Hướng dẫn Giải Bài Tập Chương 4: Các Hợp Chất Thơm | Hóa đại cương | Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

Chương 4: Các hợp chất thơm (Aren)
Chủ đề: Danh pháp IUPAC, Phản ứng thế electrophile (SE),
Trình tự thế electrophile ở vòng thơm
Học kỳ II, năm học 2019-2020
Câu 1: Danh pháp IUPAC cho dẫn xuất benzen. Hệ thống danh pháp 1: benzen là tên gốc và gọi tên theo qui tắc của alkan.
Câu 2: Danh pháp IUPAC cho dẫn xuất benzen. Hệ thống danh pháp 2: benzen + một nhóm thế là tên gốc
và gọi tên theo qui tắc của alkan. 1
Câu 3: Phản ứng thế electrophile (SE) của benzen. Qui tắc định hướng thế o/p (nhóm đẩy điện tử R, O, N
hoặc halogen) và m (nhóm hút điện tử C=O, C≡N, NO2, SO3H, CF3, +NR3 ).
Các phản ứng Friedel-Crafts yêu cầu sự hoạt hóa vòng thơm, do đó các vòng benzen với các nhóm định
hướng meta thường khó tham gia các phản ứng này. Anilin và các anilin thế trên N cũng thường không
tham gia các phản ứng Friedel-Crafts do tính chất base của chúng. Chúng phản ứng acid-base với xúc tác
acid Lewis và chuyển thành nhóm phản hoạt hóa amoni định hướng meta. Các nhóm thế O và N hoạt hóa
mạnh vòng benzen dẫn đến sự thế nhiều lần vào tất cả các vị trí ortho và para khi có xúc tác acid Lewis. Các
nhóm hydroxy và amin thường được thay thế bằng các nhóm ester và amid (qua phản ứng với anhydrid
acetic hoặc acetyl chloride) để chuyển thành các nhóm hoạt hóa trung bình và có thể tham gia sự thế một lần.
Các nhóm này sau đó được thủy phân lại thành nhóm hydroxy và amin. Sự chuyển amin thành amid cũng
tránh được các phản ứng acid-base của nhóm amin và phản ứng có thể được thực hiện trong điều kiện acid.
Câu 4: Thay đổi tính chất hoạt hóa của nhóm hydroxy và amin. Sự chuyển nhóm chức alcohol và amin thành
các nhóm chức ester và amid có tính chất hoạt hóa trung bình.
Câu 5: Alkyl hóa qua sự acyl hóa Friedel Crafts. Sự alkyl hóa Friedel-Crafts với các alkyl chloride mạch
thẳng có nhiều hơn 3 carbon thường tạo thành các sản phẩm chính mạch phân nhánh do sự chuyển vị 2
carbocation mạch thẳng thành carbocation trung gian (electrophile) bền hơn trong phản ứng SE. Tổng hợp
các alkylbenzen với nhóm alkyl mạch thẳng nhiều hơn 3 carbon có thể đi qua sự acyl hóa với acyl chloride
có cùng số carbon sau đó là sự khử hóa nhóm carbonyl thành nhóm methylen với các tác nhân khử hóa
Clemmensen (Zn/Hg, HCl), Wolff-Kishner (H2N-NH2, NaOH) hoặc hydro hóa xúc tác kim loại (H2/Ni).
Câu 6: Tổng hợp acid benzoic thế qua sự thế vòng thơm và oxi hóa mạch nhánh. Sự chọn lọc vị trí thế qua
áp dụng trình tự thế vào vòng benzen.
Câu 7: Tổng hợp dẫn xuất benzen có từ hơn ba nhóm thế. Sự chọn lọc vị trí thế qua áp dụng trình tự thế vào
vòng benzen. Các nhóm có thể định hướng cùng vào một vị trí, hoặc các nhóm được định hướng vào các vị
trí khác nhau, trong trường hợp sau sự định hướng thế được áp dụng theo sự ưu tiên sau: nhóm hoạt hóa
mạnh (O,N) > nhóm hoạt hóa yếu hơn (R) > nhóm phản hoạt hóa. 3