Bài giảng hóa hữu cơ ts nguyễn thị thu trâm

Bài giảng Hóa hữu Ts Nguyễn Thị Thu Trâm Bộ mơn Hóa học - Khoa KHCB ntttram@ctump.edu.vn Nội dung Cấu tạo hợp chất hữu đồng phân Các hiệu ứng điện tử Cơ chế phản ứng Hydrocacbon Dẫn xuất halogen, hợp chất kim Alcol-Phenol-Ether Aldehyd-Ceton Acid carboxylic dẫn xuất Amin 10 Hợp chất tạp chức 10.1 Halogenoacid 10.2 Hydroxyacid 10.3 Hợp chất có nhóm chức carbonyl 11 Hợp chất dị vòng 12 Hợp chất thiên nhiên 12.1 Carbohydrat 12.2 Acid amin, peptid protein 12.3 Lipid 12.4 Terpenoid 12.5 Acid nucleic Cần Thơ, 2017 Tài liệu tham khảo John McMurry, Organic chemistry, 9th edition, Cengage Learning, 2015 Herbert M., Howard N., Jacob S., Geogre J.H., Theory and problems of organic chemistry, 3rd edition; McGraw-Hill, 1999 Jean Bruneton, Pharmacognosie Phytochimie plantes médicinales; Lavoisier, 2009 Lê Ngọc Thạch, Hóa học hữu (các nhóm định chức chính); NXB ĐHQG TP.HCM, 2002 Lê Ngọc Thạch, Bài tập Hóa học hữu (các nhóm định chức chính); NXB ĐHQG TP.HCM, 2013 Nguyễn Kim Phi Phụng, Hóa hữu cơ, Bài tập – Bài giải; NXB ĐHQG TP.HCM, 2006 Trần Mạnh Bình, Nguyễn Quang Đạt, Hóa học hữu cơ, tập 1; NXB Y Học, 2007 Trần Mạnh Bình, Nguyễn Quang Đạt, Hóa học hữu cơ, tập 2; NXB Y Học, 2007 Trương Thế Kỷ, Hóa hữu cơ, Hợp chất hữu đơn chức đa chức, tập 2; NXB Y Học, 2009 10 Lê Văn Đăng, Chuyên đề số hợp chất thiên nhiên; NXB ĐHQG TP.HCM, 2005 Dẫn xuất halogen Phân loại Các hydrocacbon hay nhiều H thay nguyên tử halogen • Halogenoalkane: CH3-CH2-CH2-Cl • Halogenoalkene: CH2=CH-CH2-CH2-Cl • Halogenoalkyne: CHC-Cl • Halogenoarene: C6H5-Cl Cl • Halogenocycloalkane: Dẫn xuất halogen Danh pháp Tên thông thường IUPAC Gốc alkyl + halide (halogenua) CH3CH2CH2Cl 1-chloropropan n-propyl chloride (n-propyl chlorua) (CH3)2CH-Br 2-bromopropan iso-propyl bromide (iso-propyl bromrua) C6H5CH2Cl chlorophenylmetan benzyl chloride (benzyl chlorua) CH3 CH3 CH2 CH CH CH3 CH3 Br 2-bromo-3-methylpentan CH3 C CH CH CH2 CH3 CH3 Br Cl 2,2-dimethyl-3-bromo-4-chlorohexan Tính chất vật lý (tự đọc) Dẫn xuất halogen Nhiệt độ sôi R-X bậc > bậc > bậc Chỉ tan tốt dung môi hữu & khơng tan nước Tính chất hóa học + -  Đặc điểm chung C – X  Khả phản ứng dẫn xuất halogen xếp thứ tự sau: R-F cetone  dư Grignard  pư tiếp với cetone tạo alcol bậc 2.5 Phản ứng với dẫn xuất acid OMgBr CH3CH2MgBr + CH3COCl CH3 C Cl H 2O / H + CH2CH3 OH CH3 C - Cl HCl CH3 C O CH2CH3 CH2CH3 Khả phản ứng: Chlorid acid > cetone  dư Grignard  phản ứng tiếp với cetone tạo alcol bậc (Tương tự cho phản ứng với anhydride) OMgBr CH3CH2MgBr + CH3COOCH3 CH3 C OCH3 CH2CH3 H 2O / H + OH CH3 C OCH3 CH2CH3 Khả phản ứng: ester < cetone  tách cetone trung gian - CH3OH CH3 C O CH2CH3 C2H5MgBr H 2O / H + CH2CH3 CH3 C OH CH2CH3 Hợp chất kim 2.6 Phản ứng với oxide CH3MgBr + CH2 CH3CH2CH2OMgBr CH2 H 2O / H + CH3CH2CH2OH O OH CH2CHCH3 MgBr + CH2 CH H 2O / H + CH3 O 2.7 Phản ứng ghép đôi RMgX + R'X CoCl2  R-R' + MgX2 10 Alcol-Phenol-Ether Phân loại Alcol 1.1 Dựa vào gốc hydrocacbon: alcol béo (no, khơng no, vịng) alcol thơm C2H5OH CH2=CHCH2OH C6H5CH2OH 1.2 Dựa vào số nhóm OH: monoalcol, polyalcol C2H5OH 1.3 Dựa vào bậc C gắn nhóm OH CH3 CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CHCH3 OH CH3CCH3 OH 11 Alcol-Phenol-Ether Danh pháp Alcol Thông thường IUPAC Methanol CH3OH Acol Methylic Ethanol CH3CH2OH Alcol ethylic 1-Propanol CH3CH2CH2OH Alcol n-propylic 2-Methylpropanol Alcol iso-butylic 2-Butanol Alcol sec-butylic 12 Tính chất vật lý Alcol-Phenol-Ether Alcol-Phenol-Ether Alcol Ở nhiệt độ thường, hầu hết alcol mạch ngắn (từ 1C đến 11C), chất lỏng, alcol mạch dài chất rắn Các polyalcol etilenglycol, glycerin: chất lỏng khơng màu, sánh, có vị ngọt, dễ tan nước Liên kết hydrogen Khả hòa tan nước giảm khối lượng phân tử tăng Nhiệt độ sôi alcol không phân nhánh cao alcol phân nhánh có số cacbon 13 Alcol-Phenol-Ether Alcol-Phenol-Ether Tính chất hóa học R O H Alcol Khả đứt liên kết C-O: xảy môi trường acid H + + R + + H 2O H R OH R O H Khả phản ứng: bậc < bậc < bậc R chứa nhiều nhóm đẩy điện tử  thuận lợi Khả đứt liên kết O-H: xảy môi trường base mạnh RO-H  RO- + H+ Khả phản ứng: bậc > bậc > bậc R chứa nhiều nhóm đẩy điện tử  không thuận lợi 14 Alcol-Phenol-Ether Alcol-Phenol-Ether Alcol 15 Alcol-Phenol-Ether Phenol Resveratrol Phenol – nguyên nhân gây cá chết kiện Formosa Danh pháp “-OH liên kết trực tiếp với nhân thơm” CHO OH OH OH OH CH3 Tên thông thường CH3 CH3 phenol o-cresol m-cresol p-cresol OH OH OH O 2N OH α-naphthol β-naphthol OH OH OH NO2 OH OH catechol resorcinol hydroquinone NO2 picric acid 16 Alcol-Phenol-Ether Tên IUPAC OH OH OH OH OH OCH3 Phenol OH OH 1,2-benzenediol 1,3-benzenediol 1,4-benzenediol 4-methoxyphenol Điều chế - Chưng cất nhựa than đá - Thủy phân chlorobenzene Cl OH + KOH 300° C 280 atm + KOH 17 - PP kiềm chảy Alcol-Phenol-Ether SO3H ONa + NaOH r Phenol OH H+ 300° C - Oxy hóa cumene (dùng cơng nghiệp) OH O CH(CH3)2 H 3C C OH CH3 H 2O H+ O2 + CH3COCH3 - Thủy phân muối diazonium (dùng ptn) N2Cl + H 2O 40 - 50°C OH + N2 + HCl Điều chế muối diazonium NH2 + NaNO2 + HCl N2Cl + NaCl + H 2O 18 Alcol-Phenol-Ether Tính chất vật lý Phenol +C –OH với nhân thơm  O-H phân cực mạnh  khả tạo liên kết H phenol > alcol O H t° sơi , t° nóng chảy, độ hòa tan nước > alcol tương ứng Phenol Cyclohexanol t° sơi 180 161 t° nóng chảy 41 25.5 Độ hòa tan (g/100g H2O) 9.3 3.6 19 Alcol-Phenol-Ether Tính chất hóa học Phenol 4.1 Tính acid Phenol > H2O > Alcol → C6H5ONa + C6H5OH + NaOH C6H5OH + Na → C6H5ONa + H2O ½ H2 Tính acid phenol yếu acid cacbonic C6H5ONa + CO2 + H2O → C6H5OH + NaHCO3 So sánh tính acid số phenol: OH OH OH OH OH OH CH3 NO2 > > > NO2 pKa NO2 7.15 7.23 CH3 8.4 10.08 OH OH > 10.14 CH3 10.28 OH Cl > > Cl 8.48 9.02 Cl 9.38 20 ... Thạch, Hóa học hữu (các nhóm định chức chính); NXB ĐHQG TP.HCM, 2002 Lê Ngọc Thạch, Bài tập Hóa học hữu (các nhóm định chức chính); NXB ĐHQG TP.HCM, 2013 Nguyễn Kim Phi Phụng, Hóa hữu cơ, Bài tập... Hóa hữu cơ, Bài tập – Bài giải; NXB ĐHQG TP.HCM, 2006 Trần Mạnh Bình, Nguyễn Quang Đạt, Hóa học hữu cơ, tập 1; NXB Y Học, 2007 Trần Mạnh Bình, Nguyễn Quang Đạt, Hóa học hữu cơ, tập 2; NXB Y Học,... Trần Mạnh Bình, Nguyễn Quang Đạt, Hóa học hữu cơ, tập 2; NXB Y Học, 2007 Trương Thế Kỷ, Hóa hữu cơ, Hợp chất hữu đơn chức đa chức, tập 2; NXB Y Học, 2009 10 Lê Văn Đăng, Chuyên đề số hợp chất thiên