện tử: trong thế o-, p-: có 2 trạng thái rất kém bền (+ gần Y) Æ nhóm thế 2 sẽ không vào o- , p- mà vào m- 28 c. Nhân thơm có 2 nhóm thế: • Nhóm thế thứ 3 sẽ định hướng dựa theo ảnh hưởng của nhóm thế tăng họat nhất •Ví dụ: Cl NH2 OH CH3 OH HN C CH3 O NH2 NO2 +C>-I -I>+C +I, +H +C>-I +C>-I +C>-I +C>-I -C, -I 29 d. Tỷ lệ 2 đồng phân o-/p-: Dự đoán: o-/p- = 2/1 Thực tế o-/p- <2 • Nguyên nhân 1: hiệu ứng không gian Æ nhóm thế hay tác nhân ái đtử có kích thước lớn sẽ giảm tỷ lệ o-/p- 30 R R NO2 R NO2 HNO3 /H2SO4 + R R Br R Br Br2 /AlCl3 + R Phản ứng -CH3 -CH2 CH3 -CH(CH3 )2 -C(CH3 )3 Nitro hóa 1.37 0.93 0.48 0.22 Brom hóa 0.69 0.22 0.12 0 31 •Nguyên nhân 2: Hiệu ứng điện tử X X NO2 X NO2 HNO3 /H2SO4 + tỷ lệ o-/p-: X=F: 0.14 Cl: 0.43 Br: 0.60 I: 0.69 Æ -I càng mạnh, vị trí o- càng bị phản hoạt hóa Æ sản phẩm o- càng ít 32 V.2. Các phản ứng thế ái điện tử tiêu biểu V.2.1. Phản ứng nitro hóa • H của nhân thơm được thay thế bằng –NO2+•Tác nhân nitro hóa chủ yếu: HNO3 đđ hay HNO3 /H2 SO4 H2SO4 NO2 + HNO3 + H2O NO2+ tạo thành do: HNO3 N O O + 2H2SO4 + H3O + + HSO4- HNO3 N O O + H2O + NO3 -+ HNO3 33 • Nitro hóa 1 lần: 50-60 oC • Nitro hóa 2 lần (m-): 70-80 oC • Nitro hóa 3 lần: phải đi từ toluene CH3 H2SO4 CH3 O2N NO2 NO2 T.N.T [O] COOH O2N NO2 NO2 -CO2 O2N NO2 NO2 t oHNO3 • Nitrohóa phenol: không cần H2 SO4 OH OH NO2 OH NO2 + 65% 35% HNO3 34 V.2.2. Phản ứng sulfo hóa • H của nhân thơm được thay bằng –SO3 H •Tác nhân sulfo hóa: H2 SO4 đđ, oleum, Cl-SO2 OH H2SO4 SO3H + 20 oC + H2O benzenesulfonic acid • Tác nhân ái điện tử có thể là SO3 hay S+O2 OH 2 H2SO4 2 H2SO4 SO3 HOSO2+ + HSO4- + H3O+ + HSO4- + H2O 35 Tính chất của sulfonic acid: SO3H SO3H SO3H ONa OH SO3Na H+ H2SO4+ H2O to + + NaOH L + H2O + NaOH R 300 oC + Na2SO3 Æ phương pháp kiềm chảy, điều chế phenol 36 • Nhóm SO3 H dễ bị thay thế bởi nhóm NO-2 OH H2SO4 OH SO3H SO3H HNO3 OH NO2 NO2 O2N picric acid * Điều chế sulfanilic acid NH2 H2SO4 NH3+HSO4- -H2O NHSO3H H NH2 SO3H to sulfanilic acid 37 Sulfo hóa naphthalene H2SO4 SO3H SO3H 80 oC > 170 oC 170-180 oC 38 V.2.3. Phản ứng halogen hóa + X2 X + HXxt • Xúc tác: AlCl3 , FeBr3 , ZnCl2 •Flor hóa: mãnh liệt, đứt mạchÆ ít sử dụng •Iodo hóa: thuận nghịch 39 • Cơ chế phản ứng: HCl FeCl4- Cl FeCl3 + Cl δ+- Clδ− nhanh Cl δ+-Clδ− chaäm + + FeCl3 + HCl FeCl3 40 • Để điều chế C6 H5 I: + I2 + HNO3 I + NO2 + H2O H+ + I2 + HNO3 I+ + NO2 + H2O • Tác nhân ái điện tử I+ tấn công nhân thơm theo cơ chế như trên 41 •Halogen hóa mạch nhánh của arene: • Nếu có xúc tác & nhiệt độ thấpÆ phản ứng thế ái điện tử (SE)• Nhiệt độ cao, ánh sáng hay peroxide: thế vào mạch nhánh (SR ) CH3 Cl2 CH2Cl Cl2 CHCl2 Cl2 CCl3 130 oC 140-160 oC >180 oC • Khả năng chlor hóa SR : C bậc 3 > C bậc 2 > bậc 1 42 V.2.4. Phản ứng alkyl hóa Friedel-Crafts a. Alkyl hóa với R-X, xúc tác Lewis acid (AlCl3 , FeBr3 ) AlCl3 R + R-Cl + HCl • Cơ chế: HR AlCl4- R AlCl3 AlCl3 + Rδ+- Clδ− nhanh R δ+-Clδ− chaäm + + AlCl3 + HCl 43 b. Alkyl hóa với alkene, xúc tác Lewis acid hay Bronsted acid (HF, H3 PO4 ) R-CH=CH2 H+ R-CH-CH3 + • Carbocation tấn công nhân thơm theo cơ chế thế ái điện tử như trên, tạo thành CR CH3 H 44 c. Alkyl hóa với alcohol, xúc tác Lewis acid hay Bronsted acid (HF, H3 PO4 ) R-OH H+ R-O H H + R+ + H2O • Carbocation tấn công nhân thơm theo cơ chế thế ái điện tử như trên, tạo C6 H5 -R 45 d. Các điểm cần lưu ý của phản ứng alkyl hóa Friedel-Crafts • C6 H5 -X không thể tạo tác nhân ái điện tử •Tốc độ phản ứng alkyl hóa của R-X: bậc 1 < bậc 2 < bậc 3 < dẫn xuất benzyl hay allyl Æ carbocation càng bền, phản ứng càng dễ • Alkyl hóa không dừng lại ở sản phẩm mono- 46 • Carbocation luôn có chuyển vị ở to cao: CH3-CH-CH3 CH3-CH2-CH2-Cl AlCl3 H CH3C CH3 CH2-CH2-CH3 + 70% + 30% CH3-CH2-CH2-Cl AlCl3 CH3-CH2-CH2 + • Alkyl hóa phenol, không dùng AlCl3 (tạo phức phối trí với –OH), phải dùng H2 SO4 , H3 PO4 làm xúc tác • Vòng thơm có nhóm thế hút điện tử mạnh hơn halogen không tham gia phản ứng akyl hóa 47 • Sản phẩm có thể bị đồng phân hóa hay dị hóa khi xúc tác dư: CH3 CH3 CH2CH3 CH3 CH3 CH2CH3 CH2CH3 Lewis acid 2 to Lewis acid to + 48 V.2.5. Phản ứng acyl hóa Friedel-Crafts (R-CO)2O R-CO-Cl CR O Lewis acid a.Cơ chế: O CR R C O O R C O Cl R-C O R-C O + AlCl3 + + AlCl4- + AlCl3 + + [RCOOAlCl3] _ Tác nhân ái điện tử RC+=O tấn công nhân thơm theo cơ chế thế ái điện tử như trên 49 b. Đặc điểm quan trọng • Lượng xúc tác AlCl3 rất nhiều, do: C R O AlCl3 C R O AlCl3 HCl C R O - + 50 • Điều chế alkyl benzene bậc 1 hoặc mono- CH3CH2CH2COCl AlCl3 C CH2CH2CH3 O CH2CH2CH2CH3 Zn(Hg)/HCl • Khả năng phản ứng: RCOI > RCOBr > RCOCl > RCOF • HCOCl không bềnÆ phải dùng CO/HCl/AlCl3 làm tác nhân acyl hóa 51 • Nhóm thế phản họat hóa không thuận lợi cho phản ứng: O2N ClOC AlCl3 C O O2N AlCl3 O2N COCl+ + 52 V.3. Phản ứng thế ái nhân của vòng thơm (SN ) • Vòng thơm giàu điện tửÆ SN của benzene hay dẫn xuất rất khó xảy ra X + Y- Y + X- Cl + KOH OH + KCl300 oC 280 atm Không xảy ra ở điều kiện thường 53 •Trường hợp đặc biệt: nhóm thế thứ 2 hút điện tử mạnh & ở vị trí o-, p-Æ thế ái nhân của nhóm thế 1 có thể xãy ra • Các nhóm thế hút điện tử mạnh: -N+≡N, -NO2 , -CN, - CHO, -COR •Ví dụ: Cl NO2 OH NO2 + Na2CO3 L 54 N NO2 Cl NaNH2 NaOH NO2 OH N NH2 NO2 N Cl CH3ONa NaOH N OCH3 NO2 OH t o t o t o • Cơ chế: thế ái nhân lưỡng phân tử N O O- ClHO- N -O O-+ OHCl chaäm nhanh N O O- OH -Cl- 55 • Các muối diazonium của arene có khả năng cho phản ứng thế ái nhân đơn phân tử N+ NCl- Y Y- t o chaäm + + N2 + Cl- nhanh Y- : H2O, HOCH3, I-, CN- 56 V.4. Phản ứng oxy hóa • Nhân thơm thường trơ với tác nhân oxy hóa kể cả KMnO4 , K2 Cr2- O7 •Trong điều kiện nghiêm ngặt: O2/V2O5 O O V2O5 HC HC COOH COOH450-500 oC 450-500 oC O2/ 57 • Nhánh alkyl của vòng thơm rất dễ bị oxy hóa bởi CrO3 , K2 Cr2 O7 /H2 SO4 , KMnO4 /H2 O, KMnO4 /KOH Æ -COOH CH3 NO2 KMnO4 COOH NO2 H2O, to 58 •Gốc alkyl mạch dàiÆ cắt mạch, vẫn tạo –COOH CH2CH2CH2CH3 KMnO4 H2O COOH • Nếu không có H benzyl, không phản ứng: C CH3 H3C CH3 KMnO4 H2O 1Hóa Học Hữu Cơ TS Phan Thanh Sơn Nam Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM Điện thoại: 8647256 ext. 5681 Email: ptsnam@hcmut.edu.vn 2Chương 9: CÁC DẪN XUẤT HALOGEN I.Phân loại Các hydrocarbon trong đó 1 hay nhiều H được thay bằng nguyên tử halogen • Halogenoalkane: ví dụ CH3 -CH2 -CH2 -Cl • Halogenoalkene: ví dụ CH2 =CH-CH2 -CH2 -Cl •Halogenoalkyne: ví dụ CH≡C-Cl • Halogenoarene: ví dụ C6 H5 -Cl • Halogenocycloalkane: ví dụ Cl 3II. Danh pháp II.1. Tên thông thường (dành cho dẫn xuất đơn giản) Gốc alkyl + halide (halogenua) Ví dụ: CH3 -CH2 -CH2 -CH2 -Br n-butyl bromide (bromua) (CH3 )2 CH-Cl isopropyl chloride (CH3 )2 CH-CH2 -Cl isobutyl chloride C6 H5 -CH2 -Cl benzyl chloride 4II.2. Tên IUPAC • Halogen được xem là nhóm thế halo: chloro-, bromo-, iodo-, fluoro- • Chọn mạch dài nhất chứa halogen làm mạch chính • Đánh số sao cho nhóm thế có chỉ số nhỏ nhất, bất kể là halo- hay alkyl- • Khi có nhiều nhóm thế giống nhau, dùng các tiếp đầu ngữ di-, tri-, tetra- 5• Nếu có nhiều nhóm thế halo khác nhau, sắp xếp theo thứ tự alphabetical • Nếu mạch chính có thể đánh số từ 2 đầu, ưu tiên nhóm đứng trước theo thứ tự alphabetical CH3-CH2-C-CH2-CH-CH3 CH3 Br CH3 4-bromo-2,4-dimethylhexane CH3-C-C-CH3 ClBr H3C CH3 2-bromo-3-chloro-2,3-dimethylbutane 6III. Các phương pháp điều chế III.1. Halogen hóa alkane H3C C CH3 CH3 H H3C CH CH2Cl CH3 H3C C CH3 CH3 Cl + Cl2 25 oC hν + 64% 36% H3C C CH3 CH3 H H3C CH CH2Br CH3 H3C C CH3 CH3 Br + Br2 127 oC hν + 1% 99% CH3-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2-Br + CH3-CHBr-CH3+ Br2 127 oC hν 3% 97% 7III.2. Cộng hợp halogen hay HX vào alkene, alkyne CH3-CH=CH-CH2-CH3 HBr CH3-CH-CH-CH2-CH3 Br Có mặt peroxide: CH3 -CH=CH2 + HBr Æ CH3 -CH2 -CH2 -Br H2C CH2 H2C CH2 H2C CH2 CCl4 H2O CH3OH H2C CH2 Br Br H2C CH2 Br OH H2C CH2 Br OCH3 + Br2 + Br2 + Br2 8III.3. Halogen hóa arene + X2 X + HXxt Xúc tác: AlCl3 , FeBr3 , ZnCl2 CH3 Cl2 CH2Cl Cl2 CHCl2 Cl2 CCl3 130 oC 140-160 oC >180 oC 9III.4. Đi từ alcohol a.Tác nhân HX CH3-CH2-OH H2SO4 CH3-CH2-OH ZnCl2 CH3-CH2-Cl CH3-CH2-Br+ HBr + H2O + HCl + H2O b. Tác nhân PX3 , PX5 , SOCl2 R-OH + PCl3 pyridine R-Cl + H3PO3 R-OH + PCl5 pyridine R-Cl + POCl3 + HCl R-OH + SOCl2 pyridine R-Cl + SO2 + HCl 10 IV. Tính chất vật lý (tự đọc) •To s của R-X bậc 1 > bậc 2 > bậc 3 • Chỉ tan tốt trong dung môi hữu cơ & không tan trong nước V. Tính chất hóa học V.1. Đặc điểm chung R-CH2-CH2 Cl δ+ δ− • Độ âm điện của Cl >> C Æ C-Cl phân cực mạnhÆ R-Cl có hoạt tính cao •Trong dãy halogen, khả năng tách X: -I > -Br > -Cl > -F Năng lượng phân ly liên kết C-I nhỏ nhất, bán kính nguyên tử I lớn nhất 11 Dẫn xuất R-X được chia thành 3 nhóm : a. R-X hoạt động mạnh nhất Dẫn xuất bậc 3, dẫn xuất mà C-X liên kết với nhóm vinyl hay aryl Æ carbocation bền nhất H3C C CH3 CH3 Br -Br- C Br -Br- CH2=CH-CH-Br -Br- H3C C+ CH3 CH3 CH2=CH-CH C+ +C > -I +I, +H + +C > -I 12 a.Nhóm hoạt động yếu hơn nhóm a • R-X bậc 1: CH3 -CH2 -CH2 -CH2 -Br • Nhóm không no nằm xa ntử halogen: CH3 -CH=CH-CH2 -CH2 -Br a.Nhóm hoạt động yếu • Nguyên tử halogen liên kết trực tiếp với liên kết đôi, liên kết ba, vòng thơm H3C CH CH Cl +C>-I Cl +C>-I +C của X làm cho C-X bềnÆ khó phân cực, khó tách 13 V.2. Phản ứng thế ái nhân R-X + Y- Æ R-Y + X- • Dẫn xuất bậc 1 Æ SN2 • Dẫn xuất bậc 3 Æ SN1 • Phản ứng thủy phân R-X R-X + OH- Æ R-OH + X- CH3 -CH2 -Br + OH- Æ CH3-CH2-OH + Br- 14 • Phản ứng tạo ether (Williamson) R-X + R’-O- Æ R-O-R’ + X- CH3 -CH2 -Br + CH3 -O- Æ CH3-CH2-O-CH3 • Phản ứng tạo amine R-X + NH3 Æ R-NH2 + HX CH3 -CH2 -Br + NH3 Æ CH3-CH2-NH2 + HBr CH3 -CH2 -CH2 -CH2 -NH2 + CH3 -CH2 -Br Æ CH3 -(CH2 )3 -NH-C2 H5 + HBr 15 • Phản ứng tạo nitrile R-X + KCN Æ R-C≡N + KX CH3 -CH2 -Br + CN- Æ CH3-CH2-CN + Br- •Lưu ý: R-CN dễ bị thủy phân trong nước tạo R-COOH 16 V.3. Phản ứng tách loại CH3-CH-CH-CH3 H Br CH3-CH=CH-CH3KOH/ethanol to • Gốc R có bậc càng cao, hay base càng mạnh thì tách loại càng chiếm ưu thế CH3-CH2-CH2-Br + C2H5O- CH3-CH2-CH2-O-C2H5 to thöôøng H3C C Br CH3 CH3 to cao H2C C CH3 CH3 C2H5O- 17 V.4. Phản ứng với kim loại-Hợp chất Grignard CH3 -CH2 -Br + Na Æ CH3-CH2-CH2-CH3 + NaBr Quan trọng: phản ứng với magnesium R-Mg-XR-X + Mg ether khan C Mg Br δ− δ+ Æ C-MgX phân cực rất mạnh, rất dễ tạo R- Æ base rất mạnh & tác nhân ái nhân rất mạnh 18 V.4.1. Phản ứng với H linh động CH3 -CH2 -MgBr + HOH Æ CH3-CH3 + HO-MgBr CH3 -CH2 -MgBr + ROH Æ CH3-CH3 + RO-MgBr CH3 -CH2 -MgBr + RNH2 Æ CH3-CH3 + RNH-MgBr CH3 -CH2 -MgBr + RCOOH Æ CH3-CH3 + RCOO-MgBr CH3 -CH2 -MgBr + RC≡CH Æ CH3-CH3 + R-C≡C-MgBr 19 V.4.2. Phản ứng với carbonyl • Phản ứng với HCHO Æ alcohol bậc 1 • Với aldehydeÆ alcohol bậc 2 •Với ketoneÆ alcohol bậc 3 CH3-CH2-MgBr H3C C O H H3C C O-MgBr C2H5 H H2O /H + H3C C OH C2H5 H + δ− δ+ δ− δ+ + HO-MgBr 20 V.4.3. Phản ứng với CO2 V.4.4. Phản ứng với nitrile Khả năng phản ứng: nitrile > ketoneÆ chỉ khi dư GrignardÆ phản ứng tiếp với ketone tạo alcohol bậc 3 CH3-CH2-MgBr O C O C2H5-C-O-MgBr O δ− δ+ C2H5-COOH + HO-MgBrδ− δ+ H2O /H + R C NH C2H5 CH3-CH2-MgBr H2O /H+ R C O C2H5 N R C N C2H5 MgBr H2O /H+δ− δ+ + R-C δ+ δ− 21 V.4.5. Phản ứng với dẫn xuất của carboxylic acid Khả năng phản ứng: dẫn xuất acid > ketoneÆ chỉ khi dư GrignardÆ phản ứng tiếp với ketone tạo alcohol bậc 3 • Tương tự cho phản ứng với anhydride CH3-CH2-MgBr -HCl H3C C O C2H5 H3C C O Cl H3C C O-MgBr C2H5 Cl H2O /H+ H3C C OH C2H5 Cl+ δ− δ+ δ− δ+ 22 Phản ứng với ester: Khả năng phản ứng: ester < ketoneÆ không thể tách ketone trung gian CH3-CH2-MgBr H3C C O C2H5 H3C C O OCH3 -CH3OH H3C C O-MgBr C2H5 OCH3 H3C C OH C2H5 C2H5 H2O /H+ H3C C OH C2H5 OCH3+ δ− δ+ δ− δ+ 1. C2H5-MgBr 2.H2O /H+ 23 V.4.5. Phản ứng với oxide CH3-CH2-MgBr CH2CH2 O CH3-CH2-CH2-CH2-OH CH3-CH2-CH2-CH2-OMgBr+ H2O /H+ ether khan CHCH3CH2 O + MgBr 1. ether khan 2. H2O / H+ CH2CHCH3 OH 60% 24 V.4.6. Phản ứng ghép đôi Kumada RMgX + R'X CoCl2 R R' + MgX2 Kharash Kumada: ít sản phẩm phụ hơn Kharash RMgX' + R'X'' L2NiX2 or L2PdX2 R-R' + MgX'X'' 1Hóa Học Hữu Cơ TS Phan Thanh Sơn Nam Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM Điện thoại: 8647256 ext. 5681 Email: ptsnam@hcmut.edu.vn 2Chương 10: ALCOHOL-PHENOL Chương 10A: Alcohol R-OH trong đó: • R: no hay không no CH3 -CH2 -OH CH2 =CH-CH2 -OH • R: nhánh của arene C6 H5 -CH2 -OH 3I. Danh pháp I.1. Tên thông thường (dùng cho alcohol đơn giản) Gốc alkyl + alcohol CH3 -CH -OH ethyl alcohol (CH3 )2 CH-OH isopropyl alcohol (CH3 )2 CH-CH2 -OH isobutyl alcohol (CH3 )3 C-OH tert-butyl alcohol C6 H5 -CH2 -OH benzyl alcohol CH2 =CH-CH2 -OH allyl alcohol Có thể gọi CH3 -OH là carbinol, các alcohol khác là dẫn xuất của carbinol, ví dụ: methyl carbinol (ethyl alcohol) 4I.2. Tên IUPAC • Chọn mạch dài nhất có chứa nhóm –OH làm mạch chính • Lấy tên alkane, đổi aneÆ anol • Đánh số mạch chính từ đầu gần nhóm –OH nhất • Khi có nhiều nhóm thế, sắp xếp theo thứ tự alphabetical CH3 -OH methanol CH3 -CH2 -OH ethanol 5H3C C CH2-OH CH3 CH3 2,2-dimethyl-1-propanol CH3-CH-CH-CH3 OH CH3 3-methyl-2-butanol OH C6 H5 -CH2 -OH phenylmethanol 7-ethyl-8,9-dimethyl-5-dodecanol 6II. Các phương pháp điều chế II.1. Cộng hợp nước vào alkene Phản ứng cần xúc tác acid: H2 SO4 , H3 PO4 (không dùng HX) CH3-CH=CH2 H2SO4 CH3-CH-CH3 OH + H2O Tuân theo quy tắc Markonikov 7Phản ứng quan trọng điều chế alcohol bậc 1 & 2 từ alkene, ngược với sản phẩm Markonikov: CH3-CH=CH2 CH3-CH2-CH2-OH 1. B2H6 2. H2O2 / NaOH 8II.2. Khử hóa carbonyl, carboxylic acid và dẫn xuất • Khử bằng H2 R C R' O + H2 Ni R H C R' OH aldehydeÆ alcohol bậc 1 ketoneÆ alcohol bậc 2 9• Khử bằng LiAlH4 , NaBH4 R-CHO + LiAlH4 ÆR-CH2-OH R-COOH + LiAlH4 + R-CH2 -OH • Khử bằng [(CH3 )2 CH-O]3 Al trong (CH3 )2 CH-OH R-CHO + [(CH3 )2 CH-O]3 Al/(CH3 )2 CH-OH Æ R-CH2 -OH + (CH3 )2 CO 10 II.3. Đi từ hợp chất Grignar II.4. Thủy phân R-X, dẫn xuất của ester R-X + OH- Æ R-OH + X- R C O OR' OH- R-COO-+ H2O + R'-OH CH3-CH2-MgBr H3C C O H H3C C O-MgBr C2H5 H H2O /H + H3C C OH C2H5 H + δ− δ+ δ− δ+ + HO-MgBr 11 III. Tính chất vật lý • R-OH tạo liên kết H Æ to sôi cao hơn các dẫn xuất của hydrocarbon có khối lượng phân tử tương đương C1-C3: tan tốt trong nước C4-C7: tan 1 phần trong nước >C7: không tan trong nước 12 IV. Tính chất hóa học IV.1. Giới thiệu chung a. Khả năng đứt liên kết C-O Chỉ xảy ra trong môi trường acid R OH + H+ R O H H + R+ + H2O • Khả năng phản ứng: bậc 1 < bậc 2 < bậc 3 • C-OH chứa nhiều nhóm thế đẩy điện tửÆ thuận lợi 13 b. Khả năng đứt liên kết O-H • Chỉ xảy ra trong môi trường base mạnh R OH R-O- + H+ • Khả năng phản ứng: bậc 1> bậc 2> bậc 3 • R chứa nhiều nhóm đẩy điện tửÆ không thuận lợi 14 IV.2. Tính acid-base • Tính acid của alcohol rất yếu •Tính acid: C2 H5 -OH (Ka 1.3x10-18) < H2 O (1.3x10-14) < C6 H5 -OH (1.3x10-10) < CH3 COOH (1.8x10-5) • Alcohol hầu như không phản ứng với NaOH R OH + NaOH R-ONa + H2O 15 • Alcohol chỉ tác dụng với Na hay NaNH2 R OH + Na R-ONa + H2 R OH + NaNH2 R-ONa + NH3 • Muối alkoxide là base rất mạnh Tính base: (CH3 )3 C-O- > (CH3 )2 CH-O- > CH3 -CH2 -O- > CH3 -O- > OH- 16 IV.3. Phản ứng tạo ether CH3-CH2-OH CH3-CH2-OH Al2O3 CH3-CH2-O-CH2-CH3 CH3-CH2-O-CH2-CH3 2 + H2O 2 + H2O350-400 oC H2SO4 ***Danh pháp của ether: tên gốc alkyl + ether C2 H5 -O-C2 H5 diethyl ether CH3 -O-C(CH3 )3 tert-butyl methyl ether • Alcohol bậc 1: SN 2 • Alcohol bậc 3: SN 1 17 Nếu gốc alkyl phức tạp, có thể xem là nhóm thế alkoxy CH3-CH2-CH2-CH-CH2-CH3 OCH3 3-methoxyhexane CH2 OC2H5 CH2 OH 2-ethoxyethanol CH3-CH-CH OC2H5 CH3 CH3H3C 2-ethoxy-2,3-dimethylbutane 18 IV.4. Phản ứng ester hóa R C OH O H2SO4 R C Cl O R R C O C O O R C O-R' O R C O-R' O R C O-R' O + R'-OH + H2O + R'-OH + HCl + R'-OH + RCOOH Khả năng phản ứng: RCO-Cl (không cần xúc tác) > (RCO)2 O (không cần xúc tác) > RCOOH 19 Cơ chế phản ứng: R C OH OH OH R' R C OH O R C OH OH2 O R' R C OH OH -H2O R C OH O R' HSO4- -H+ R C O O R' δ+ δ− + H+ + R'-OH + + + • Khả năng phản ứng: alcohol bậc 1> bậc 2> bậc 3 HCOOH > CH3 COOH > RCH2 COOH > R2 CHCOOH > R3 CCOOH 20 IV.5. Phản ứng thế -OH bởi halogen a.Tác nhân HX CH3-CH2-OH H2SO4 CH3-CH2-OH ZnCl2 CH3-CH2-Cl CH3-CH2-Br+ HBr + H2O + HCl + H2O • Khả năng phản ứng: HI > HBr > HCl > HF • HCl khó phản ứng, cần xúc tác ZnCl2Æ Lewis acid tấn công vào OÆ liên kết C-O dễ đứt • Khả năng thay thế: bậc 3 > bậc 2 > bậc 1 21 b. Tác nhân PX3 , PX5 , SOCl2 R-OH + PCl3 pyridine R-Cl + H3PO3 R-OH + PCl5 pyridine R-Cl + POCl3 + HCl R-OH + SOCl2 pyridine R-Cl + SO2 + HCl 22 IV.6. Phản ứng dehydro hóa và oxy hóa a. Phản ứng dehydro hóa R-CH2OH Cu R C H R OH Cu CH3-C-CH2-CH3 CH3 OH Cu R C R O CH3-C=CH-CH3 CH3 200-300 oC R-CHO + H2 200-300 oC + H2 200-300 oC + H2O 23 b. Phản ứng oxy hóa •Tác nhân oxy hóa: KMnO4 , K2 Cr2 O7 , CrO3 • Alcohol bậc 1 Æ aldehydeÆ carboxylic acid •Rất khó dừng lại ở giai đoạn aldehyde Æ thường đi thẳng đến RCOOH R-CH2OH RCOOH R-COOK H+ + KMnO4 + MnO2 + KOH 24 • Muốn dừng lại ở giai đoạn aldehyde: phải dùng pyridinium chlorocromate C5 H5 NH+CrO3 Cl- (PCC): R-CH2OH C5H5NH+CrO3Cl- CH2Cl2 RCHO + Cr3+ • Alcohol bậc 2 Æ ketone (H3C)3C OH (H3C)3C OCH3COOH, H2O t o Na2Cr2O7 • Alcohol bậc 3 Æ chỉ bị oxy hóa trong acid (tách nước thành alkeneÆ oxy hóa cắt mạch alkene) CH3-C-CH2-CH3 CH3 OH KMnO4 H3C C CH3 OH2SO4, t o + CH3-COOH 25 Chương 10B: Phenol -OH liên kết trực tiếp với nhân thơm 109 o 1,36 A o 26 I. Danh pháp OH OH CH3 OH OH CH3 CH3 p-cresol m-cresolo-cresolphenol OH OH OH OH OH OH OH hydroquinoneresorcinolcatechol O2N NO2 NO2 picric acid OH OCH3 CH2CH CH2 eugenol OH CH(CH3)2 H3C Thymol OH α-naphthol β-naphthol OH Tên thông thường 27 OH OH OH OH OH OH 1,2-benzenediol 1,3-benzenediol 1,4-benzenediol OH OCH3 4-methoxyphenol OH Cl Br 3-bromo-4-chlorophenol OH Cl CH3 5-chloro-2-methylphenol Tên IUPAC 28 II. Các phương pháp điều chế II.1. Chưng cất nhựa than đá • Lấy phân đoạn 170-240 oC • Tách phenol bằng cách chuyển thành phenolate hòa tan • Hoàn nguyên phenol C6 H5 ONa + CO2 + H2 O Æ C6H5OH + NaHCO3 29 II.2. Thủy phân chlorobenzene Cl + KOH OH + KCl300 oC 280 atm Không xảy ra ở điều kiện thường II.3. Phương pháp kiềm chảy SO3H ONa OH H+ + NaOH R 300 oC + Na2SO3 30 II.4. Oxy hóa cumene (dùng trong công nghiệp) CH(CH3)2 O2 CH3C CH3 O OH OH H3C C CH3 O cumene hydroperoxide H2O, H+ + 31 II.5. Thủy phân muối diazonium (phòng TN) N+ N Cl- OH + H2O 40-50 oC + N2 + HCl • Điều chế muối diazonium: NH2 + NaNO2 + HCl N+ N Cl- + NaCl + H2O 32 III. Tính chất vật lý +C của –OH với nhân thơmÆ O-H phân cực mạnh Æ khả năng tạo liên kết H của phenol > alcohol to sôi , to nóng chảy, độ hòa tan trong nước > alcohol tương ứng phenol cyclohexanol tosôi (oC) 180 161 tonc 41 25.5 độ hòa tan (g/100g H2 O)9.3 3.6 33 IV. Tính chất hóa học IV.1. Tính acidO H Æ O-H phân cực Æ tính acid > HOH > alcohol OH OH NaOH Na ONa ONa + H2O + H2 Tính acid: phenol < H2 CO3 : C6 H5 ONa + CO2 + H2 O Æ C6H5OH + NaHCO3 34 So sánh tính acid của 1 số phenol: OH NO2 OH NO2 OH NO2 OH CH3 OH CH3 OH CH3 > > > > pKa 7.15 7.23 8.4 10.08 10.14 10.28 OH OCH3 OH OCH3 OH OCH3 OH Cl OH Cl OH Cl > > > > 9.65 9.98 10.21 8.48 9.02 9.38 35 IV.2. Phản ứng tạo ether • Khác với alcohol OH + C2H5OH H+ OH H++ OH 36 • Giải thích: CH3-CH2-OH H+ O H CH2-CH2-O H H +δ+ +C của –OH làm giảm mật độ điện tử của O Æ không có khả năng tấn công vào oxonium cationÆ không có SN2 37 • Ngoại lệ: OH H2SO4 O-CH3 + CH3OH methyl ethyl ether /nerolin + H2O • Mật độ điện tử ở O trên naphthol > trên phenol Điều chế ether của phenol bằng phương pháp Williamson: ONa O C2H5 + C2H5-Br + NaBr 38 ONa + CH2=CH-CH2-I O CH2 CH CH2 + NaBr ONa + H3C O S OH3C O O O CH3 H3C O S ONa O O + ONa + I O + NaI 39 • Lưu ý: để điều chế C6 H5 -O-C2 H5 , cần đi từ C6 H5 ONa+ C2 H5 -Br nhưng không đi từ C6 H5 -Br + C2 H5 ONa • Ether của phenol có thể bị cắt mạch: OCH3 OH 57% HI 120-130 oC + CH3I 40 IV.3. Phản ứng ester hóa • Khác với alcohol OH + CH3COOH H + • Phải dùng dẫn xuất chloride hay anhydride của carboxylic acid OH H3C C Cl O + acetyl chloride O C O CH3 + HCl 41 OH C6H5 C Cl O OH H3C H3C C O C O O O C O CH3 O C O C6H5 + + HCl benzoyl chloride + + CH3COOH • Lưu ý: O C O C2H5 AlCl3 OH C C2H5 O OH C C2H5O + to 42 IV.4. Phản ứng thế nhóm –OH • Khác với alcohol OH + X- • Ngoại lệ: OH O2N NO2 NO2 Cl O2N NO2 NO2 + PCl5 + POCl3 + HCl OH Zn 400 oC + ZnO 43 IV.5. Phản ứng thế ái điện tử -OH (+C>-I) Æ vòng thơm tham gia SE dễ dàng, sản phẩm o-, p- • Halogen hóa OH OH CS2 -HBr H2O -HBr Br Br Br OH Br OH Br OH + Br2 + Br2 + 44 • Nitro hóa phenol: Không cần H2 SO4 , xảy ra ở to thường, đồng phân o- dễ tách bằng chưng cất lôi cuốn hơi nước OH HNO3 OH NO2 OH NO2 + 35% 65% 45 • Sulfo hóa OH H2SO4 OH SO3H H2SO4 OH SO3H 15-20 oC 100 oC 100 oC • Friedel-Crafts: thường cho hiệu suất thấp (cần dùng xúc tác HF, H3 PO4 ) 46 IV.6. Phản ứng Kolbe (trong công nghiệp) O-Na+ O C O OH C ONa O H+ OH C OH O O CH ONa O + δ− δ−δ+ 125 oC 4-7 atm • Sản phẩm phụ là p-hydroxybenzoic acid, có thể tách khỏi salicylic acid bằng chưng cất lôi cuốn hơi nước 47 IV.7. Phản ứng với formaldehyde • Trong môi trường base: O- C O H H HO- H+ OH CH2OH OH CH2OH O- CH2OH O- CH2OH + δ+ δ− SE + + •Trong môi trường acid: C O H H H+ C OH H H OH OH CH2OH OH CH2OHδ+ δ− + SE + 1Hóa Học Hữu Cơ TS Phan Thanh Sơn Nam Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM Điện thoại: 8647256 ext. 5681 Email: ptsnam@hcmut.edu.vn 2Chương 9: ALDEHYDE-KETONE I. Giới thiệu chung C O • R-CHO Æ aldehyde • RCOR’ Æ ketone 3• Tùy theo cấu tạo của R, sẽ có hợp chất carbonyl mạch hở (no + không no) & carbonyl thơm CH3 -CH2 -CH2 -CHO CH2 =CH-CH2 -CHO C H O CH3-CH2-C-CH3 O C CH3 O 4II. Danh pháp II.1. Aldehyde *Tên thông thường • Dựa theo tên carboxylic acid tương ứng, thay ‘–ic acid’ bằng ‘aldehyde’ • Aldehyde mạch nhánhÆ xem như là dẫn xuất của mạch thẳng, dùng α, β, γ ...để chỉ vị trí nhánh • Một số tên thông thường được chấp nhận làm tên IUPAC 5* Tên IUPAC • Mạch chính dài nhất & chứa –CHO • Gọi theo tên hydrocarbon tương ứng thay neÆ nal HCHO formaldehyde / methanal CH3 CHO acetaldehyde / ethanal C6 H5 CHO benzaldehyde /phenylmethanal C6 H5 CH2 CHO phenylacetaldehyde / phenylethanal CH3-CH2-CH-CH2-CHO CH3 β-methylvaleraldehyde / 3-methylpentanal 6II.2. Ketone • Tên thông thường Tên 2 gốc alkyl + ketone Nếu nhóm carbonyl gắn trực tiếp vòng thơmÆ - phenone • Tên IUPAC • Mạch chính dài nhất chứa nhóm carbonyl • Đánh số để nhóm carbonyl có chỉ số nhỏ nhất •Gọi theo tên hydrocarbon, thay neÆ none 7H3C C CH3 O acetone / propanone CH3-CH2-CH2-C-CH3 O methyl n-propyl ketone / 2-pentanone CH2 C CH3 O benzyl methyl ketone / 1-phenyl-2-propanone C CH3 O acetophenone / 1-phenylethanone / methyl phenyl ketone H3C C O CH CH2 methyl vinyl ketone / 3-butane-2-one 8III. Các phương pháp điều chế III.1. Oxy hóa hydrocarbon CH4 H2C CH2 NO CuCl2 CH3-CHO + O2 600-700 oC HCHO + H2O + O2 50 oC CH3 Co2+ CHO + O2 9III.2. Đi từ alkyne HC CH HgSO4 H2SO4 HC CH2 OH CH3CHO+ H2O enol C CH HgSO4 H2SO4 C CH2 OH + H2O enol R R C CH3 O R C CCH H H C H H CH3 C CH3C CH2 CH3 H BR2 CH3COOH BHR2 C CH3C CH2 CH3 H OH CH2 CH3C CH2 CH3 O C C H H3C C2H5 H δ−δ+ H2O2/OH- 10 III.3. Ozone hóa alkene C C O3 C C O O O C O O C O C O H 2 O (H +) C O C O molozonide ozonide Z n / C H 3 C O O H + H2O H2/Pt + H2O + H2O2 CH3-C=CH-CH2-CH3 CH3 CH2-C-CH3 O CH3-CH2-CHO1. O3 2. H2O + + H2O2 • Lưu ý: H2 O2 dễ dàng oxy hóa aldehyde thành carboxylic acid Æ sản phẩm cuối là acid!!! 11 III.4. Đi từ alcohol • Dehydro hóa alcohol bậc 1, bậc 2 R-CH2OH Cu R C H R OH Cu CH3-C-CH2-CH3 CH3 OH Cu R C R O CH3-C=CH-CH3 CH3 200-300 oC R-CHO + H2 200-300 oC + H2 200-300 oC + H2O 12 Oxy hóa alcohol: •Tác nhân oxy hóa: KMnO4 , K2 Cr2 O7 , CrO3 •Alcohol bậc 1 Æ aldehydeÆ carboxylic acid • Rất khó dừng lại ở giai đoạn aldehyde Æ thường đi thẳng đến RCOOH • Muốn dừng lại ở giai đoạn aldehyde, phải dùng pyridinium chlorocromate C5 H5 NH+CrO3 Cl- (PCC): R-CH2OH C5H5NH+CrO3Cl- CH2Cl2 RCHO + Cr3+ 13 • Alcohol bậc 2 Æ ketone (H3C)3C OH (H3C)3C OCH3COOH, H2O t o Na2Cr2O7 OH Na2Cr2O7 H2SO4 / H2O O 85% H2C CHCHCH2CH2CH2CH2CH3 OH PCC CH2Cl2 H2C CHCCH2CH2CH2CH2CH3 O 80% 14 III.5. Đi từ dẫn xuất của carboxylic acid R C O Cl R-CHO+ H2 Pd/BaSO4 + HCl COCl NO2 CHO NO2 LiAlH(O-tBu)3 (RCOO)2Ca R C R O t o + CaCO3 15 • Khả năng phản ứng: dẫn xuất acid > ketoneÆ chỉ khi dư GrignardÆ phản ứng tiếp với ketone tạo alcohol bậc 3 • Tuy nhiên, thực tế khó tách ketone với hiệu suất cao CH3-CH2-MgBr -HCl H3C C O C2H5 H3C C O Cl H3C C O-MgBr C2H5 Cl H2O /H+ H3C C OH C2H5 Cl+ δ− δ+ δ− δ+ 16 III.6. Điều chế hợp chất carbonyl của arene (R-CO)2O R-CO-Cl CR O Lewis acid • HCOCl không bềnÆ phải dùng CO/HCl/AlCl3 làm tác nhân acyl hóa (Phương pháp Gattermann- Koch) H3C AlCl3 [H-C-Cl] O H3C CHO+ CO + HCl + HCl 17 • Có thể thay CO bằng HCN khan (phương pháp Gattermann) H2O OH3C -NH4Cl [H-C-Cl] NH OH3C CHO AlCl3 OH3C C NH2 H Cl-+ HCN + HCl + • Thay HCN bằng R-CN để điều chế ketone thơm 18 IV. Tính chất vật lý • Không tạo liên kết H như alcohol Æ to sôi < alcohol tương đương • Phân cực mạnh, dễ tan trong nước (C1-C5) V. Tính chất hóa học C O δ+ δ− sp2 • Cấu tạo phẳng • Góc liên kết ~ 120o • Moment lưỡng cực μ = 2.7 D (CH3 CHO) • Độ dài liên kết C-O 1.23Å 19 V.1. Phản ứng cộng hợp ái nhân (AN ) + Xδ+-Yδ− C OX Y C O δ+ δ− X-Y có thể là H-OH, H-OR, H-CN, H-SO3 Na, Li-R, BrMg-R 20 a. Cơ chế: 2 giai đoạn, lưỡng phân tử • Giai đoạn 1: Cδ+ Oδ− + Y- chaäm C O- Y carbanion Giai đoạn chậm: Y- tấn công vào C+ Æ ái nhân • Giai đoạn 2: C O- Y C OX Y + X+ nhanh 21 b. Ảnh hưởng của nhóm thế liên kết với C=O • Nguyên tử C trong C=O có điện tích dương càng lớnÆ AN càng thuận lợi • Nhóm thế đẩy đtử (+C, +I, +H) làm giảm khả năng phản ứng • Nhóm thế hút đtử (-C, -I) làm tăng khả năng phản ứng NO2-CH2-CHO > H-CHO > R-CHO > R C R O R C O-R O R C NH2 O R C NHR O R C O- O > > > 22 V.2. Phản ứng với tác nhân ái nhân carbon Phản ứng với hợp chất Grignard CH3-CH2-MgBr H3C C O H H3C C O-MgBr C2H5 H H2O /H + H3C C OH C2H5 H + δ− δ+ δ− δ+ + HO-MgBr 23 C O CH2CH2CH3CH3 + CH3CH2MgBr 1. ether khan 2. H3O+ CH3CCH2CH2CH3 OH CH2CH3 C O HCH3CH2CH2 + 1. ether khan 2. H3O+ CH3CH2CH2CH MgBr OH C O HH + CH3CH2CH2CH2MgBr 1. ether khan 2. H3O+ CH3CH2CH2CH2CH2OH C O HCH3CH2 + CH3CH2CH2MgBr 1. ether khan 2. H3O+ CH3CH2CHCH2CH2CH3 OH 24 Phản ứng với acetylide anion CH3C CH + NaNH2 CH3C CNa + NH3 CH3C CH + Na CH3C CNa + H2 C O HCH3CH2 CH3C C- CH3CH2CHC O- CCH3 N H+ CH3CH2CHC OH CCH3 25 Phản ứng với hydrogen cyanide C O CH3H3C -C N H3C C O- C CH3 N HCN H3C C OH C CH3 N -C N+ CH3CH2 C OH CH2CH3 C N HCl / H2O to CH3CH2 C OH CH2CH3 COOH CH3CH2CH2 C OH C N H H2 Pt CH3CH2CH2 C OH CH2NH2 H 26 Phản ứng với nướcÆ gem-diol V.3. Phản ứng với tác nhân ái nhân oxygen C O CH3CH3 + H2O CH3 C OH OH CH3 C O HCH3 + H2O CH3 C OH OH H C O HH + H2O H C OH OH H 99,8% 0,2% 42% 58% 0,1% 99,9% 27 Phản ứng với alcohol R C O H R'-OH/H+ R C OR' H OH R'-OH/H+ hemiacetal R C OR' H OR' -H2O acetal R C O H +H+ -H+ R C OH H + + R'-OH - R'-OH R C OR' H OH H + - H+ + H+ R C OR' H OH hemiacetal +H+ -H+ R C OR' H OH2 + - H2O + H2O R C OR' H + + R'-OH - R'-OH R C OR' H OR' H + - H+ + H+ R C OR' H OR' acetal 28 O C O OCH3 HOCH2CH2OH HCl C O OCH3 OO LiAlH4 CH2O- OO H2O / HCl CH2OH O H O O HOCH2CH2OH HCl H O OO 1. CH3MgBr 2. H2O / HCl H O OH Acetal bảo vệ nhóm chức 29 Phản ứng với amine bậc 1 V.4. Phản ứng với tác nhân ái nhân nitrogen R C O H + NH2-R' R C N H O- R' H + H R C N H OH R' H R C N H R' - H2O carbinolamine R C N H O R' HH H H R C N H R' + H+ -H+ 30 Phản ứng với amine bậc 2 RCH2 C O H + NHR2 RCH2 C N H O- R R + H RCH2 C N H OH R R RCH2 C N H R - H2O carbinolamine RCH2 C N H O R RH H R RCH C N H R + H+ -H+ R 31 Phản ứng hình thành imine CHO + H2NOH CH NOH + H2O oxime C O H3C + H2NNH2 C NNH2 H3C + H2O hydrazone O + H2NNHCNH2 O NHNCNH2 O + H2O semicarbazone 32 V.5. Phản ứng với tác nhân ái nhân lưu huỳnh R C O H :S O ONa OH R C SO3H H ONa R C SO3Na H OH + R C SO3Na H OH HCl R C SO3Na H OH NaOH R-CHO + SO2 + H2O + NaCl R-CHO + Na2SO3 + H2O 33 V.6. Phản ứng ngưng tụ aldol • Trong môi trường base (NaOH, Ba(OH)2 , Na2 CO3 , CH3 COONa) , aldehyde hay ketone có Hα có thể phản ứng với nhauÆ ngưng tụ aldol a. Phản ứng giữa aldehyde và aldehyde CH3-CHO CH3-CHO CH3-CH=CH-CHO OH- CH3-CH-CH2-CHO OH + to + H2O 34 • Cơ chế: Giai đoạn 1 Æ tạo carbanion CH2 C O H H + OH- CH2 C O H _ + H2O Giai đoạn 2 Æ cộng hợp ái nhân H3C C O H CH2 C O H _ + CH3-CH-CH2-CHO O- Giai đoạn 3 Æ proton hóa, tái tạo OH- Sản phẩm tách nước bền do liên hợp giữa C=C và C=O CH3-CH-CH2-CHO O- CH3-CH-CH2-CHO OH CH3-CH=CH2-C CH3-CH-CH2-CHO OH O H + H2O + OH - OH- 35 b. Phản ứng giữa aldehyde và ketone • Cơ chế tương tự như trên, trong đó aldehyde đóng vai trò tác nhân carbonyl, ketone đóng vai trò tách Hα tạo carbanion CH3-CHO + H3C C CH3 O OH- CH3-CH-CH2-C-CH3 OH O -H2O CH3-CH=CH-C-CH3 O 36 c. Phản ứng giữa ketone và ketone •Hiệu suất rất thấp 2 CH3CCH3 O OH- CH3CCH2CCH3 OOH CH3 OH- to CH3C CHCCH3 CH3 O + H2O 37 d. Phản ứng giữa 2 carbonyl khác nhau (crossed aldol ) • Có thể thu được 1 hỗn hợp 4 sản phẩm • Thường chỉ hiệu quả khi 1 carbonyl không có Hα & carbonyl có Hα được thêm từ từ vào phản ứngÆ 1 sản phẩm CHO CH3CH2CH2CHO+ OH- CH C CHO CH2CH3 + H2O CH C CHO CH2CH3 OH H 38 Phản ứng aldol hóa nội phân tử CH3CCH2CH2CCH3 O O OH- CH3CCH2CH2CCH2 O O O H3C HO CH3CCH2CH2CH2CH2CCH3 O OH-O CH3CCH2CH2CH2CHCCH3 O O COCH3 H3C HO CH3CCH2CH2CH2CCH3 O OH-O CH3CCH2CH2CH2CCH2 O O O CH3HO CH3CCH2CH2CH2CH2CH2CCH3 O OH-O CH3CCH2CH2CH2CH2CHCCH3 O O COCH3 CH3HO Vòng 5, 6 cạnh bền hơn 3,4,7 cạnh 39 V.7. Phản ứng Cannizzaro •Trong môi trường kiềm, aldehyde không có Hα sẽ tự oxy hóa – khử tạo 1 carboxylic acid + 1 alcohol CHO NO2 HCHO CH2OH NO2 CH3OH COONa NO2 35% NaOH + p-nitrobenzaldehyde p-nitrobenzyl alcohol sodium p-nitrobenzoate 50% NaOH + HCOONa 40 •1 hỗn hợp 2 aldehyde không có Hα có khả năng tạo 4 sản phẩm. Nếu 1 aldehyde là formaldehyde thì ~ chỉ có formate & alcohol của aldehyde kia CHO OCH3 CH2OH OCH3 HCOONa 35% NaOH + anisaldehyde p-methoxybenzaldehyde p-methoxybenzyl alcohol HCHO + 41 • Cơ chế: C6H5 C O H OH- C6H5 C O- O C6H5 C OH H O- H- C6H5 CH2OH C6H5 C O H C6H5 C OH O C6H5 CH2 O- δ− δ+ δ− δ+ + + 42 V.8. Phản ứng oxy hóa K2Cr2O7 H2SO4 CH3CH2CH2CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2CH2COOH CH3CH2CH2CH2CHO Ag(NH3)2+ CH3CH2CH2CH2COOHNH3 RCH CHCHO Ag(NH3)2+ NH3 RCH CHCOOH Muốn bảo toàn C=C: 43 • Ketone chỉ bị oxy hóa bởi tác nhân oxy mạnh, cắt mạch, tạo carboxylic acid O [O] CH3-CH2-COOH + CH3-COOHCH3-CH2-C-CH2-CH3 Æ có thể phân biệt aldehyde & ketone • Riêng methyl ketone, có phản ứng haloform: R C CH3 O NaOI RCOONa + CHI3 Æ nhận biết methyl ketone Lưu ý: R-CH(OH)-CH3 + NaOIÆ R-CO-CH3Æ vẫn cho phản ứng haloform!!! 44 V.9. Phản ứng khử • Khử thành hydrocarbon C O CH3 NH2NH2 OH-, to CH2CH3 Zn(Hg) HCl CH2CH3 45 NH2NH2 OH-, to Zn(Hg) HCl COCH3 OH CH2CH3 Cl CH2CH3 OH 46 Khử thành alcohol CH3O CHO H2 / Pt C2H5OH CH3O CH2OH CHO O2N CH3OH NaBH4 CH2OH O2N CH3CCH2C(CH3)3 O C2H5OH NaBH4 CH3CHCH2C(CH3)3 OH CHCH2CH2CCH3 O 1. LiAlH4 / ether 2. H3O+ (CH3)2C CHCH2CH2CHCH3 OH (CH3)2C 1Hóa Học Hữu Cơ TS Phan Thanh Sơn Nam Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM Điện thoại: 8647256 ext. 5681 Email: ptsnam@hcmut.edu.vn 2Chương 12: CARBOXYLIC ACID I. Giới thiệu chung Là những hợp chất hữu cơ chứa nhóm carboxyl C O O-H • Tùy theo gốc hydrocarbon mà phân loại thành carboxylic acid no, không no, thơm • Ví dụ: CH3 -COOH CH2 =CH-COOH C6 H5 -COOH trong phân tử 3II. Danh pháp II.1. Tên thông thường HCOOH formic acid CH3 COOH acetic acid CH3 CH2 COOH propionic acid CH3 (CH2 )2 COOH butyric acid CH3 (CH2 )3 COOH valeric acid CH3 (CH2 )10 COOH lauric acid CH3 (CH2 )16 COOH stearic acid C6 H5 COOH benzoic acid 4• Acid có nhánhÆ xem như là dẫn xuất của acid mạch thẳng, dùng α, β, γ, δ để chỉ vị trí nhánh CH2-CH2-CH-COOH Cl CH3 γ-chloro-α-methylbutyric acid • Ar-COOH Æ xem như là dẫn xuất của benzoic acid COOH NO2 NO2 2,4-Dinitrobenzoic acid • Có thể xem các acid là dẫn xuất thế H của acetic acid C6 H5 -CH2 -COOH phenylacetic acid 5II.2. Tên IUPAC • Mạch chính dài nhất chứa nhóm –COOH (C1) • Gọi theo tên hydrocarbon tương ứng, đổi neÆ noic acid CH3-CH2-CH-COOH CH3 2-methylbutanoic acid Cl CH-CH2-COOH CH3 3-(p-chlorophenyl)butanoic acid CH3 -CH=CH-COOH 2-butenoic acid 6III. Các phương pháp điều chế III.1. Dùng tác nhân Grignard CH3CH2CH2CH2Cl Mg ether CH3CH2CH2CH2MgCl 1. CO2 2. H3O+ CH3CH2CH2CH2COOH H3C C CH3 CH3 Cl Mg ether H3C C CH3 CH3 MgCl 1. CO2 2. H3O+ H3C C CH3 CH3 COOH Cl Mg ether MgCl 1. CO2 2. H3O+ COOH 7III.2. Thủy phân các dẫn xuất polyhalogen, các dẫn xuất của acid R-CH2-C Cl Cl Cl R-CH2-COOH+ H2O to + HCl R C O O-R' H+ (OH-) R C O NH2 H+ (OH-) R-COOH R-COOH+ H2O + R'-OH + H2O + NH3 R CN H + (OH-) R C O Cl H+ (OH-) R-COOH R-COOH + H2O + NH3 + H2O + HCl 8III.3. Carboxyl hóa alkene •Dùng trong công nghiệp, sản xuất acid > 3C R-CH=CH2 Ni(CO)4 R CH2 CH2-COOH+ CO + H2O 250 oC 200 atm III.4. Phương pháp oxy hóa R-CH2OH RCOOH R-COOK H+ + KMnO4 + MnO2 + KOH 9CH3 NO2 KMnO4 COOH NO2 H2O, to CH2CH2CH2CH3 COOHKMnO4 H2O, to 10 IV. Tính chất vật lý R C O O H Æ O-H phân cực mạnh hơn ROH • Khả năng tạo liên kết H > của alcohol •To sôi > các hợp chất khác có cùng C 11 V. Tính chất hóa học •Theo hiệu ứng: +C của O trong –OH Æ O-H phân cực mạnhÆ H dễ tách ra dạng H+ Ætính acid mạnh hơn alcohol, phenol •Theo công thức cộng hưởng: R C O O-H H+ + R C O O- R C O- O R C O O - carboxylate anion bềnÆ cân bằng chuyển dịch về phía tạo H+ 12 V.1. Tính acid • Gốc R chứa nhóm thế hút điện tửÆ tính acid tăng • Gốc R chứa nhóm thế đẩy điện tửÆ tính acid giảm •Tính acid: C O O H O H > C O O H OH C O O H OH > H3C C COOH CH3 CH3 H3C C COOH H CH3 H3C C COOH H H CH3-COOH< < < 13 Tính acid của các acid: F3 C-COOH (pKa 0.23) > Cl3 C-COOH (0.66) > Cl2 CH-COOH (1.25) > NO2 -CH2 -COOH (1.68) > NC-CH2 -COOH (2.47) > F-CH2 -COOH (2.57) > Cl-CH2 -COOH (2.87) > Br-CH2 -COOH (2.90) > HCOOH (3.75) > HO-CH2 -COOH (3.83) > CH3 COOH (4.76) > CH3 CH2 COOH (4.87) > (CH3 )3 C-COOH (5.03) 14 * Acid béo không no: • Tính acid mạnh hơn acid no cùng mạch C (do C=C có –I) • Nối đôi C=C càng gần –COOH thì tính acid càng mạnh • Tuy nhiên: nếu C=C liên hợp với C=O trong – COOH thì tính acid giảm do +C của C=C!!! • Tính acid: CH3 -CH=CH-CH2 -COOH (pKa 4.48) > CH2 =CH-CH2 -CH2 -COOH (4.68) > CH3 -CH2 -CH=CH-COOH (4.83) 15 • Nối ba C≡C cho dù ở vị trí liên hợp với C=O thì vẫn làm tăng mạnh tính acid (khác C=C): do –I của C≡C mạnh & chỉ có 1 lkết π của C≡C cho +C liên hợp với C=O, lkết π còn lại cho –I nhưng không có +C!!! • Tính acid: CH≡C-COOH (pKa 1.84) > CH3 -C≡C-COOH (2.60) > CH2 =CH-COOH (4.25) 16 * Acid có vòng thơm: •Tính acid H-COOH (pKa 3.75) > C6 H5 -COOH (4.18) do +C của C6 H5 - mạnh hơn –I •Tính acid tùy thuộc bản chất & vị trí nhóm thế: o-NO2 -C6 H5 -COOH > p- > m- • Halogen cho –I > +C Æ o-Cl-C6H5-COOH > m- > p- 17 V.2. Phản ứng thế nhóm –OH của acid a. Phản ứng tạo acid chloride H3C C O O-H + PCl3 H3C C O Cl + H3PO3 H3C C O O-H + PCl5 H3C C O Cl + POCl3 + HCl H3C C O O-H + SOCl2 H3C C O Cl + SO2 + HCl 18 b. Phản ứng tạo amide H3C C O O-H H3C C O O-NH4+ H3C C O NH2 + NH3 to + H2O c. Phản ứng tách nước tạo anhydride H3C C O O-H H3C C O O-H P2O5 H3C C O CH3C O O + + H2O 19 d. Phản ứng tạo ester R C OH O H2SO4 R C Cl O R R C O C O O R C O-R' O R C O-R' O R C O-R' O + R'-OH + H2O + R'-OH + HCl + R'-OH + RCOOH • Khả năng phản ứng: RCO-Cl (không cần xúc tác) > (RCO)2 O (không cần xúc tác) > RCOOH • Khả năng phản ứng: alcohol bậc 1> bậc 2> bậc 3 HCOOH > CH3 COOH > RCH2 COOH > R2 CHCOOH > R3 CCOOH 20 V.3. Phản ứng thế Hα (Hell-Vohard-Zelinsky) C C O O-H H H H Æ Hα linh độngÆ có thể tham gia phản ứng thế (xúc tác PBr3, PCl3, P) H3C C O O-H Cl2 P ClH2C C O O-H P Cl2 Cl2HC C O O-H P Cl2 Cl3C C O O-H C C O O-H R H R' + Br2 PBr3 C C O O-H R Br R' + HBr 21 CH3CH2COOH Cl2 P CH3CHClCOOH P Cl2 CH3CCl2COOH P Cl2 • Các dẫn xuất này vẫn tham gia phản ứng thế ái nhân và tách loại: R-CH-COOH Br R-CH2-CH-COOH Br NaOH R-CH-COONa OH R-CH=CH-COO- H+ H+ R-CH-COOH OH R-CH=CH-COOH α-hydroxy acid KOH/C2H5OH to 22 V.4. Phản ứng khử thành alcohol •Tận dụng được nguồn acid béo thiên nhiên 4R-COOH + 3LiAlH4 4H2 + 2LiAlO2 + (R-CH2-O)4AlLi H2O 4 R-CH2-OH • Hiệu suất cao, tuy nhiên LiAlH4 mắt tiềnÆ dùng trong PTN •Trong công nghiệp, chuyển thành ester, khử bằng H2 /CuO.CuCr2 O4 ở áp suất cao CH3(CH2)10COOCH3 H2, CuO.CuCr2O4 150 oC CH3(CH2)10CH2OH + CH3OH methyl laurate lauryl alcohol 1Hóa Học Hữu Cơ TS Phan Thanh Sơn Nam Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM Điện thoại: 8647256 ext. 5681 Email: ptsnam@hcmut.edu.vn 2Chương 13: AMINE - DIAZONIUM I. Giới thiệu chung Là hợp chất hữu cơ mà phân tử chứa 1 hay nhiều nhóm –NH2 (hay –NHR, -NR2 ) liên kết với C • Amine được phân loại dựa trên số nhóm alkyl hay aryl liên kết với N R N H H amine bậc 1 R N R' H amine bậc 2 R N R' R amine bậc 3 3II. Danh pháp II.1. Tên thông thường Tên gốc hydrocarbon + amine CH3NH2 CH3NHCH2CH2CH3 CH3CH2NHCH2CH3 CH3NCH3 CH3 CH3NCH2CH2CH2CH3 CH3 CH3CH2NCH2CH2CH3 CH3 methylamine methylpropylamine diethylamine trimethylamine butyldimethylamine ethylmethylpropylamine 4II.2. Tên IUPAC Amine không chứa –COOH, -CHO, -OH: alkanamine CH3CH2CH2CH2NH2 butanamine CH3CH2CHCH2CH2CH3 NHCH2CH3 N-ethyl-3-hexanamine CH3CH2NCH2CH2CH3 CH3 N-ethyl-N-methyl-1-propanamine CH3CHCH2CH2NHCH3 3-chloro-N-methyl-1-butanamine Cl CH3CH2CHCH2CHCH3 NHCH2CH3 CH3 N-ethyl-5-methyl-3-hexanamine CH3CHCH2CHCH3 Br NCH3 CH3 4-bromo-N,N-dimethyl-2-pentanamine NHCH2CH2CH3 CH2CH3 2-ethyl-N-propylcyclohexanamine 5Chứa nhiều nhóm amine: CH3CHCH2NH2 NH2 1,2-propandiamine H2NCH2(CH2)4CH2NH2 1,6-hexandiamine Trật tự ưu tiên: -COOH > -CHO > >C=O > -OH > -NH2 HOCH2CH2NH2 2-aminoethanol CH3CCH2CH2NH2 O 4-amino-2-butanone COOH H2N 4-aminobenzoic acid 6III. Các phương pháp điều chế III.1. Alkyl hóa NH3 a. Alkyl hóa bằng dẫn xuất halogen NH3 CH2Cl CH3-CH2-Cl -HX RX NH3 -HCl NH3 -HCl R-NH2 -HX RX CH3-CH2-NH2 CH2-NH2 R N R H -HCl CH3Cl RX -HX -HCl CH3Cl R N R R C2H5 N H CH3 RX -HX CH2-NH-CH3 R N+ R R R X- 7• Aryl halide chỉ phản ứng nếu nhân thơm chứa nhóm thế hút điện tử mạnh như -NO2 ở vị trí o-, p- hoặc ở điều kiện khắc nghiệt Cl NO2 NO2 CH3-NH2 NHCH3 NO2 NO2 2,4-dinitrochlorobenzene N-methyl-2,4-dinitroaniline Cl Cu2O NH2 + NH3 200 oC 8b. Alkyl hóa bằng alcohol R-OH Al2O3 R-NH2+ NH3 400-450 oC + H2O III.2. Phản ứng chuyển vị Hofmann của amide Ar C O NH2 R C O NH2 R-NH2 Ar-NH2 + OBr- + CO32- + OBr- + CO32- 9III.3. Khử hóa hợp chất nitro • Khử bằng H mới sinh từ Fe, Sn/H+ C6 H5 -NO2 + 3Fe + 6HCl Æ C6H5-NH2 + 3FeCl2 + 2H2O C6 H5 -NO2 + 3Sn + 6HCl Æ C6H5-NH2 + 3SnCl2 + 2H2O 10 • Khử bằng H2 dùng xúc tác Pt, Ni, Pd NO2 Pt NH2 + 3H2 + 2H2O • Khử bằng tác nhân khử yếu như Na2 S, (NH4 )2 S Æ nếu có nhiều nhóm –NO2 thì chỉ khử 1 nhóm NO2 NO2 NO2 NH2 + Na2S + H2O + Na2SO3 11 III.4. Khử hóa nitrile CH2Cl NaCN CH2CN H2C CH2NH2 H2, Ni 140 oC Cl-CH2-CH2-CH2-CH2-Cl NaCN NC-(CH2)4-CN NH2-CH2-(CH2)4-CH2-NH2 H2, Ni 12 III.5. Đi từ hợp chất carbonyl R C O H R C NH H + NH3 imine H2/Ni R CH2 NH2 • Có thể thay H2 /Ni bằng NaBH3 CN CHO CH2NH2 + NH3 H2/Ni 13 IV. Tính chất vật lý • Khả năng tạo liên kết H < alcohol • To sôi < của alcohol tương ứng V. Tính chất hóa học V.1. Tính base R-NH2 NH2 NH3+Cl- R-NH3+Cl-+ HCl + HCl 14 Trong H2 O: R-NH2 R-NH3++ H2O + OH- • Tính base của amine trong H2 O phụ thuộc vào mật độ điện tử trên N & khả năng hydrate hóa của cation alkylammonium • R đẩy điện tử (+I) Æ làm tăng tính base • R hút điện tử (-C, -I) Æ làm giảm tính base Æ amine béo có tính base > amine thơm 15 *** Tuy nhiên trong H2 O, tính base: (CH3 )2 NH > CH3 NH2 > (CH3 )3 N > NH3 • Giải thích: trong H2 O, cation của amine bậc 3 có khả năng hydrate hóa yếu (1H) H N+ H R R O H H O H H R N+ H R R O H H • Lưu ý: trong dung môi không phân cực như benzene hay trong pha khí, amine bậc 3 có tính base mạnh nhất 16 • Amine thơm: bậc càng cao, tính base càng giảm (do +C của N) NH2 N> N> H • Nhóm thế trong nhân thơm đẩy điện tửÆ tính base tăng và ngược lại Tính base: p-NO2 -C6 H4 -NH2 < m- NO2 -C6 H4 -NH2 < p-Cl-C6 H4 -NH2 < C6 H5 -NH2 < p-CH3 O-C6 H4 -NH2 17 V.2. Phản ứng alkyl hóa NH3 CH2Cl CH3-CH2-Cl -HX RX NH3 -HCl NH3 -HCl R-NH2 -HX RX CH3-CH2-NH2 CH2-NH2 R N R H -HCl CH3Cl RX -HX -HCl CH3Cl R N R R C2H5 N H CH3 RX -HX CH2-NH-CH3 R N+ R R R X- 18 V.3. Phản ứng acyl hóa nhóm –NH2 • Phản ứng đặc trưng của amine thơm NH2 NH2 NH2 H3C C O CH3C O O H3C C O Cl N C O CH3 H N C O CH3 H N C O CH3 H + CH3-COOH + H2O + HCl+ + + CH3-COOH 19 • Cơ chế: H3C C O O H δ− δ+NH2 + N+ H H C O- CH3 OH N H C OH CH3 OH N C O CH3 H + H2O 20 • Được dùng để bảo vệ nhóm –NH2 khi nitro hóa aniline N C O CH3 H NO2 N C O CH3 H NO2 NH2 NH2 + CH3-COOH + H2O HNO3 / H2SO4 H2O / H+ to 21 • Giảm hoạt nhóm –NH2 & định hướng para N C O CH3 H N C O CH3 H Br Br2AlCl3 NH2Br NH2 + CH3-COOH + H2O H2O / H+ to 22 V.4. Phản ứng với HNO2 • Thực tế: NaNO2 + HCl hay H2 SO4 a. Phản ứng của amine bậc 1 • Amine thơm bậc 1 sẽ cho muối diazonium NH2 N+ N Cl- + NaNO2 + HCl 0-5 oC + NaCl + 2H2O • Amine béo bậc 1 Æ muối diazonium không bền Æ phân hủy thành alcohol R CH2NH2 + NaNO2 + HCl 0-5 oC R-OH + N2 + H2O 23 b. Phản ứng của amine bậc 2 • Cả amine béo & amine thơm đều cho N- nitrosoamines NHCH3 N N CH3 O + NaNO2 + HCl 0-5 oC + NaCl + H2O N-nitroso-N-methylaniline NHCH3R N N CH3 OR+ NaNO2 + HCl 0-5 oC + NaCl + H2O 24 c. Phản ứng của amine bậc 3 • Amine béo bậc 3 không tham gia phản ứng • Amine thơm bậc 3 sẽ cho phản ứng thế ái điện tử N(CH3)2 N(CH3)2 N O + NaNO2 + HCl 0-5 oC + NaCl + H2O p-nitroso-N,N-dimethylaniline 25 VI. Muối diazonium VI.1. Điều chế muối diazonium NH2 +N O+ chaäm HN N O -H+ chuyeån vò N N OH H+ N N O H H + H2O N+ N N+ N Cl- Cl 26 VI.2. Phản ứng thế nhóm diazonium • Phản ứng thế ái nhân đơn phân tử, tách N2 C6 H5 -N+≡NCl- + y- Æ C6H5-y + N2 + Cl- Cơ chế tương tự SN 1 thông thường, giai đoạn chậm tạo carbocation C6 H5+ a. Phản ứng với H2 O N+ N Cl + H2O H+ 40-50oC OH + N2 + HCl 27 b. Phản ứng với alcohol Có 2 phản ứng cạnh tranh • Phản ứng thế N+ N Cl OC2H5 + C2H5-OH + N2 + HCl • Phản ứng khử Xảy ra khi có mặt alcohol khan, H3 PO2 , hay NaBH4 N+ N Cl + C2H5-OH khan + CH3CHO + N2 + HCl 28 •Phản ứng khử càng tốt khi nhân thơm có chứa nhóm thế hút điện tử ở o-, p- • Alcohol mạch càng dài, càng ưu tiên phản ứng khử CH3 OH Æ 90% SN1 CH3 CH2 OH Æ 60% SN1 CH3 CH2 CH2 OH Æ 30% SN1 29 • Sử dụng cho các trường hợp không thể tổng hợp bằng con đường trực tiếp CH3 NH2 CH3 NO2 CH3 NO2 CH3 NH2 Br HNO3 H2SO4 CH3 N2+Cl- Br H3PO2 CH3 Br CH3 + rl Fe/HCl Br2/CS2NaNO2 /HCl 0-5 oC 30 c. Phản ứng với KI C6 H5 -N2+Cl- + KI Æ C6H5-I + N2 + KCl •Muốn thu được dẫn xuất của Br, ClÆ cần xúc tác CuCl, CuBr (Sandmeyer), cơ chế gốc tự do N+ N Cl CuCl Cl + N2 31 NH2 NaNO2 / HCl H2O 0-5 oC N2+Cl- Cl CH3 CH3 CH3CuCl 15-60 oC NH2 NaNO2 / H2SO4 CH3COOH 30 oC N2+HSO4- Cl CuCl NH2 N2 +HSO4- Cl40-100 oC NH2 N2 +Br- Br CuBr Cl Cl Cl 100 oC NaNO2 / HBr H2O 0-10 oC 32 Ar N N BF4- to Ar F + N2 + BF3 NH2 N2+BF4- F to CH3 CH3 CH3 1. HNO2 2.HBF4 NH2 N2+BF4- F to CCH2CH3 CCH2CH3 CCH2CH3 1. NaNO2 / HCl H2O 2.HBF4 O O O 33 d. Phản ứng nitrile hóa N+ N Cl C N COOH + KCN t o + KCl + N2 H+, H2O 34 CH3 HNO3 H2SO4 CH3 NO2 Fe HCl CH3 NH2 NaNO2 HCl CH3 N2+ Cl- CuCN CH3 CN H2O H+ CH3 COOH Có thể nitrile hóa bằng CuCN 35 VI.2. Phản ứng ghép đôi diazonium • Hợp chất diazonium + arene có nhóm tăng hoạtÆ phẩm màu azo N2+ Cl- + OH 0 oC pH = 8-9 N N OH p-(phenylazo)phenol N2+ Cl- + N(CH3)2 0 oC pH = 5-7 N N N(CH3)2 N,N-dimethyl-p-(phenylazo)aniline 36 Hợp chất diazonium chứa nhóm thế hút điện tử càng mạnh thì phản ứng ghép đôi xảy ra càng dễ N2+ O2N NO2 NO2 N2+ NO2 NO2 > N2+ NO2 > N2+ >