Trang 11
MỤC TIÊU
- Trình bày được một số cơ chế phản ứng thế trong hoá học hữu cơ: Cơ chế thế gốc 
(vào carbon no của alkane), cơ chế thế electrophile 
(vào nhân thơm), cơ chế thể nucleophile 
, 
(phản ứng thuỷ phân dẫn xuất halogen)
- Giải thích được sự tạo thành sản phẩm và hưởng của phản ứng thế gốc (cơ chế thế gốc vào carbon no của alkane).
| MỞ ĐẦU Phản ứng thế là phản ứng trong đó nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong phân tử hợp chất hữu cơ được thay thế bằng nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác. Cơ chế phản ứng thể xảy ra như thế nào? Các yếu tố nào ảnh hưởng đến sự hình thành các sản phẩm của loại phản ứng này? |
I. PHẢN ỨNG THẾ GỐC VÀO NGUYÊN TỬ CARBON NO CỦA ALKANE
Các phản ứng halogen hoà alkane xảy ra theo cơ chế thể gốc, kí hiệu là 
.
Ví dụ: Phản ứng monochlorine hóa methane:
Phản ứng trên xảy ra theo cơ chế thế gốc, gồm ba giai đoạn chính như sau:
Giai đoạn khơi mào phản ứng
Giai đoạn phát triển mạch phản ứng
...
Giai đoạn tắt mạch phản ứng
S và R lần lượt là chữ cái đầu của các từ tiếng Anh: Substitution (nghĩa là Thế) và Racical (nghĩa là Gốc).
Trang 12
Trong phản ứng thế gốc vào nguyên tử carbon no của alkane, nguyên tử hydrogen liên kết với nguyên tử carbon bậc cao hơn sẽ dễ bị thế hơn do tạo gốc tự do bền hơn.
Ví dụ: Phản ứng monochlorine hoá propane.
2-chloropropane (sản phẩm chính)
1-chloropropane (sản phẩm phụ)
Câu hỏi và bài tập
Khi monobromine hoá propane, thu được hai sản phẩm là 2-bromopropane và 1-bromopropane. Hãy viết phương trình hoá học, cơ chế của phản ứng và dự đoán sản phẩm nào là sản phẩm chính.
II. PHẢN ỨNG THẾ ELECTROPHILE VÀO NHÂN THƠM
Các phản ứng thế nguyên tử hydrogen của vòng benzene, như phản ứng halogen hoá, nitro hoá benzene, xảy ra theo cơ chế thế electrophile vào nhân thơm, kí hiệu là 
.
Ví dụ: Phản ứng monobromine hoá benzene:
Cơ chế phản ứng trên xảy ra như sau:
Viết cơ chế của phản ứng hoá học sau:
HONO_2 đặc
đặc, 
(Biết rằng 
proton hoá nhóm -OH của 
, sau đó tách nước để tạo tác nhân eletrophile 
NO2).
III. PHẢN ỨNG THẾ NUCLEOPHILE
Phản ứng thuỷ phân dẫn xuất halogen có thể xảy ra theo cơ chế 
hoặc 
tuỳ thuộc vào cấu tạo phân tử dẫn xuất halogen.
Trang 13
• Đối với các dẫn xuất halogen bậc ba
, phản ứng thủy phân chủ yếu diễn ra theo cơ chế .
Ví dụ:
Cơ chế của phản ứng này là :
• Phản ứng thủy phân các dẫn xuất halogen bậc một chủ yếu diễn ra theo cơ chế 
.
Ví dụ:
Cơ chế phản ứng này là 
:
Trạng thái chuyển tiếp
Đối với phản ứng thủy phân các dẫn xuất halogen bậc hai có thể xảy ra theo cả cơ chế và .
Câu hỏi và bài tập
Viết phương trình hóa học phản ứng thủy phân chloroethane và 2-chloro-2-methylpropane trong dung dịch NaOH và cơ chế của mỗi phản ứng.
EM ĐÃ HỌC
Phản ứng halogen hóa alkane xảy ra theo cơ chế gốc gồm ba giai đoạn chính: giai đoạn khơi mào, giai đoạn phát triển mạch, giai đoạn tắt mạch.
Phản ứng halogen hóa, nitro hóa benzene xảy ra theo cơ chế 
.
Phản ứng thủy phân dẫn xuất halogen trong môi trường base có thể diễn ra theo cơ chế hoặc , tùy thuộc vào bậc của dẫn xuất halogen.
EM CÓ THỂ
Viết được cơ chế một số phản ứng thế như: 
của alkane; của arene và , của dẫn xuất halogen.
là phản ứng thế nucleophile đơn phân tử.
là phản ứng thế nucleophile lưỡng phân tử.
Bậc của dẫn xuất halogen là bậc của nguyên tử carbon liên kết trực tiếp với nguyên tử halogen.
