Một anken X phản ứng với Br2 trong CCl4 cho sản phẩm đơn giản; khi dùng Br2/H2O thu được sản phẩm khác. a. Viết cơ sở lập luận để xác định sản phẩm trong cả hai trường hợp (cơ chế cộng điện tử và mở vò...

Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ tiến hành từng phần như sau: ### a. Cơ sở lập luận để xác định sản phẩm trong cả hai trường hợp **1. Phản ứng với Br2 trong CCl4:** - Khi anken X phản ứng với Br2 trong CCl4, cơ chế phản ứng thường là cơ chế cộng điện tử. Anken sẽ tạo ra một ion bromonium qua sự tác động của Br2. - Brom sẽ tạo thành một vòng bromonium, làm cho một trong hai carbon của anken trở thành carbon mang điện tích dương (carbon trung tâm của vòng bromonium). - Sau đó, ion brom sẽ tấn công vào carbon khác, dẫn đến sản phẩm là một 1,2-dibrom-alkane, nơi brom gắn vào hai carbon của anken. **2. Phản ứng với Br2/H2O:** - Trong trường hợp này, khi Br2 phản ứng với nước, nước sẽ tham gia vào quá trình phản ứng. Cơ chế phản ứng này thường được gọi là phản ứng hydrat hóa halogen. - Sau khi ion bromonium hình thành, nước sẽ tấn công vào carbon mang điện tích dương, tạo thành sản phẩm là bromoalcohol (alkohol bromo), nơi nhóm OH sẽ gắn vào carbon có mức độ ổn định cao hơn (carbon bậc cao hơn) do hiệu ứng ổn định của các nhóm thế. ### b. Giải thích bằng cơ chế Nếu sản phẩm thứ hai sinh ra có nhóm OH ở carbon nhiều thế hơn, điều này xảy ra do: - Trong cơ chế mở vòng bromonium, nước sẽ tấn công vào carbon mang điện tích dương. Carbon nào có mức độ bậc cao hơn (carbon bậc 2 hoặc bậc 3) sẽ ưu tiên nhận nhóm OH, vì carbon bậc cao hơn có độ ổn định cao hơn do hiệu ứng bậc của các nhóm thế. - Điều này có nghĩa là sản phẩm cuối cùng sẽ là một bromoalcohol, với nhóm OH gắn vào carbon bậc cao hơn, thay vì carbon bậc thấp hơn. ### c. Phương pháp phân tích để phân biệt hai sản phẩm 1. **Phân tích bằng IR (Hồng ngoại):** - Sản phẩm 1, 1,2-dibrom-alkane sẽ không có nhóm hydroxyl (OH) nên sẽ không có tín hiệu hấp thụ đặc trưng cho OH ở vùng khoảng 3200-3600 cm⁻¹. - Sản phẩm 2, bromoalcohol, sẽ có nhóm OH, vì vậy sẽ xuất hiện một tín hiệu hấp thụ rõ ràng ở vùng khoảng 3200-3600 cm⁻¹. 2. **Phân tích bằng NMR (Cộng hưởng từ hạt nhân):** - Trong phổ NMR của sản phẩm 1, sẽ có các tín hiệu tương ứng với hydrogen gắn với carbon, nhưng không có tín hiệu nào tương ứng với nhóm OH. - Trong phổ NMR của sản phẩm 2, sẽ xuất hiện tín hiệu cho hydrogen gắn với OH, thường là tín hiệu độc lập và có tích số tích hợp rõ ràng. 3. **Phản ứng đặc trưng:** - Sản phẩm bromoalcohol (sản phẩm 2) có thể phản ứng với các tác nhân khác như NaBH4 (hydro hóa) hoặc phản ứng với HCl để tạo ra các sản phẩm khác, trong khi sản phẩm 1 sẽ không phản ứng như vậy. - Sản phẩm 1 có thể phản ứng với các tác nhân nucleophile như NaI, nhưng sản phẩm 2 sẽ không vì đã có nhóm OH và không có halogen tự do để thay thế. Tóm lại, thông qua các phương pháp phân tích như IR, NMR và các phản ứng đặc trưng, chúng ta có thể phân biệt được hai sản phẩm này.