Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.
Bài học
Đồng đẳng, cấu tạo và danh pháp alkene
Mục tiêu bài học
Sau bài này, em viết được công thức tổng quát $C_nH_{2n}$ của alkene, gọi tên IUPAC có đánh số vị trí liên kết đôi, và liệt kê được các đồng phân cấu tạo của một alkene cho trước.
Kiến thức nền cần nhớ
Danh pháp alkane (Bài 1.1) là nền tảng trực tiếp cho bài này: mười tiền tố chỉ số carbon (meth-, eth-, prop-, but-...) và quy tắc chọn mạch chính, đánh số, gọi tên nhánh vẫn giữ nguyên — chỉ đổi đuôi "-ane" thành "-ene" và thêm quy tắc đánh số cho liên kết đôi.
Khởi động
Một quả chuối xanh chín nhanh hẳn khi để cạnh một quả táo chín — vì táo chín thải ra khí ethylene ($CH_2=CH_2$), chất đơn giản nhất trong họ alkene, có khả năng kích thích quá trình chín ở trái cây khác. Alkene là gì, và cấu tạo của nó khác alkane ở điểm nào?
Kiến thức trọng tâm
**Alkene** là hydrocarbon mạch hở có đúng một liên kết đôi $C=C$, công thức tổng quát $C_nH_{2n}$ với $n \ge 2$. Vì thiếu hai nguyên tử H so với alkane cùng số carbon, alkene được gọi là hydrocarbon không no (chưa no).
**Danh pháp**: đổi đuôi "-ane" của alkane tương ứng thành "-ene". Mạch chính BẮT BUỘC phải chứa liên kết đôi (khác alkane, nơi mạch chính chỉ cần dài nhất mà không cần chứa gì đặc biệt). Đánh số mạch chính sao cho liên kết đôi có chỉ số vị trí nhỏ nhất; tên gọi = số chỉ vị trí liên kết đôi + tên mạch chính + "-ene" (ví dụ but-2-ene). Với mạch nhánh, thêm tên và vị trí nhánh y như alkane.
Đồng phân của alkene có ba dạng: đồng phân vị trí liên kết đôi (C=C ở vị trí khác nhau trên cùng mạch), đồng phân mạch carbon (nhánh khác nhau), và đồng phân hình học (cis–trans) — dạng đặc biệt sẽ học kĩ ở bài sau, xảy ra khi mỗi carbon của liên kết đôi gắn với hai nhóm thế khác nhau.
Ví dụ
Gọi tên một alkene mạch thẳng
1
Gọi tên IUPAC của $CH_3-CH=CH-CH_3$.
2
Mạch chính là toàn bộ 4 carbon, chứa liên kết đôi ở giữa — đây là mạch butene.
3
Đánh số từ trái: liên kết đôi ở vị trí 2. Đánh số từ phải cũng cho vị trí 2 — trường hợp đối xứng, chọn số nhỏ nhất trong hai cách, ở đây đều là 2.
4
Vậy tên gọi là but-2-ene.
Ví dụ
Vẽ cấu tạo từ tên gọi (dạng thi)
1
Viết công thức cấu tạo của pent-2-ene và của 3-methylbut-1-ene.
2
Mạch chính 5 carbon (pent-), liên kết đôi ở vị trí 2: $CH_3-CH=CH-CH_2-CH_3$.
3
Mạch chính 4 carbon (but-), liên kết đôi ở vị trí 1, nhánh methyl ở carbon số 3: $CH_2=CH-CH(CH_3)-CH_3$.
4
Vậy pent-2-ene là $CH_3-CH=CH-CH_2-CH_3$ và 3-methylbut-1-ene là $CH_2=CH-CH(CH_3)-CH_3$ — kiểm tra lại mỗi carbon đều đủ bốn liên kết.
Ví dụ
Liệt kê đồng phân cấu tạo của $C_4H_8$
1
$C_4H_8$ có những đồng phân cấu tạo alkene nào? Viết công thức cấu tạo và gọi tên từng đồng phân.
Vậy $C_4H_8$ có 3 đồng phân cấu tạo alkene: but-1-ene, but-2-ene, và 2-methylprop-1-ene (chưa kể but-2-ene còn có thêm dạng cis/trans sẽ học ở bài sau).
Sai lầm thường gặp
Lỗi phổ biến nhất là chọn mạch chính theo thói quen của alkane (chỉ cần dài nhất) mà quên rằng mạch chính của alkene BẮT BUỘC phải chứa liên kết đôi, dù có một mạch khác dài hơn nhưng không chứa $C=C$.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Ghi nhớ
Alkene có công thức chung $C_nH_{2n}$, một liên kết đôi $C=C$. Gọi tên bằng cách đổi đuôi "-ane" thành "-ene", đánh số sao cho liên kết đôi có chỉ số nhỏ nhất, mạch chính bắt buộc chứa liên kết đôi. Alkene có ba dạng đồng phân: vị trí liên kết đôi, mạch carbon, và hình học.
Cầu nối
Bài sau giải thích vì sao but-2-ene thực chất tồn tại ở hai dạng khác nhau — cis và trans — còn propene thì không.
Sau bài này, em viết được công thức tổng quát CnH2n của alkene, gọi tên IUPAC có đánh số vị trí liên kết đôi, và liệt kê được các đồng phân cấu tạo của một alkene cho trước.
Một quả chuối xanh chín nhanh hẳn khi để cạnh một quả táo chín — vì táo chín thải ra khí ethylene (CH2=CH2), chất đơn giản nhất trong họ alkene, có khả năng kích thích quá trình chín ở trái cây khác. Alkene là gì, và cấu tạo của nó khác alkane ở điểm nào?
Alkene là hydrocarbon mạch hở có đúng một liên kết đôi C=C, công thức tổng quát CnH2n với n≥2. Vì thiếu hai nguyên tử H so với alkane cùng số carbon, alkene được gọi là hydrocarbon không no (chưa no).
Danh pháp: đổi đuôi "-ane" của alkane tương ứng thành "-ene". Mạch chính BẮT BUỘC phải chứa liên kết đôi (khác alkane, nơi mạch chính chỉ cần dài nhất mà không cần chứa gì đặc biệt). Đánh số mạch chính sao cho liên kết đôi có chỉ số vị trí nhỏ nhất; tên gọi = số chỉ vị trí liên kết đôi + tên mạch chính + "-ene" (ví dụ but-2-ene). Với mạch nhánh, thêm tên và vị trí nhánh y như alkane.
Gọi tên IUPAC của CH3−CH=CH−CH3.
Mạch chính 5 carbon (pent-), liên kết đôi ở vị trí 2: CH3−CH=CH−CH2−CH3.
Mạch chính 4 carbon (but-), liên kết đôi ở vị trí 1, nhánh methyl ở carbon số 3: CH2=CH−CH(CH3)−CH3.
Vậy pent-2-ene là CH3−CH=CH−CH2−CH3 và 3-methylbut-1-ene là CH2=CH−CH(CH3)−CH3 — kiểm tra lại mỗi carbon đều đủ bốn liên kết.
Liệt kê đồng phân cấu tạo của C4H8
C4H8 có những đồng phân cấu tạo alkene nào? Viết công thức cấu tạo và gọi tên từng đồng phân.
Vậy C4H8 có 3 đồng phân cấu tạo alkene: but-1-ene, but-2-ene, và 2-methylprop-1-ene (chưa kể but-2-ene còn có thêm dạng cis/trans sẽ học ở bài sau).
Lỗi phổ biến nhất là chọn mạch chính theo thói quen của alkane (chỉ cần dài nhất) mà quên rằng mạch chính của alkene BẮT BUỘC phải chứa liên kết đôi, dù có một mạch khác dài hơn nhưng không chứa C=C.
Alkene có công thức chung CnH2n, một liên kết đôi C=C. Gọi tên bằng cách đổi đuôi "-ane" thành "-ene", đánh số sao cho liên kết đôi có chỉ số nhỏ nhất, mạch chính bắt buộc chứa liên kết đôi. Alkene có ba dạng đồng phân: vị trí liên kết đôi, mạch carbon, và hình học.