Phản ứng C6H5CH3 + Br2
Phản ứng hóa học giữa C6H5CH3 và Br2 tạo ra sản phẩm là C6H5CH2Br và HBr. Đây là một ví dụ về phản ứng thế với nguyên tử halogen trên phân tử hữu cơ. Công thức của phản ứng này có thể được biểu diễn như sau:
C6H5CH3 + Br2 → C6H5CH2Br + HBr
Cơ chế của phản ứng
Cơ chế của phản ứng C6H5CH3 + Br2 là quá trình thế phản ứng, trong đó nguyên tử brom trên phân tử Br2 tấn công vào vòng benzen của phân tử C6H5CH3. Sau đó, một phản ứng khác xảy ra để tạo ra sản phẩm C6H5CH2Br và HBr.
- Nguyên tử brom trên phân tử Br2 sẽ bị điện tử tự do của vòng benzen của phân tử C6H5CH3 thu hút và tạo ra một cặp điện tử liên kết.
- Cặp điện tử liên kết này sẽ tạo thành một liên kết C-Br mới giữa nguyên tử brom và carbon trong vòng benzen.
- Ngay sau đó, một phản ứng khác xảy ra, trong đó một cặp điện tử trên vòng benzen của phân tử C6H5CH3 được chuyển sang carbon kế tiếp, tạo ra một cation benzylic và một electron tự do.
- Electron tự do sẽ tương tác với nguyên tử brom trên phân tử Br2, tạo ra một ion bromua và khôi phục lại điện tử ban đầu trên vòng benzen của phân tử C6H5CH3.
- Cuối cùng, cation benzylic sẽ tương tác với ion bromua để tạo thành sản phẩm C6H5CH2Br và HBr.
Trên đây là cơ chế phản ứng chi tiết của phản ứng C6H5CH3 + Br2.
Ứng dụng của phản ứng C6H5CH3 + Br2
Phản ứng C6H5CH3 + Br2 là một trong những phản ứng quan trọng trong tổng hợp hữu cơ. Sản phẩm C6H5CH2Br được sử dụng trong sản xuất các hợp chất hữu cơ, chẳng hạn như chất trung gian trong quá trình sản xuất thuốc chống ung thư, thuốc kháng sinh và hợp chất có tính kháng khuẩn. Ngoài ra, phản ứng này cũng có thể được sử dụng để tổng hợp các hợp chất chức năng khác, chẳng hạn như các chất hoá dẻo.
Sản phẩm C6H5CH2Br của phản ứng C6H5CH3 + Br2 còn có thể được sử dụng như một chất tẩy rửa và khử trùng. Nó có tính chất hoà tan tốt trong nước và có khả năng kháng khuẩn, khử trùng đối với một số loại vi khuẩn và nấm. Do đó, nó có thể được sử dụng trong các sản phẩm như sữa tắm, xà phòng và chất tẩy rửa khác.
Ngoài ra, phản ứng này cũng được sử dụng để tổng hợp các hợp chất tạo màu, chẳng hạn như C6H5CH2Br được sử dụng để tạo màu vàng trong các sản phẩm dệt may và giấy.
Trên thực tế, phản ứng C6H5CH3 + Br2 có nhiều ứng dụng và đóng vai trò quan trọng trong tổng hợp các hợp chất hữu cơ và sản xuất các sản phẩm khác.
Kết luận
Phản ứng C6H5CH3 + Br2 là một phản ứng thế quan trọng trong hóa học hữu cơ. Sản phẩm C6H5CH2Br được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp và y tế, như là chất trung gian để sản xuất các hợp chất chức năng. Việc hiểu rõ cơ chế và ứng dụng của phản ứng này có thể giúp cho các nhà nghiên cứu phát triển các phương pháp tổng hợp mới và cải tiến quá trình sản xuất hữu cơ.
Câu hỏi bài tập liên quan
Câu 1
Khối lượng điều chế được từ 23 kg toluen (hiệu suất 80%) là:
- A. 45,40 kg
- B. 70,94 kg
- C. 18,40 kg
- D. 56,75 kg
Đáp án đúng là A
Cách giải:
Phản ứng:
C6H5CH3 + 3HONO2 → C6H5(NO2)3CH3 + 3H2O
92 gam nitro sunfat (HNO3) tác dụng với 227 gam acid sulfuric (H2SO4) thì hiệu suất là 100%.
Để điều chế được 23 kg toluen, ta tính khối lượng HNO3 cần dùng như sau:
92 g HNO3 tạo ra 227 g H2SO4 → 1.000.000 g HNO3 tạo ra 227/92.103 kg H2SO4
Hiệu suất phản ứng là 80%, ta có:
23 kg toluen → m kg sản phẩm → m’ kg H2SO4 → m” kg HNO3
m” = (m’ / 227) x 92 (để tính khối lượng HNO3)
m’ = (23 x 0,8) / (92/227) = 45,4 kg
Câu 2
Khi cho một ít benzen vào ống nghiệm đựng nước brom, lắc nhẹ. Hiện tượng quan sát được là:
- A. Nước brom mất màu, thu được chất lỏng đồng nhất
- B. Chất lỏng trong ống nghiệm chia thành 2 lớp: lớp có màu đỏ và lớp không màu
- C. Chất lỏng trong ống nghiệm không thay đổi
- D. Nước brom mất màu, có chất lỏng không tan chìm xuống đáy ống nghiệm
Đáp án đúng là B
Nguồn tham khảo: https://vi.wikipedia.org/wiki/Toluen
