Viết phản ứng tổng hợp benzyl clorua từ toluen qua halogen hóa vốn có và nêu cơ chế chính.

Để tổng hợp benzyl clorua từ toluen qua quá trình halogen hóa, ta có thể sử dụng clor (Cl₂) trong điều kiện ánh sáng hoặc có mặt của chất xúc tác. **Phản ứng tổng hợp:** Công thức tổng quát của phản ứng là: \[ \text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_3 + \text{Cl}_2 \xrightarrow{h\nu} \text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_2\text{Cl} + \text{HCl} \] **Cơ chế phản ứng:** Cơ chế halogen hóa toluen thường diễn ra qua các bước sau: 1. **Khởi đầu (Initiation):** - Trong ánh sáng hoặc có mặt của chất xúc tác, phân tử Cl₂ sẽ bị phân hủy thành hai nguyên tử Cl tự do: \[ \text{Cl}_2 \xrightarrow{h\nu} 2 \text{Cl} \cdot \] 2. **Tạo thành gốc tự do (Propagation):** - Gốc tự do Cl sẽ tấn công toluen (C₆H₅CH₃), dẫn đến sự hình thành gốc tự do benzyl (C₆H₅CH₂•): \[ \text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_3 + \text{Cl} \cdot \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_2\cdot + \text{HCl} \] - Gốc benzyl sau đó sẽ tiếp tục phản ứng với Cl₂ để tạo ra benzyl clorua: \[ \text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_2\cdot + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_2\text{Cl} + \text{Cl} \cdot \] 3. **Kết thúc (Termination):** - Các gốc tự do có thể kết hợp với nhau để tạo thành sản phẩm ổn định hoặc phân tử Cl và Cl tự do sẽ kết hợp để tạo thành Cl₂. **Kết quả cuối cùng:** Sản phẩm cuối cùng của phản ứng là benzyl clorua (C₆H₅CH₂Cl) và axit hydrochloric (HCl) được sinh ra trong quá trình phản ứng. Tóm lại, phản ứng tổng hợp benzyl clorua từ toluen thông qua halogen hóa vốn có diễn ra qua các bước khởi đầu, tạo thành gốc tự do và kết thúc, với sự tham gia của nguyên tử clor.