Phản ứng của hợp chất carbonyl với hydrogen và bromine

A. Với hydrogen

Để chuyển hợp chất carbonnyl thành alcohol, ta có thể dùng phản ứng hydrogen hóa hoặc tác nhân khử như LiAlH₄ hoặc NaBH₄. Tuy nhiên, phản ứng hydrogen hóa ít được dùng do điều kiện phản ứng khó khăn hơn, chư không phải phản ứng không xảy ra như có bạn ngộ nhận. 

Điều này đã được nêu rõ trong video bài giảng (xem tại đây), cũng như trong các sách về hóa học hữu cơ. Ví dụ sách Organic Chemistry của Robert T. Morrison, Robert N. Boyd, 7e, trang 586:

Phản ứng cộng hydrogen H₂ diễn ra ở cả liên kết đôi C=C và C=O

hoặc trong sách Organic Chemistry, David Klein, 4e, trang 542:


Vậy, phản ứng cộng hydrogen có thể diễn ra tại liên kết đôi C=C, cũng như tại liên kết đôi C=O, tuy khó hơn.

B. Với nước bromine

Dung dịch bromine có thể oxid hóa aldehyde thành acid như đã xét tại đây. Nó không oxid hóa ketone, ta phải dùng chất oxid hóa mạnh hơn để cắt mạch carbon của ketone, tuy nhiên dung dịch bromine lại cho phản ứng thế trên carbon alpha của ketone! Tương tự, nước bromine cũng có thể "oxid hóa" alkene và hydrocarbon không no trong phản ứng thật ra là phản ứng cộng electrophile của bromine. Nhiều phản ứng quá nhỉ? Vì thế cùng tóm tắt lại như sau:

1. Alkane

Không phản ứng.

2. Alkene (và hydrocarrbon không no (không bão hóa, hay bất bão hòa)

Phản ứng (cộng) và làm mất màu dung dịch:

Phản ứng xảy ra dễ dàng.

3. Benzene

Không phản ứng.

4. Aldehyde

Phản ứng (oxid hóa) và làm mất màu dung dịch:

Glucose cũng là một aldehyde nên cũng phản ứng tương tự và làm mất màu dung dịch bromine (có thể đun nóng nhẹ, tuy không cần):

Phản ứng xảy ra khó hơn so với phản ứng cộng của các alkene đơn giản.

5. Ketone

Phản ứng (thế trên Cα) và làm mất màu dung dịch (sau vài phút):


6. Phenol

Phản ứng (thế) và tạo kết tủa trắng 2,4,6-tribromophenol:


7. Aniline

Phản ứng (thế) và tạo kết tủa trắng 2,4,6-tribromoaniline:



Từ đó có thể xem xét các trường hợp phức tạp như trường hợp acrolein tác dụng với dung dịch bromine chẳng hạn. Trước hết xảy ra phản ứng cộng:


sau đó nếu dư bromine:


Cơ chế của phản ứng bromine oxid hóa aldehyde được đề nghị như sau:


Ketone không bị oxid hóa tương tự vì ketone tuy có thể kết hợp với nước (hydrat hóa) tương tự aldehyde, nhưng không thể bị loại proton H⁺ trong giai đoạn cuối nên phản ứng không xảy ra với ketone được.




Nguyễn Trọng Thọ
HọcHóa.TT






 

Comments

Popular posts from this blog