c) CH2=CH – CH3 + H2O
c) CH2=CH – CH3 + H2O
Chúng ta sẽ giải quyết bài tập sau:
c) CH2=CH – CH3 + H2O
Đây là một phản ứng cộng vào liên kết đôi C=C của anken với phân tử nước.
Bước 1: Xác định chất phản ứng và điều kiện phản ứng.
Chất phản ứng là CH2=CH – CH3 (anken – propen) và H2O (nước).
Phản ứng cộng nước vào anken thường xảy ra trong điều kiện có xúc tác axit (thường là H2SO4 đặc).
Bước 2: Áp dụng quy tắc cộng Markovnikov.
Khi cộng tác nhân không đối xứng (như H2O) vào anken không đối xứng, nguyên tử hydro (phần mang điện dương của H2O, tức là H+) sẽ ưu tiên cộng vào nguyên tử carbon có nhiều nguyên tử hydro hơn ở liên kết đôi. Nhóm OH (phần mang điện âm) sẽ ưu tiên cộng vào nguyên tử carbon có ít nguyên tử hydro hơn ở liên kết đôi.
Bước 3: Phân tích cấu trúc của propen (CH2=CH – CH3).
Ở liên kết đôi C=C, một nguyên tử carbon liên kết với 2 nguyên tử hydro (CH2=) và nguyên tử carbon còn lại liên kết với 1 nguyên tử hydro và 1 nhóm metyl (-CH3).
Bước 4: Áp dụng quy tắc Markovnikov vào phản ứng.
– Nguyên tử H+ từ H2O sẽ cộng vào nguyên tử carbon mang hai nguyên tử hydro (CH2=).
– Nhóm OH- từ H2O sẽ cộng vào nguyên tử carbon mang một nguyên tử hydro (-CH-).
Bước 5: Viết sản phẩm phản ứng.
Dựa vào Bước 4, ta có thể viết lại cấu trúc sản phẩm:
CH2=CH – CH3 + H2O –>(H+, t°) CH3 – CH(OH) – CH3
Bước 6: Gọi tên sản phẩm.
Sản phẩm thu được là CH3 – CH(OH) – CH3. Đây là một ancol no, mạch hở, có 3 nguyên tử carbon. Tên thay thế của hợp chất này là propan-2-ol (hoặc ancol isopropylic).
Vậy, phương trình phản ứng hoàn chỉnh là:
CH2=CH – CH3 + H2O –>(H+, t°) CH3 – CH(OH) – CH3
Lời giải chi tiết:
Phản ứng giữa propen và nước trong điều kiện có xúc tác axit là phản ứng cộng hợp theo quy tắc Markovnikov.
Nguyên tử H trong phân tử H2O sẽ cộng vào nguyên tử C ở liên kết đôi có nhiều nguyên tử H hơn, còn nhóm OH sẽ cộng vào nguyên tử C ở liên kết đôi có ít nguyên tử H hơn.
Trong phân tử propen (CH2=CH-CH3), nguyên tử C đầu tiên (CH2=) có 2 nguyên tử H, nguyên tử C thứ hai (=CH-) có 1 nguyên tử H.
Do đó, H+ sẽ tấn công vào CH2= tạo thành CH3-, và OH- sẽ tấn công vào =CH- tạo thành -CH(OH)-.
Kết quả là tạo thành sản phẩm CH3-CH(OH)-CH3, có tên là propan-2-ol.
Thầy hy vọng các em đã hiểu rõ từng bước thực hiện bài tập này. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi thầy nhé!
Đáp án \(+\) Giải thích các bước giải:
\(\rm c) CH_2=CH-CH_3 + H_2O \xrightarrow[t^o]{Axit} \left[\begin{matrix} \rm CH_3-CH(OH)-CH_3 (sp.chính) \\ \rm CH_3-CH_2-CH_2-OH(sp.phụ) \end{matrix}\right.\)
Sản phẩm chính cộng phần tử âm vào \(C\) bậc cao
\(CH_2=CH-CH_3+ H_2O \)\(\xrightarrow{t°}\)\(CH_3-CHOH-CH_3\)
Sản phẩm phụ cộng phần tử âm vào \(C\) bậc thấp
\(CH_2=CH-CH_3+H_2O\)\(\xrightarrow{t°}\)\(CH_2OH-CH_2-CH_3\)