Phần: Các Hiệu ứng điện Tử Trong Hóa Hữu Cơ. (tiếp Theo)

Nội dung của chương này tương đối mới và phần lớn SV đều chưa tiếp cận, vì vậy, GV cần triển khai chậm các nội dung để SV tiếp cận dễ dàng hơn, đồng thời hướng dẫn SV tập trung vào các vấn đề liên quan trực tiếp đến Hợp chất hữu cơ. Tùy từng ngành học, GV cần cho SV tập trung vào các nội dung gắn liền với thực tiễn ngành học.

Yêu cầu chung của phần này, SV cần: Nắm được các hiệu ứng căn bản: Cảm ứng, liên hợp, siêu liên hợp.Ứng dụng các hiệu ứng trên để giải thích các vần đề về tính chất.

Nội dung chính của phần này có thể triển khai như sau:

Các liên kết CHT trong phân tử các chất hữu cơ bị thay đổi nhiều so với lúc chúng mới được hình thành. Đó là do nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong phân tử luôn luôn tác dụng tương hỗ lẫn nhau để sắp xếp lại mật độ điện tử trong các liên kết, để tạo một phân tử có cấu trúc thích ứng với thành phần khác tạo ra nó.

Các tính chất lý – hóa, khả năng phản ứng hóa học của mỗi hợp chất hữu cơ đều bị ảnh hưởng mạnh bởi tác dụng tương hỗ này. Người ta đã xác định được sự tác dụng tương hỗ nhờ nghiên cứu các hiệu ứng: Hiệu ứng cảm ứng, hiệu ứng liên hợp, hiệu ứng siêu liên hợp … hay nói chung đây là các hiệu ứng điện tử trong phân tử.

3.4. Hiệu ứng siêu liên hợp

Là hiệu ứng liên hợp của liên kết sC–Hcủa gốc ankyl tiếp cách với liên kết phoặc obitan p trống làm cho các liên kết này linh động môt phần.

Ký hiệu: H (Hyperconjugation effect)

Hiệu ứng H làm biến đổi tính chất của liên kết πcũng như liên kết σC-Hcủa hợp chất hữu cơ.

Ví dụ trong phản ứng giữa pent-2-en và HBr: nhóm C2H5- có hiệu ứng +I lớn hơn nhóm CH3- nên đáng ra phản ứng phải tạo thành 3-brompentan, nhưng sản phẩm chính thực tế lại là 2-brompentan. Điều này được lí giải là do hiệu ứng H của CH3- (có 3H) mạnh hơn của CH2 (chỉ có 2H) nên hướng cộng hợp bị dịch chuyển.

Liên kết σC-H cũng linh động hơn do hiệu ứng H gây nên. Ví dụ andehyt axetic trong môi trường kiềm, nguyên tử H của CH3- dễ bị phân cắt để tạo thành cacbanion.

Hiệu ứng H có một số đặc điểm sau:

+Tăng theo số liên kết C-H ở C vị trí α:

+Xảy ra cùng hướng với hiệu ứng +I.

+Hiệu ứng H có thể làm mật độ e trong cacbanion hoặc cacbocation phân bố lại.

Ví dụ:

*Ứng dụng của hiệu ứng siêu liên hợp:

Phản ứng thế Ha:

Do hiệu ứng siêu liên hợp, các nối Ca–Hatrở nên kém bền và Hacó thể thay thế bằng halogen