Bài giảng Hóa học hưu cơ - Chương 5: Hiđrocacbon

Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 42
Chương 5: HIĐRO CACBON 
5.1. HIĐROCACBON NO 
 Hiđrocacbon no là những H – C mà trong phân tử của chúng chỉ cĩ nguyên tử Csp3, cho 
nên phân tử chỉ cĩ liên kết đơn. 
 Phân loại: gồm hai loại H – C no mạch hở (ankan) và H – C no mạch vịng (xicloankan) 
5.1.1. Cấu trúc phân tử 
a) Đối với ankan 
 Phân tử ankan chỉ cĩ những nguyên tử 3spC với gĩc hố trị ∼ 109028/, do đĩ mạch C 
thường ziczac và tồn tại chủ yếu ở dạng xen kẽ, vì đĩ là những dạng bền (hình 5.1) 
H
H H
H
HH
CH3 - CH3
H
H H
CH3
HH
CH3 -CH2 - CH3
CH3
H H
CH3
HH
CH3 -CH2 - CH2 - CH3
H
H CH3
CH3
HH
anti syn
Hình 5.1: Cấu dạng xen kẻ của một số dạng ankan 
b) Đối với xicloankan 
 Xiclopropan và xiclobutan là những vịng kém bền. Do gĩc (CCC) bị ép nhiều so với gĩc 
bình thường (109028/), liên kết C – C trong phân tử xiclopropan chẳng hạn được hình thành bằng 
cách xen phủ một bên, chính vì vậy liên kết này kém bền. Ngồi ra, nếu nhìn theo trục dọc liên kết 
C – C ta thấy các nguyên tử H ở vị trí che khuất nhau, yếu tố đĩ cũng gĩp phần làm cho vịng kém 
bền. 
 Xiclopentan và xiclohexan là những vịng bền. Vịng xiclohexan cĩ dạng ghế nên gĩc liên 
kết tứ diện vẫn được bảo đảm cịn các nguyên tử H luơn luơn ở vị trí xen kẽ. Dạng thuyền tuy vẫn 
đảm bảo gĩc liên kết, song cĩ một nguyên tử H ở vị trí che khuất (hình 5.2) nên dạng thuyền khơng 
bền. 
H
H
H
H
H
H
H
(a)H
H(e)
H
H
H
H(a)H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H(e)
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 43
H
H
H
H
H(e)
H(a)
H
HH
H
H
H
H 
Dạng ghế Dạng thuyền 
Hình 5.2: Cấu dạng của xiclohexan 
5.1.2. Tính chất vật lý 
 Giữa các phân tử ankan chỉ cĩ lực hút vandevan nên các chất đầu dãy đồng đẳng là 
những chất khí (từ metan đến butan), những chất sau là lỏng (từ C5 đến C19) hoặc rắn (từ C20 trở 
lên). Nĩi chung, khi phân tử khối của ankan tăng thì nhiệt độ sơi và nhiệt độ nĩng chảy cũng tăng 
theo (bảng 5.1). Sự phân nhánh làm cho nhiệt độ sơi giảm đi. 
Bảng 5.1: Hằng số vật lý của một số ankan 
CTPT Tên 0
nct 
0
st d 
CH4 Mêtan -183 -162 0,415 
C2H6 Etan -183 -89 0,561 
C3H8 Propan -188 -42 0,585 
n– butan -138 -0,5 0,600 
C4H10 
Iso butan -159 -10 0,603 
n- pentan -130 36 0,626 
2 – metyl butan (iso pentan) -160 28 0,620 
C5H12 
2,2 – đimetyl propan (iso pentan) - 9,5 - 
C8H18 n - octan -57 126 0,703 
C10H22 n – decan -30 174 0,730 
C20H42 n - icosan 37 343 0,778 
 Các ankan đều khơng tan trong nước (hoặc ít tan). Ngược lại chúng dễ tan trong nhiều 
dung mơi hữu cơ, hồ tan được chất béo. 
5.1.3. Tính chất hố học 
 So với một số hợp chất hữu cơ khác, ankan cĩ khả năng phản ứng rất kém. Ở điều kiện 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 44
thường, ankan khơng tác dụng với axit, bazơ, chất oxi hố, kim loại hoạt động, ... vì thế ankan là 
một parafin (từ tiếng Latin parum affinis cĩ nghĩa là ái lực) 
 Các phản ứng hố học của ankan thường chỉ xảy ra khi đun nĩng, khi chiếu sáng hoặc cĩ 
mặt các chất khơi mào và xúc tác và hầu hết theo cơ chế đồng ly. 
a) Phản ứng thế hiđro bằng halogen 
 Phản ứng chỉ xảy ra với clo hoặc brom, trong điều kiện chiếu sáng, iốt khơng phản ứng, 
cịn flo gây ra phản ứng nổ. 
• Sơ đồ phản ứng: R – H + X2 ⎯→⎯hv R – X + HX 
 Thí dụ: 
CH4 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4- HCl
+ Cl2 + Cl2 + Cl2+ Cl2
- HCl - HCl- HCl
metyl metyl clorua metylenclorua clorofom cacbon tetraclorua 
 Cơ chế phản ứng: Cơ chế thế gốc tự do SR 
 - Khơi mào phản ứng: X2 ⎯→⎯hv 2X* 
 - Phát triển mạch: X* + R ⎯ H ⎯→⎯ R* + HX 
 R* + X ⎯ X ⎯→⎯ R ⎯ X + X* 
 X* lại tiếp tục phản ứng với R ⎯ H như trên, quá trình được lặp lại n lần (nếu RH là CH4 
n∼10000) 
 - Giai đoạn tắc mạch theo các hướng sau: X* + X* ⎯→⎯ X2 
 R* + X* ⎯→⎯ R ⎯ X 
 R* + R* ⎯→⎯ R ⎯ R 
• Khả năng phản ứng và hướng phản ứng: Khi halogen hố các đồng đẳng của etan cĩ thể sinh 
ra một hỗn hợp dẫn xuất monohalogen của nhau. Thí dụ: 
CH3 CH2 CH3
CH3 CH2 CH2Cl
CH3 CH CH3
Cl
(A)
(B)
+ Cl2
-HCl hv
 Tỷ lệ % các sản phẩm đĩ phụ thuộc vào số lượng ni các nguyên tử H cùng một loại, tức là 
liên kết với nguyên tử C bậc i (bậc I, bậc II hay bậc III) và phụ thuộc khả năng phản ứng ri của 
nguyên tử H ở cacbon bậc i đĩ. Thực nghiệm cho thấy ri của phản ứng ở 1000C như sau: 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 45
 CI ⎯ H CII ⎯ H CIII ⎯ H 
Clo hố 1 4,3 7 
Brom hố 1 82 1600 
 Ta thấy bậc của C càng cao thì khả năng phản ứng của H càng lớn vì C bậc càng cao sẽ 
cho gốc tự do bậc cao bền hơn. Sự khác nhau về ri trong phản ứng brom hố rõ rệt hơn trong phản 
ứng clo hố. 
 Giữa tỷ lệ % ai của sản phẩm thế với ni và ri cĩ mối quan hệ nư sau: 
 ∑ ×
××=
ii
ii
i rn
nra 100(%) 
 Trong thí dụ về clo hố propan ở trên nI = 6; nII = 2; rI = 1; rII = 4,3. Áp dụng biểu thức ở 
trên ta tính được: 
 Sản phẩm A: aI(%) ≈ 41% Sản phẩm B: aII ≈ 59% 
• Phản ứng của xicloankan với halogen: 
 Xiclohexan, xiclopentan, ... tác dụng với halogen tương tụ ankan, nghĩa là cho sản phẩm 
thế. Thí dụ: 
hv
+ Br2 + HBr
Br
 Tuy nhiên, xicloprpan lại tham gia phản ứng cộng - mở vịng, vì vịng này kém bền. Thí dụ: 
Br CH2 CH2 CH2 Br
CCl4+ Br2
 Ngồi phản ứng cộng brom, xiclopropan cịn dễ dàng cộng hiđro, HBr, H2SO4, .... 
b) Phản ứng tác dụng nhiệt 
• Đehiđro hố hay là tách H2: Khi đun nĩng ankan cĩ mạch ngắn với xúc tác (Cr2O3, Cu, Pt, ...) 
xảy ra phảnứng tách H2 tạo thành H – C khơng no. Thí dụ: 
xt, t0 +CH3 CH3 CH2 CH2 H2 
 Khi nhiệt phân CH4, tuỳ thuộc ở điều kiện phản ứng cĩ thể thu được muội than hoặc 
axetylen: 
xt, 10000
CH4 C + 2H2
2CH4 HC CH + 3H2
1400 - 15000
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 46
 Phản ứng tách H2 những ankan cĩ 5 – 7 C trong mạch chính cĩ thể dẫn tới sự đĩng vịng 
hoặc xa hơn nữa là thơm hố. Thí dụ: 
xt, t0
CH2
CH2
CH2 CH3
CH3
C
H2
xt, t0
- H2 - 3H2
• Crackinh: là quá trình bẻ gãy mạch C của ankan để tạo ra một hỗn hợp những anken và ankan 
cĩ mạch C ngắn hơn. Quá trình này xảy ra nhờ tác dụng đơn thuần của nhiệt (500 – 7000C) gọi là 
crackinh nhiệt, hoặc nhờ chất xúc tác ở nhiệ độ thấp hơn (450 – 5000C) gọilà crackinh xúc tác. Thí 
dụ: 
C4H10
CH4 + C3H6
C2H6 + C2H4 
c) Phản ứng oxi hố 
• Oxi hố hồn tồn: đốt cháy trong khơng khí 
 Khi cĩ tia lửa đốt và đủ oxi, ankan và xicloankan cĩ thể cháy hồn tồn sinh ra CO2, H2O 
và toả nhiệt mạnh: 
 CnH2n+2 + 2
13 +n
O2 ⎯→⎯ 0t nCO2 + (n+1)H2O 
 CnH2n + 2
3n
O2 ⎯→⎯ 0t nCO2 + nH2O 
 Phản ứng cháy ankan được dùng rộng rãi trong cơng nghiệp và đời sống. 
• Oxi hố khơng hồn tồn: Tuỳ theo điều kiện phản ứng, ankan bị oxi hố khơng hồn tồn cho 
những sản phẩm khác nhau trong cơng nghiệp. 
 Oxi hố metan: 
Ni, 5000CCH4
HCHO + H2O
CO2 + 2H2
C + 2H2O
+ O2 (kk)
200 at, 300oC, Cu
thiếu oxi
 Oxi hĩa butan: 
CH3 CH2 CH2 CH3
+ O2 (kk)
Mn2+
2CH3 COOH
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 47
 Oxi hố ankan cao: 
+ O2 (kk)
Mn2+
R1 COOHR1 CH2
R2 CH2 R2 COOH
+
 Oxi hố xiclohexan: 
+ O2 (40at) O
OH
150oC
ZnO, to
+ O2 , NO
xiclohexanon
5.1.4. Phương pháp điều chế 
a) Phương pháp tăng mạch cacbon 
• Từ cacbon oxyt và hiđro cĩ xúc tác Fe, Co, Ni 
 Hỗn hợp CO và H2 cho đi qua nhiệt độ 2000C và áp suất khí quyển cĩ chất xúc tác sắt, 
coban cho hỗn hợp ankan 
 nCO + (2n + 1) H2 ⎯⎯⎯ →⎯ CoFeC ,,2000 CnH2n + 2 + nH2O 
• Phản ứng Wurtz – Fittig (Pháp 1855) 
 Đây là phản ứng tổng hợp quan trọng để điều chế H – C loại no đi từ ankyl halogenua và 
natri kim loại. 
R X + 2Na + R/ X R R/ + 2NaX
R R
R/ R/ 
 Ví dụ: 2C2H5I + 2Na ⎯→⎯ C2H5 – C2H5 + 2NaI 
 Cơ chế phản ứng: 2C2H5I + 2Na → 2 52 HC
•
 + 2NaI 
 2 52 HC
•
 → C2H5 – C2H5 
 Như vậy cơ chế gốc giải thích sự tồn tạo thành sản phẩm chính và phụ. 
• Phản ứng tổng hợp Kolbe (Đức 1849): Điện phân dd muối Na của axit cacboxylic 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 48
 2RCOONa + 2H2O ⎯⎯→⎯dpdd R ⎯ R + 2CO2 + 2NaOH + H2 
b) Phương pháp giữ nguyên mạch cacbon 
• Phản ứng khử rượu bằng axit HI đậm đặc 80% ở 180 – 2000C: Phản ứng tiến hành qua hai 
giai đoạn: 
 ROH + HI → RI + H2O 
 RI + HI → RH + I2 
 Đơi khi thêm vào phản ứng một ít phơtpho đeer cĩ tác dụng tạo ra HI bớit lượng HI đưa 
vào phản ứng: 
 3I2 + 2P ⎯→⎯ 2PI3 
 PI3 + 3H2O ⎯→⎯ H2PO3 + 3HI 
• Phản ứng khử H – C khơng no bằng H2 cĩ xúc tác: 
 R – CH = CH – R/ + H2 ⎯⎯ →⎯ 0,tNi R – CH2 – CH2 – R/ 
 R – C ≡ C – R/ + 2H2 ⎯⎯ →⎯ 0,tNi R – CH2 – CH2 – R/ 
c) Phương pháp giảm mạch cacbon 
 Khi cất khan muối kiềm hoặc kiềm thổ của axit cacboxylic với vơi tơi xút sẽ thu được H – C 
cĩ mạch C giảm đi một nguyên tử so với axit cacboxylic. 
 R – COONa + NaOH ⎯⎯ →⎯ 0,tCaO R – H + Na2CO3 
 Thí dụ: CH3 – COONa + NaOH ⎯⎯ →⎯ 0,tCaO CH4 + Na2CO3 
5.1.5. Ứng dụng 
- Dùng làm nhiên liệu (CH4 dùng trong đèn xì để hàn, cắt kim loại). 
- Dùng làm dầu bơi trơn. 
- Dùng làm dung mơi. 
- Để tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác: CH3Cl, CH2Cl2, CCl4, CF2Cl2, 
- Đặc biệt từ CH4 điều chế được nhiều chất khác nhau: hỗn hợp CO + H2, amoniac, 
CH ≡ CH, rượu metylic, anđehit fomic 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 49
BÀI TẬP 
Câu 5.1: Viết CTCT và gọi tên các ankan cĩ CTPT C5H12, C6H14 và xicloankan C5H10. Dùng số la 
mã để chỉ rõ bậc của nguyên tử C và gọi tên CTCT tương ứng. 
Câu 5.2: Cĩ bao nhiêu gốc tự do tương ứng với cơng thức 94 HC
•
. So sánh độ bền tương đối của 
các gốc tự do? 
Câu 5.3: Cho n-butan phản ứng với clo theo tỷ lệ 1:1 cĩ chiếu sáng ta được hỗn hợp 2 sản phẩm 
hữu cơ và một chất khí A. 
 a) Viết phương trình phản ứng và cơ chế phản ứng. 
 b) So sánh khối lượng hai sản phẩm hữu cơ, biết rằng một nguyên tử H ở CII cĩ khả năng 
phản ứng co hơn 3 lần so với một nguyên tử H ở CI. 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 50
5.2. HIĐRO CACBON KHƠNG NO 
 Hiđrocacbon khơng no là những H – C cĩ chứa liên kết đơi hoặc liên kết ba, hoặc cả liên 
kết đơi và liên kết ba trong phân tử. 
 Ta phân biệt H – C cĩ một nối đơi (anken CnH2n n ≥ 2), nhiều nối đơi (polien), một nối ba 
(ankin CnH2n-2 n ≥ 2), nhiều nối ba (poliin), cả nối đơi lẫn nối ba (ankenin). Ngồi ra cĩ những H – C 
khơng no mạch vịng, như xicloanken, .... 
5.2.1. Cấu trúc phân tử 
a) Anken 
 Phân tử anken cĩ liên kết đơi, đĩ là tập hợp của một liên kết σ và một liên kết π. 
C C
Liên kết xíchma: do hai obitan lai hoá sp2 xen phủ với nhau tạo nên
Liên kết pi: do hai obitan p xen phủ bên với nhau tạo nên
 Ví dụ phân tử etilen cĩ 6 nguyên tử (2C và 4H), tất cả đều nằm trên 1 mặt phẳng chứa trục 
của 5 liên kết σ. Độ dài của liên kết C – C là 1,34A0 (trong khi đĩ của etan là 1,54A0) gĩc liên kết 
(HCC và HCH gần bằng 1200). 
 Năng lượng liên kết đơi C = C bằng 616 kJ/mol, nhỏ hơn nhiều so với năng lượng của hai 
liên kết đơn C – C (2 x 348 = 696 kJ/mol). Điều đĩ chứng tỏ năng lượng của liên kết pi nhỏ hơn so 
với liên kết xíchma, do đĩ lien kết pi kém bền. 
H
H
H
H
HH
H H
hay
Hình 5.3: Sự hình thành liên kết pi của etilen 
 Nguyên tử 2spC cĩ độ âm điện lớn hơn 3spC . Hai nguyên tử 2spC liên kết với nhau khơng 
thể quay tự do được, do đĩ, cĩ thể xuất hiện đồng phân hình học nếu mỗi nguyên tử 2spC đĩ nối 
với hai nguyên tử hoặc nhĩm nguyên tử khác nhau. 
b) Ankadien 
 Ankadien hoặc olephin là những H – C trong phân tử chứa hai liê kết đơi. 
 Cơng thức chung CnH2n-2 (n ≥ 2) 
 Phân loại: tuỳ thuộc vào vị trí của liên kết đơi trong phân tử mà người ta chia ra làm 3 loại: 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 51
• Loại ankadien cĩ nối đơi biệt lập: loại này cĩ cơng thức chung: 
C C (CH2)n C C
 Ví dụ: n = 1: CH2 = CH – CH2 – CH2 – CH = CH2 (hexadien – 1,5) 
• Loại ankadien cĩ nối đơi tiếp cận nhau (liền nhau): loại này cĩ cơng thức chung: 
R1 C C C R2 
 Ví dụ: CH2 = C = CH2 alen (propadien – 1,5) 
• Loại ankadien cĩ nối đơi liên hợp: loại này cĩ cơng thức chung: 
R1 CH CH CH CH R2 
 Ví dụ: CH2 = CH – CH = CH2 (butadien – 1,3) 
CH2 C CH CH2
CH3 2 - metyl butadien - 1,3 (isopren) 
Cấu trúc phân tử: butadien – 1,3 
 Trong phân tử butadien – 1,3 tất cả 10 nguyên tử (4C và 6H) và 9 liên kết σ (3 C – C và 6 
C – H) đều nằm trên một mặt phẳng và tạo nên những gĩc liên kết ∼ 1200. 
 Các obitan p khơng những xen phủ bên với nhau tạo thành liên kết π giữa C1 với C2 và C3 
với C4 mà cịn xen phủ giữa C2 với C3 do xuất hiện obitan π bao trùm tất cả bốn nguyên tử C 
(h.5.4) 
H
H
H
H
H
H
H
H
H
HH
H
a) b) 
Hình 5.3: Sự xen phủ các AOp (a) tạo thành liên kết π chung cho tồn phân tử butadien (b) 
 Hiên tượng xen phủ obitan như trên gọi là liên hợp, và do đĩ butandien – 1,3 là 1 đien liên 
hợp. 
 Ankadien liên hợp cũng cĩ các cấu dạng khác nhau và cũng cĩ đồng phân hình học, nếu 
nguyên tử 2spC đầu mạch nối với hai nguyên tử hoặc nhĩm nguyên tử khác nhau. Thí dụ: 
 CH3 – CH = CH – CH = CH2 cĩ hai đồng phân hình học 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 52
 CH3 – CH = CH – CH = CH – C2H5 cĩ 4 đồng phân hình học 
c) Ankin 
 Ankin là lạo hiđrocabon mạch hở, trong phân tử của chúng cĩ liên kết ba. 
 Cơng thức phân tử CnH2n-2 (n≥2) 
 Phân tử chứa một liên kết ba, đĩ là tập hợp của liên kết σ (do hai AOsp tạo nên) và hai liên 
kết π (do 4 AO2p xen phủ nhau). 
180o180o
H HH C C H
a) b) 
Hình 5.4: Sự hình thành liên kết xích ma (a) và liên kết p (b) của C2H2 
 Độ dài liên kết C ≡ C chỉ bằng 1,2A0 (ngắn hơn C = C). Liên kết Csp- H phân cực mạnh hơn 
HC 2sp − vì độ âm điện của 2spsp CC 〉 . 
 Năng lượng liên kết ba bằng 813 kJ/mol, nhỏ hơn nhiều so với năng lượng của 3 liên kết 
đơn (3 x 348 = 1044 kJ/mol); điều đĩ cũng chứng tỏ liên kết pi linh động. 
5.2.2. Tính chất vật lý 
 Hiđrocacbon khơngno cĩ nhiều tính chát vật lý như nhiệt độ sơi, nhiệt độ nĩng chảy, tỉ khối, 
tính tan, ... tương tự H – C no cĩ cùng số nguyên tử C và cùng bộ khung C (xem bảng 5.2) 
Bảng 5.2: Hằng số vật lý của một số hiđrocacbon khơng no 
CTPT Tên 0
nct 
0
st d 
C2H4 Etylen CH2 = CH2 -169 -105 0,566 
C3H6 Propen CH3 – CH = CH2 -185 -48 0,609 
Buten – 1: CH2 = CH – CH2 – CH3 -185 -6 0,630 
Trans – butan - 2 -106 1 0,660 
C4H8 
Cis – butan - 2 -139 4 0,644 
C4H6 Butadien – 1,3 -109 -4,5 0,646 
Isopren -120 34 0,681 
C5H8 Pentadien – 1,3 -88 42 0,683 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 53
Pentadien – 1,4 -148 26 0,659 
C2H2 axetylen -82 -84 - 
C3H4 Propin -103 -223 - 
Butin - 1 -122 8,6 0,650 
C4H6 
Butin - 2 -24 27 0,694 
5.2.3. Tính chất hố học 
 Sự cĩ mặt của liên kết pi trong phân tử làm cho H – C khơng no cĩ khả năng phản ứng cao 
hơn H- C no. Chính nối đơi và nối ba là những trung tâm phản ứng được coi là nhĩm chức. 
5.2.3.1. Phản ứng cộng H2 trên bề mặt xúc tác kim loại 
 Những phản ứng này tỏa nhiệt và chỉ xảy ra khi cĩ chất xúc tác như Ni, Pt, Pd, ... 
CH2 CH2 + H2 CH3 CH3
Ni
NiCH CH CH2 CH2 CH3 CH3
H2H2
Pb-PbCO3 
Ni
H2
CH2 CH CH CH2 + H2 -120c
CH3 CH2 CH CH2
45%
CH3 CH CH CH2
48%
CH3 CH2 CH2 CH3
6%
Ni
5.2.3.2. Phản ứng cộng electrophin 
a) Anken 
♦ Sơ đồ phản ứng: 
+-
C C + X+ Y-
X
C C
Y
 X – Y : H – X ; H – OH ; HO – SO3H; Br – Br ; ... 
♦ Cơ chế phản ứng: cơ chế AE 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 54
+- cham + Y-
X
nhanh
C C + X+ Y -
+
C C
+ Y-
X
+
C C
X
C C
Y
♦ Hướng của phản ứng: 
 Phản ứng cộng một tác nhân khơng đối xứng (như HCl, H2SO4, HOH, ...) vào moọt anken 
khơng đối xứng sẽ ưu tiên theo hướng tạo thành cacbocation trung gian bền hơn (quy tắc 
Maccơpnhicơp). Thí dụ: 
CH3 CH CH2 + HBr
CH3 CH CH3
CH3 CH2 CH2
(+)
(+) + Br-
+ Br-
- Br-
CH3 CH CH3
CH3 CH2 CH2
Br
Br
bền hơn
kém bền
95%
5%
♦ Khả năng phản ứng của anken: 
 Khi thay thế nguyên tử H trong etylen bằng nhĩm đẩy electron (CH3, C2H5, ...) mật độ 
electron ở nối đơi sẽ tăng lên và cacbocation sinh ra cũng bền hơn do đĩ phản ứng cộng cũng xảy 
ra dễ dàng hơn. Trái lại, nhĩm thế hút electron sẽ làm giảm mật độ electron và cacbocation sinh ra 
cũng kém bền, do đĩ phản ứng cộng xảy ra khĩ khăn hơn. Vì vậy, ta cĩ trình tự về khả năng phản 
ứng như sau: 
 CH2 = CHCOOH < CH2 = CHCl < CH2 = CH2 < CH2 = CHCH3 < CH2 = C(CH3)2 
♦ Khả năng phản ứng của HX vào anken: 
 Phản ứng cộng HX vào anken sẽ dễ dàng nếu HX cĩ tính chất mạnh và X(-) cĩ tính 
nucleophin cao. Vì vậy, khả năng phản ứng của HX giảm dần theo trình tự: 
 HI > HBr > HCl > HF 
b) Ankin 
• Phản ứng cộng: gồm hai giai đoạn 
 - Giai đoạn 1: Chuyển nối ba thành nối đơi 
 - Giai đoạn 2: Chuyển nối đơi thành nối đơn 
 Phản ứng cộng halogen và HX vào ankin cũng tương tự phản ứng của anken về cơ chế 
phản ứng, hướng của phản ứng và ảnh hưởng của nhĩm thế đến khả năng phản ứng. So với 
anken, thì ankin cĩ khả năng phản ứng thấp hơn đơi chút. 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 55
 CH3 – C ≡ CH > CH ≡ CH > CH ≡ C – COOH 
 CH2 = CH2 > CH ≡ CH 
c) Ankađien 
 Ankađien cĩ thể cộng halogen và HX tạo ra hỗn hợp gồm sản phẩm cộng 1,2 và cộng 1,4. 
Tuỳ theo tác nhân phản ứng và nhiệt độ mà một sản phẩm nào đĩ sẽ chiếm tỷ lệ cao hơn. Thí dụ: 
(1,2)
 Br2
(1,4)
Br Br
20%
80%
400
CH2 CH CH CH2
CH2 CH CH CH2
CH2 CH CH CH2
Br Br 
5.2.3.3. Phản ứng cộng đĩng vịng 
2000CCH
CH
CH2
CH2
CH2
CH2
+
C
H2
CH2
CH2
C
H2
CH
CH
cis-butadien Etylen Xiclohexen 
5.2.3.4. Phản ứng trùng hợp 
 Trùng hợp là quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hay tương tự nhau 
tạo thành phân tử cĩ phân tử khối lớn (cao phân tử). 
 Chất đầu tham gia trùng hợp gọi là monome, trong phân tử monome thường phải cĩ liên 
kép. Sản phẩm thu được là polime chứa n mắt xích cơ bản sinh ra từ n phân tử monome. 
 Nếu n = 2 → 10 polime được gọi là oligome bao gồm đime (n=2), trime (n=3), .... 
 n là hệ số trùng hợp hay độ trùng hợp 
a) Anken 
 Các anken và dẫn xuất cĩ cơng thức chung CH2 = CH – R tương đối dễ trùng hợp ở điều 
kiện nhiệt độ và áp suất nhất định cĩ mặt của chất xúc tác, sinh ra polime tương ứng. Thí dụ: 
TlCl4, Al(C2H5)3
2-3 at
Etylen
n CH2 CH2 CH2 CH2 n
Polietylen (PE) 
CH3
xt, p, toC
Propilen
n CH CH2 CH CH2
n
Polipropilen (PP)
CH3
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 56
b) Ankađien 
 Các ankađien liên hợp và đơn giản như butadien, isopren, ... cĩ thể tham gia phản ứng 
trùng hợp tạo thành polime dùng làm cao su. Thí dụ: 
TlCl4, Al(C2H5)3
2-3 at
nCH2 CH CH CH2
Butadien
CH2 CH CH CH2
n
Polibutadien
Cis
c) Ankin 
 - Nhị hợp 
2CH CH CH2 CH C CH
Cu2Cl2
 - Tam hợp 
3CH CH 6000C
C
 - Đa hợp 
nCH CH (CH)n
2500C
Cu
Cupren 
CH3 CH3
CH3
3CH3 C CH
toC
xt
5.2.3.5. Phản ứng thế 
a) Anken 
 Ở nhiệt độ cao (500 – 600oC) một số anken đầu dãy đồng đẳng cĩ thể tham gia phản ứng 
thế bởi clo. Thí dụ: 
 Cl
500oC
CH2 CH2 + Cl2
Etilen
CH2 CH + HCl
Vinylclorua 
 Cl
0 -20oC
CH2 CH2 + Cl2
Etilen
CCl4 CH2 CH2
Cl 
 Cl
500oC
CH3 CH CH2 + Cl2 CH2 CH CH2 + HCl
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 57
 Cl
0 -20oC
CCl4
Cl
CH3 CH CH2 + Cl2 CH2 CH CH3
b) Ankin 
 - Thế bằng kim loại kiềm 
2R C CH + 2Na 2R C CNa + H2
1500C
 - Thế bằng các kim loại khác: Cu, Ag 
2R C CH + Ag2O 2R C CAg + H2O
ddNH3
CH CH + 2 Ag(NH3)2 OH AgC CAg + 4NH3 + 2H2O
(+) (-)
trắng ngà 
R C CH + CuCl R C C-Cu + HClddNH3
5.2.3.6. Phản ứng oxy hố 
a) Oxy hố khơng hồn tồn 
♦ Tác dụng của dung dịch KMnO4 
 Dung dịch KMnO4 lỗng nguội bị mất màu bởi các H – C khơng no, nhờ đĩ cĩ thể phân biệt 
với H – C no. 
 Dung dịch KMnO4 đậm đặc và nĩng oxi hố mạnh làm đứt mạnh liên kết kép sinh ra hỗn 
hợp axit cacboxylic hoặc xeton hoặc cả hai, tuỳ theo mức độ thế của nguyên tử C khơng no. Đối 
với anken ta cĩ sơ đồ sau: 
O
KMnO4C C
R
R1
R2
H
R
R1
C O + R2 C OH
 Thí dụ: 
O
Axit propanoic
KMnO4
C C
C2H5
CH3
C2H5
H
+ C2H5 C OH
O
C2H5 C CH3
3- metylhexen-3 Butanon-2 
♦ Tác dụng của Ozon (O3): 
 Tác dụng của ozon, sau khi khử bằng Zn, sơ đồ phản ứng của anken: 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 58
+ O3C C
R
R1
R2
H
R
R1
C C
O O
O
R2
H
anken ozonit xeton andehit
Zn
O
R
R1
C O + R2 C H
cộng khử
 Thí dụ: 
+ O3
C2H5
CH3
C C
O O
O
C2H5
H
ozonit
Zn
cộng khử
O
Propanal
C C
C2H5
CH3
C2H5
H
+ C2H5 C H
O
C2H5 C CH3
3- metylhexen-3 Butanon-2 
♦ Oxi hố nhẹ bằng oxi khơng khí: 
 Oxi hố nhẹ bằng oxi khơng khí trên hệ xúc tác PdCl2 – Cu2Cl2. Phản ứng này được dùng 
trong cơng nghiệp sản xuất anđehit axetic từ etylen: 
+ O22CH2 CH2 2CH3 CHO
PdCl2-Cu2Cl2
100oC 
5.2.4. Phương pháp điều chế 
5.2.4.1. Điều chế anken 
a) Tách nước ra khỏi ancol 
 Đun nĩng ancol với axit mạnh như với axit sunfuric hoặc axit photphoric, axit sẽ tương tác 
với ancol trước hết tạo este (este vơ cơ) sau đĩ este bị phân huỷ cho anken theo sơ đồ sau: 
R CH2 CH2OH + H2SO4 R CH2 O SO3H + H2O
đun 
nóng 
R CH2 O SO3H R CH CH2 + H2SO4 
 Thí dụ: đung nĩng ancol etylic với H2SO4 đặc ở nhiệt độ trên 170oC sẽ thu được etylen 
CH3 CH2OH + HO SO3H CH3 CH2 O SO3H + H2O
CH2 CH2 CH2 CH2 + H2SO4
H OSO3H
170oC
b) Tách HX từ các dẫn xuất halogen 
 Các dẫn xuất monohalogen no, đặc biệt là dẫn xuất bậc ba khi tương tác với dung dịch 
bazơ mạnh như KOH, NaOH trong ancol và đun nĩng sẽ bị tách một phân tử HX cho anken tương 
ứng. 
 Các dẫn xuất halogen bậc hai bị tách HX khĩ hơn dẫn xuất bậc 3 và khĩ hơn cả các dẫn 
xuất bậc nhất. 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 59
 So sánh khả năng tách HX của các dẫn xuất clo, brom, iốt, flo nhận thấy dẫn xuất iốt dễ bị 
tách HX hơn cả sau đĩ đến brom, clo và khĩ nhất HF. 
R C CH3
rượu
X
CH3
R C CH2 + HX
CH3
KOH
c) Đi từ dẫn xuất đihalogen 
 Tương tác giữa dẫn xuất đihalogen cĩ 2 halogen đính vào 2 C liên tiếp nhau với bột kẽm 
trong dung dịch axit axetic, sẽ tách hai halogen tạo ra anken. 
R1 CH CH R2 + Zn R CH CH R2 + ZnX2
X X 
d) Đecacbonyl hố axit chưa no 
 Khi đun nĩng các axit chưa no, nhĩm cacboxyl bị tách ra dễ hơn các axit no. 
CH CH COOH
+ CO2
toC
CH CH2
axit xinnamic Stiren 
e) Đehiđro hố ankan 
 Trong cơng nghiệp các anken thường điều chế bằng cách đehiđro hố ankan dưới tác 
dụng của xúc tác CrO3 ở 45oC. 
5.2.4.2. Điều chế ankadien 
a) Điều chế butadien – 1,3 
 - Từ rượu etylic: 
2C2H5OH CH2 = CH - CH - CH2 + 2H2O + H2
Al2O3
450-500oC 
 - Từ n-butan và buten 
Al2O3
500-600oC
CH3 CH2 CH2 CH3
CH3 CH2 CH CH2
CH2 CH CH CH2
 - Từ axetylen 
 CH2 CH CH CH2
2CH CH CH2 CH C CH
Cu2Cl2
+ H2t0, Pd
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 60
b) Điều chế isopren 
- Tách hiđro khỏi hiđrocacbon no 
 Phản ứng xảy ra ở 600oC, xúc tác Cr2O3 + Al2O3, áp suất thấp. 
CH3 CH CH CH3 CH2 C CH CH2 + 2H2
CH3CH3 
- Từ axeton: 
-H2O
CH3 C CH3 + CH CH CH3 CH C CH
+ H2
t0, Pd
O CH3
OH
CH3 CH C CH
CH3
OH
CH3 CH CH CH2
CH3
OH
CH3 CH CH CH2
CH3
NaNH2
5.2.4.3. Điều chế ankin 
a) Điều chế axetylen: 
 - Thuỷ phân canxi cacbua: CaC2 
CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2
CaC2 + 2HCl C2H2 + CaCl2 
 - Piroly metan ở 1400 – 15000C 
2CH4 HC CH + 3H2
1400 - 15000
b) Điều chế dãy đồng đẳng axetylen: 
 - Từ dẫn xuất đi halogen 
R CH CH2 R C CH + 2HBr
Br Br
OH-
 - Từ đồng đẳng của axetylen: 
CH CNa + RI R C CH + NaI 
5.2.4.5. Ứng dụng 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 61
a) Ứng dụng anken 
 Dùng để sản xuất rượu, các dẫn xuất halogen và các chất khác. 
 Để trùng hợp polime: polietilen, poliprpilen. 
 Etilen cịn được dùng làm quả mau chín. 
b) Ứng dụng của ankin 
Chỉ cĩ axetilen cĩ nhiều ứng dụng quan trọng. 
 Để thắp sáng (khí đất đèn). 
 Dùng trong đèn xì để hàn, cắt kim loại. 
 Dùng để tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác nhau: anđehit axetic, cao su tổng hợp 
(policlopren), các chất dẻo và các dung mơi, 
5.2.5. Khái niệm về tecpen 
 Tecpen theo nghĩa hẹp là tên gọi một nhĩm H – C đa số khơng no, thường gặp trong giới 
thực vật, nhất là trong tinh dầu thảo mộc (các tinh dầu thơng, sả, cam, hoa hồng, ...). 
 Những H – C này cĩ cơng thức chung (C5H8)n (n≥2). 
 Mạch cacbon dù hở hay vịng, dường như do isopren C5H8 kết hợp với nhau theo kiểu 
“đầu nối với đuơi” tại thành. 
 Các dẫn xuất chứa oxi của tecpen (ancol, anđehit, xeton, este, ...) được gọi là tecpenoit. 
Tecpenoit cũng rất phổ biến trong các loại tinh dầu thảo mộc và thường cĩ tầm quan trọng lớn hơn 
chính H – Ctecpen. 
 Trong thực tế người ta thường dùng khái niệm “tecpen” cho cả tecpen thực thụ (H – C) và 
tecpenoit (dẫn xuất chứa oxi của tecpen) 
 Tecpen được phân loại theo n như sau: 
 n = 2 monotecpen (hợp chất C10) 
 n = 3 sesquitecpen (hợp chất C15) 
 n = 4 đitecpen (hợp chất C20) 
 n = 6 tritecpen (hợp chất C30) 
 n = 8 tetratecpen (hợp chất C40) 
 Cao su thiên nhiên được coi là politecpen cao phân tử. 
5.2.5.1. Monotecpen 
 Mơntecpen cĩ thể cĩ cấu trúc mạch hở hoặc mạch vịng (đơn vịng hoặc đa vịng). Chúng 
là những chất lỏng hoặc chất rắn cĩ mùi thơm đặc trưng. Monotecpen tham gia các phản ứng của 
nhĩm chức (nếu cĩ) và phản ứng theo cơ chế gốc H – C. 
 Một số tecpen được dùng làm dược phẩm, pha chế nước hoa, tổng hợp hữu cơ, ... Sau 
đây là một số tecpen quan trọng. 
a) Hiđrocacbon – tecpen 
Chương 5: Hiđrocacbon  
Trang 62
CH2
CH2
CH3CH3
Miaxen
(Tinh dầu cây nguyệt quế) (Tinh dầu cam, chanh, thông) (Tinh dầu thông)
CH3
CH3 CH2
Linomen
CH3
CH3
CH3
- Pinen
b) Ancol – tecpen 
CH3CH3
Geraniol
(Tinh dầu hoa hồng, sả) (Tinh dầu bạc hà)
CH3
CH3
Xit ronelol Metol
CH3
CH2OH
CH2