Refoming octane (C8H18) thu được các arene có công thức phân tử C8H10. Hãy viết công thức cấu tạo của các arene này.
Hydrogen hoá hoàn toàn arene X (công thức phân tử C8H10) có xúc tác nickel thu được sản phẩm là ethylcyclohexane.
Viết công thức cấu tạo của X.
Keo dán dùng để trám vết nứt, trám bê tông là vật liệu được sử dụng rộng rãi để làm đẹp bề mặt bê tông. Trong keo dán này, xylene (C8H10) là một arene được sử dụng với vai trò dung môi.
a) Viết công thức cấu tạo và gọi tên các xylene.
b) Trình bày phương pháp hoá học phân biệt benzene và xylene.
a) Các công thức cấu tạo và tên gọi của xylene
b) Có thể sử dụng dung dịch KMnO4 (đun nóng) để phân biệt benzene và xylene:
+ Benzene không tác dụng với dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường hay khi đun nóng. Do đó, benzene không làm mất màu tím của dung dịch KMnO4.
+ Xylene tác dụng với dung dịch KMnO4 khi đun nóng nhẹ hay ngâm vào nước nóng. Do đó, xylene làm mất màu tím của dung dịch KMnO4.
Benzene, toluene, xylene, … là các hydrocarbon họ arene, được thêm vào xăng theo một tỉ lệ nhất định, giúp tăng chỉ số octane của xăng, nhờ đó nhiên liệu được đốt cháy hiệu quả hơn. Arene là gì? Arene có cấu tạo, tính chất và ứng dụng trong lĩnh vực nào?
- Arene là những hydrocarbon có chứa vòng benzene trong phân tử.
- Cấu tạo: Hydrocarbon chứa vòng benzene.
- Tính chất:
+ Tính chất vật lí: Các arene đều độc, không tan trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ. Một số arene có mùi đặc trưng.
+ Tính chất hóa học: Arene tham gia phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng oxi hóa.
- Ứng dụng:
+ Toluene còn là dung môi và chất trung gian trong quá trình sản xuất các loại hoá chất khác;
+ p−xylene là nguyên liệu sản xuất tơ polyester; benzene dùng trong sản xuất phẩm nhuộm, dược phẩm, chất tẩy rửa;
+ styrene dùng để sản xuất polystyrene, một chất dẻo đa dụng trong cuộc sống.
Cho biết công thức phân tử của các arene trong Hình 14.2.
Toluen: C7H8
Styrene: C8H8
Naphthalene: C10H8
o-xylene, m-xylene, p-xylene: C8H10
Benzene, toluene, styrene và naphthalene là những hydrocarbon thơm (arene) có công thức cấu tạo như ở Hình 14.1:
Hãy nhận xét điểm giống nhau và khác nhau về cấu tạo của các hợp chất hydrocarbon thơm trên với alkane và alkene.
- Giống nhau: hydrocarbon thơm, alkane và alkene đều được cấu tạo bởi nguyên tố C và nguyên tố H.
- Khác nhau:
+ Hydrocarbon thơm có vòng benzene.
+ Alkane và alkene là những hydrocarbon mạch hở, không có vòng benzene.
Terephthalic acid là nguyên liệu để tổng hợp nhựa poly(ethylene terephtalate) (PET) dùng để sản xuất tơ sợi, chai nhựa. Terephthalic acid có thể được tổng hợp từ arene X có công thức phân tử C8H10, bằng cách oxi hoá X bởi dung dịch thuốc tím:
Hãy xác định công thức cấu tạo của X.
X là 1,4-Xylene (p-Xylene)
\(5\text{ p-}C_6H_4\left(CH_3\right)_2+12KMnO_4+18H_2SO_4\xrightarrow[]{t^\circ}5\text{ p-}C_6H_4\left(COOH\right)_2+12MnSO_4+6K_2SO_4+28H_2O\)
Viết công thức cấu tạo và gọi tên các hiđrocacbon thơm có công thức phân tử C8H10, C8H8. Trong số các đồng phân đó, đồng phân nào phản ứng được với: dung dịch brôm, hiđrobromua? Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.
Không có đồng phân nào phản ứng được với dung dịch Br2 và hiđro bromua.
Viết công thức cấu tạo và gọi tên các hydrocarbon thơm có công thức phân tử C8H10. Trong các chất trên, cho biết chất nào là đồng phân về số lượng các gốc alkyl gắn với vòng benzene của o – xylene.
Các đồng phân hydrocarbon thơm có công thức phân tử C8H10:
Chất (3) và (4) là đồng phân về số lượng các gốc alkyl gắn với vòng benzene của o – xylene.
Thực hiện phản ứng tách nước các alcohol có cùng công thức phân tử C5H11OH thu được sản phẩm chính là 2-methylbut-2-ene. Hãy xác định công thức cấu tạo của các alcohol này.
Công thức cấu tạo của các alcohol là: CH3-CH(CH3)-CH(OH)-CH3 và CH3-C(CH3)(OH)-CH2-CH3.
Phản ứng tách nước của alcohol tạo alkene ưu tiên theo quy tắc Zaitsev (nhóm -OH bị tách ưu tiên với nguyên tử H ở carbon bên cạnh có bậc cao hơn).
CH3-CH(CH3)-CH(OH)-CH3 → CH3-C(CH3)=CH-CH3 + H2O.
CH3-C(CH3)(OH)-CH2-CH3 → CH3-C(CH3)=CH-CH3 + H2O.