HIDROCACBON
THƠM
Chương 7
BENZEN
và
ANKYLBENZEN
1-Cấu trúc
Benzen C6H6
I- CẤU TRÚC- ĐỒNG ĐẲNG
- ĐỒNG PHÂN - DANH PHÁP
CẤU TẠO
CH2 = CH2
Benzen C6H6
1-CẤU TRÚC
Sáu obital p còn lại của 6 nguyên tử C xen phủ bên với nhau tạo thành hệ liên hợp pi, tương đối bền vững hơn so với liên kết pi ở các anken hay hiđrôcacbon không no khác
Aromaticity
Definition
Benzene is a cyclic compound which has a planar structure with a delocalized cloud of p-electrons above and below the plane of the ring:
I- CẤU TRÚC- ĐỒNG ĐẲNG - ĐỒNG PHÂN - DANH PHÁP
CẤU TẠO
Benzen tương đối dễ tham gia phản ứng thế, khó tham gia phản ứng cộng và bền vững với các chất oxi hoá.
Đó cũng là tính chất hóa học đặc trưng chung của các hiđrôcacbon thơm nên được gọi là tính thơm
Vào thời kỳ này hầu hết các nhà hóa học nghĩ rằng không thể biết cấu trúc của các phân tử,
Nhưng theo KEKULÉ :
-Nguyên tử cacbon có thể kết hợp với nhau để tạo thành chuỗi dài và phức tạp;
-Hoá trị các nguyên tử cacbon luôn luôn là bốn;
-Nghiên cứu các sản phẩm phản ứng có thể cho biết thông tin về cấu trúc.
Cấu trúc benzen là tác phẩm nổi tiếng nhất của Kekulé (1865)
Ý tưởng về cấu tạo benzen đã đến với ông trong một giấc mơ.
Một trong những nhà hóa học nổi bật nhất tại Châu Âu từ những năm 1850 cho đến khi ông qua đời, đặc biệt là trong lĩnh vực lý thuyết, ông là người sáng lập chính của lý thuyết cơ cấu hóa chất .
AUGUST KEKULÉ

1829-1896
Justus von Liegbig
1803-1873
"cha đẻ của nghành công nghiệp phân bón”
Người đã làm cho sinh viên AUGUST KEKULÉ bỏ kiến trúc theo nghiên cứu hoá học
2- ĐỒNG ĐẲNG
I- CẤU TRÚC- ĐỒNG ĐẲNG - ĐỒNG PHÂN - DANH PHÁP
CTTQ : k= 3( pi) + 1 (vòng) =4
CnH2n - 6 n > 6
3- ĐỒNG PHÂN
I- CẤU TRÚC- ĐỒNG ĐẲNG - ĐỒNG PHÂN - DANH PHÁP
Lấy (n- 6) C làm nhánh, di chuyển nhánh, bẻ nhánh TD C8H10
4 –DANH PHÁP
I- CẤU TRÚC- ĐỒNG ĐẲNG - ĐỒNG PHÂN - DANH PHÁP
C6H5 - CH3
Metylbenzen
Phenylmetan
TOLUEN
C6H5 – CH2-CH3
Etylbenzen
phenyletan
C6H5 – CH – CH3
│
CH3
isopropylbenzen
2-phenylpropan
KUMEN
C6H5 – CH2 – CH2 –CH3
propylbenzen
1-phenylpropan
4- DANH PHÁP
-mạch có hai nhánh trở lên: đánh số C trên nhân sao cho:
tổng số số vị trí nhánh là nhỏ nhất
-chọn mach chính là nhân benzen hoặc mạch C hở dài nhất
C6H4 (CH3)2
1,2-đimetylbenzen
1,3-đimetylbenzen
1,4-đimetylbenzen
mạch có hai nhánh trên nhân
-hai nhóm thế ở 2C kề nhau: số vị trí 1,2= o (ortho)
-hai nhóm thế ở cách nhau 1 C : số vị trí 1,3= m (meta)
-hai nhóm thế ở cách nhau 2C : số vị trí 1,4= p (para
C6H4 (CH3)2
1,2-đimetylbenzen
o-đimetylbenzen
o-xilen
1,3-đimetylbenzen
m-đimetylbenzen
m-xilen
1,4-đimetylbenzen
p-đimetylbenzen
p-xilen
C9H12
Propylbenzen
isopropylbenzen
1-etyl-2-metylbenzen
o-etyletylbenzen
1-etyl-3-metylbenzen
m-etyletylbenzen
1-etyl-4-metylbenzen
p-etyletylbenzen
1,2,3-tri-metylbenzen
1,2,4-tri-metylbenzen
1,3,5-tri-metylbenzen
II. TÍNH CHẤT VẬT LÝ
Benzen là một dầu lỏng, không màu, dễ bay hơi và dễ cháy, có mùi thơm ngọt, độc hại.
không hòa tan trong nước, hòa tan trong ethanol, ethyl ete, cloroform và các dung môi hữu cơ.
sôi điểm 80,1 độ C
điểm nóng chảy của 5,533 độ C
tự đánh lửa điểm 580 độ Celsius
III. HÓA TÍNH
1.pHẢn ứng thế TRÊN NHÂN
a.benzen
+ Br2
—Br
+ HBr
Fe
+ HNO3
—NO2
+ H2O
H2SO4 đ
C6H5-Br
Brombenzen
phenylbromua
C6H5-NO2
nitrô benzen
Nitration of Benzene
Cơ chế HNO3+ C6H6
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
HNO3+ H2SO4
Cơ chế HNO3+ C6H6
b.ankylbenzen
III. HÓA TÍNH
1.pHẢn ứng thế TRÊN NHÂN
Quy luật thế trên vòng benzen
Tính chất nhóm thế R
ảnh hưởng mật độ e trên nhân
khả năng phản ứng thế so với benzen
Định hướng vị trí thế trên nhân
Đẩy e
-CxHy, amin: –NH2 ,
Ancol –OH ,
Ete –OR , –X
Hút e
Axit -COOH,
Este -COOR,
Anđêhit -CHO,-NO2
Quy luật thế trên vòng benzen
Tính chất nhóm thế R
Đẩy e
-CxHy, amin: –NH2 ,
Ancol –O–H ,
Ete –O–R , –X
Hút e
Axit - C - OH,
║
O
Este -COOR,
Anđêhit –CH=O,
-O=NO
Quy luật thế trên vòng benzen
Tính chất nhóm thế R
ảnh hưởng mật độ e trên nhân
khả năng phản ứng thế so với benzen
Định hướng vị trí thế trên nhân
Đẩy e
-CxHy, amin: –NH2 ,
Ancol –OH ,
Ete –OR , –X
Làm tăng
dễ hơn
o,p
Làm giảm
khó hơn
m
Hút e
Axit -COOH,
Este -COOR,
Anđêhit -CHO,-NO2
b.ankylbenzen
+ Br2
—Br
+ HBr
Fe
1:1
+ HBr
o-CH3-C6H4-Br
2-Bromtoluen
o-Bromtoluen
p-CH3-C6H4-Br
4-Bromtoluen
p-Bromtoluen
Fe
1:1
III. HÓA TÍNH
1.pHẢn ứng thế TRÊN NHÂN
b.ankylbenzen
+ H2O
+ HNO3
+ H2O
H2SO4 đ
1:1
o-CH3-C6H4-NO2
2-nitrôtoluen
o-nitrôtoluen
p-CH3-C6H4-NO2
4-nitrô toluen
p-nitrô toluen
H2SO4 đ
1:1
+ HNO3
III. HÓA TÍNH
1.pHẢn ứng thế TRÊN NHÂN
b.ankylbenzen
+ 3H2O
CH3-C6H2(NO2) 3
2,4,6-trinitrôtoluen
T.N.T
H2SO4 đ
1:3
+ 3HNO3
III. HÓA TÍNH
1.pHẢn ứng thế TRÊN NHÂN
III. HÓA TÍNH
1.pHẢn ứng thế TRÊN NHÂN
+ 3H2O
H2SO4 đ
1:3
+ 3HNO3
NO2
│
C6H3(NO2) 3
1,3,5-trinitrôtoluen
T.N.B
—NO2
O2N—
III. HÓA TÍNH
2.pHẢn ứng THẾ TRÊN MẠCH HỞ
+ Cl2
+ HCl
ánh sáng
1:1
C6H5-CH2-Cl
Benzyl clorua
+ Cl2
as
1:1
+ HCl
+ HCl
1-clo-2-phenyletan
1-clo-1-phenyletan
III. HÓA TÍNH
3.pHẢn ứng CỘNG
+ 3H2
Ni, to
C6H11CH3
metylxiclohexan
+ 3 H2
Ni,to
C6H12
xiclohexan
+ 3Cl2
Ánh sáng
C6H6Cl6
Hexacloxiclohexan
Thuốc trừ sâu 6.6.6
 Cl
 Cl
Cl
│
│
Cl
Cl
Cl
Benzen và ankylbenzen không làm mất màu nước brôm
III. HÓA TÍNH
4.pHẢn ứng OXI HOÁ
+ [O]
KMnO4 to
C6H5COOH
Axít benzoic
Benzen không tác dụng KMnO4
Ankylbenzen khác , khi đun nóng, làm mất màu dd KMnO4
+ H2O
C6H5—CH3 + KMnO4  C6H5—COOK + KOH + MnO2+ H2O

-3
3
+1
-2
-2
+3
+7
+4
C  C + 6e
Mn + 3e  Mn
-3
+3
+7
+4
2
+1
2
III. HÓA TÍNH
4.pHẢn ứng OXI HOÁ
+ [O]
KMnO4 to
Axít benzoic
+ R-COOH + H2O
C6H5—CH2 — CH2-CH3 + KMnO4 

C6H5—COOK + CH3-COOK + KOH + MnO2+ H2O

-2
5
+1
-2
-2
+3
+7
+4
2C  2C + 10e
Mn + 3e  Mn
-2
+3
+7
+4
3
+1
10
-2
+1
+1
-2
-2
+3
3
3
10
4
4
III. HÓA TÍNH
4.pHẢn ứng OXI HOÁ
+ [O]
KMnO4 to
Axít benzoic
+ R-COOH + H2O
C6H5—CH2 — CH2-CH3 + KMnO4 

C6H5—COOK + CH3-COOK + KOH + MnO2+ H2O

-2
5
+1
-2
-2
+3
+7
+4
3
+1
10
-2
+1
+1
-2
-2
+3
3
3
10
4
4
C6H5—CH2 — CH2-CH3 + KMnO4 + H2SO4

C6H5—COOH + CH3-COOH + K2SO4 + MnSO4+ H2O

+2
+7
2C  2C + 10e
Mn + 5e  Mn
-2
+3
+7
+2
2
2
3
4
-2
+3
+3
-2
BEN
ZEN
TRONG
TỰ NHIÊN
Benzen được tìm thấy trong không khí, nước và đất.
Một lượng nhỏ benzen ngoài trời: từ khói thuốc lá, các trạm dịch vụ ô tô, khí thải xe, và lượng khí thải công nghiệp.
Benzen trong nhà ở: không khí có thể chứa benzen cao hơn so với không khí ngoài trời từ các sản phẩm như keo, sơn, sáp đồ nội thất, và chất tẩy rửa.
Một lượng lớn benzen ở gần các trạm khí đốt, chất thải nguy hại hoặc các cơ sở công nghiệp.
Benzen là một hóa chất nguyên liệu quan trọng, chủ yếu dùng để sản xuất styren , Cyclohexan, phenol, cumene, anilin, nitrobenzen và benzyl clorua .
Là nguyên liệu chính để sản xuất thuốc trừ sâu, nhựa tổng hợp, tổng hợp chất tẩy rửa, thuốc nhuộm
Là dung môi cho sơn và thuốc trừ sâu.
Benzen cao hơn mức bình thường tại cơ sở sử dụng benzen, bao gồm nhà máy lọc dầu, nhà máy dược phẩm, các cơ sở sản xuất hóa dầu, các cơ sở sản xuất lốp cao su, hoặc trạm xăng.
Các công nhân thép, máy in, thợ giày, kỹ thuật viên phòng thí nghiệm, hoặc cứu hỏa thường phải tiếp xúc benzen.
benzen có thể ảnh hưởng thế nào đến
sức khỏe?

Thở mức rất cao của benzen có thể dẫn đến cái chết, trong khi mức độ cao có thể gây buồn ngủ, chóng mặt, nhịp tim nhanh, nhức đầu, chấn động, hoang mang, và bất tỉnh.

Ăn hoặc uống thực phẩm có chứa các cấp cao của benzen có thể gây nôn mửa, kích ứng của dạ dày, chóng mặt, buồn ngủ, co giật, nhịp tim nhanh, và chết.
Tác dụng chính của việc tiếp xúc benzen dài hạn

Benzen gây tác hại về tủy xương và có thể gây ra sự giảm tế bào máu dẫn đến thiếu máu. Nó cũng có thể gây chảy máu quá nhiều và có thể ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch, tăng cơ hội nhiễm trùng, gây ra bệnh bạch cầu, đặc biệt là bệnh bạch cầu cấp tính gọi là AML. Đây là một bệnh ung thư
Iv. ĐIỀU CHẾ
-chưng cất dầu mỏ và nhựa than đá
-đề hiđrô ankan, xicloankan

CH3[CH2]4CH3  C6H6 + 4H2

CH3[CH2]5CH3  C6H5CH3 + 4H2

-từ benzen

C6H6 + CH2=CH2  C6H5CH2-CH3

C6H6 + R-Cl  C6H5-R + HCl
Xt, to
Xt, to
Xt, to
AlCl3