Hóa Học Hữu Cơ - Chương 10 pptx

1 Hóa HọcHữuCơ TS Phan Thanh SơnNam Bộ môn Kỹ ThuậtHữuCơ Khoa Kỹ ThuậtHóaHọc Trường ĐạiHọc Bách Khoa TP. HCM Điệnthoại: 8647256 ext. 5681 Email: ptsnam@hcmut.edu.vn 2 Chương 10: ALCOHOL-PHENOL Chương 10A: Alcohol R-OH trong đó: • R: no hay không no CH 3 -CH 2 -OH CH 2 =CH-CH 2 -OH • R: nhánh của arene C 6 H 5 -CH 2 -OH 3 I. Danh pháp I.1. Tên thông thường (dùng cho alcohol đơngiản) Gốc alkyl + alcohol CH 3 -CH -OH ethyl alcohol (CH 3 ) 2 CH-OH isopropyl alcohol (CH 3 ) 2 CH-CH 2 -OH isobutyl alcohol (CH 3 ) 3 C-OH tert-butyl alcohol C 6 H 5 -CH 2 -OH benzyl alcohol CH 2 =CH-CH 2 -OH allyl alcohol Có thể gọiCH 3 -OH là carbinol, các alcohol khác là dẫnxuấtcủa carbinol, ví dụ: methyl carbinol (ethyl alcohol) 4 I.2. Tên IUPAC • Chọnmạch dài nhấtcóchứa nhóm –OH làm mạch chính • Lấy tên alkane, đổianeÆ anol • Đánh số mạch chính từđầugần nhóm –OH nhất • Khi có nhiều nhóm thế, sắpxếptheothứ tự alphabetical CH 3 -OH methanol CH 3 -CH 2 -OH ethanol 5 H 3 CCCH 2 -OH CH 3 CH 3 2,2-dimethyl-1-propanol CH 3 -CH-CH-CH 3 OH CH 3 3-methyl-2-butanol OH C 6 H 5 -CH 2 -OH phenylmethanol 7-ethyl-8,9-dimethyl-5-dodecanol 6 II. Các phương pháp điềuchế II.1. Cộng hợpnước vào alkene Phản ứng cần xúc tác acid: H 2 SO 4 , H 3 PO 4 (không dùng HX) CH 3 -CH=CH 2 H 2 SO 4 CH 3 -CH-CH 3 OH + H 2 O Tuân theo quy tắc Markonikov 7 Phản ứng quan trọng điềuchế alcohol bậc1 & 2 từ alkene, ngượcvớisảnphẩm Markonikov: CH 3 -CH=CH 2 CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH 1. B 2 H 6 2. H 2 O 2 / NaOH 8 II.2. Khử hóa carbonyl, carboxylic acid và dẫnxuất • Khử bằng H 2 RCR' O + H 2 Ni R H C R' OH aldehyde Æ alcohol bậc1 ketone Æ alcohol bậc2 9 • Khử bằng LiAlH 4 , NaBH 4 R-CHO + LiAlH 4 ÆR-CH 2 -OH R-COOH + LiAlH 4 + R-CH 2 -OH • Khử bằng [(CH 3 ) 2 CH-O] 3 Al trong (CH 3 ) 2 CH-OH R-CHO + [(CH 3 ) 2 CH-O] 3 Al/(CH 3 ) 2 CH-OH Æ R-CH 2 -OH + (CH 3 ) 2 CO 10 II.3. Đitừ hợpchất Grignar II.4. Thủy phân R-X, dẫnxuấtcủa ester R-X + OH - Æ R-OH + X - RC O OR' OH - R-COO - + H 2 O + R'-OH CH 3 -CH 2 -MgBr H 3 CC O H H 3 CC O-MgBr C 2 H 5 H H 2 O /H + H 3 CC OH C 2 H 5 H + δ − δ+ δ− δ+ + HO-MgBr [...]... R OH + NaNH2 R-ONa + H2 R-ONa + NH3 • Muối alkoxide là base rất mạnh Tính base: (CH3)3C-O- > (CH3)2CH-O- > CH3-CH2-O> CH3-O- > OH15 IV.3 Phản ứng tạo ether 2 CH3-CH2-OH 2 CH3-CH2-OH H2SO4 CH3-CH2-O-CH2-CH3 Al2O3 o 35 0-4 00 C + H2O CH3-CH2-O-CH2-CH3 + H2O • Alcohol bậc 1: SN2 • Alcohol bậc 3: SN1 ***Danh pháp của ether: tên gốc alkyl + ether C2H5-O-C2H5 diethyl ether CH3-O-C(CH3)3 tert-butyl methyl ether... nhóm thế alkoxy CH3-CH2-CH2-CH-CH2-CH3 3-methoxyhexane OCH3 CH2 OH H3C CH2 OC2H5 2-ethoxyethanol CH3 CH3-CH-CH CH3 OC2H5 2-ethoxy-2,3-dimethylbutane 17 IV.4 Phản ứng ester hóa R C OH O + R'-OH R C Cl O + R'-OH O R C O R C O + R'-OH H2SO4 R C O-R' O + H2O R C O-R' O + HCl R C O-R' O + RCOOH Khả năng phản ứng: RCO-Cl (không cần xúc tác) > (RCO)2O (không cần xúc tác) > RCOOH 18 R'-OH Cơ chế phản ứng: δ+... 20 b Tác nhân PX3, PX5, SOCl2 R-OH R-OH R-OH + + + PCl3 PCl5 SOCl2 pyridine pyridine pyridine R-Cl + H3PO3 R-Cl + POCl3 R-Cl + SO2 + HCl + HCl 21 IV.6 Phản ứng dehydro hóa và oxy hóa a Phản ứng dehydro hóa R-CH2OH R R C H OH Cu 20 0-3 00 oC Cu R C R O o 20 0-3 00 C CH3 CH3-C-CH2-CH3 OH R-CHO + H2 Cu 20 0-3 00 oC + H2 CH3 CH3-C=CH-CH3 + H2O 22 b Phản ứng oxy hóa •Tác nhân oxy hóa: KMnO4, K2Cr2O7, CrO3… • Alcohol... Khả năng đứt liên kết O-H • Chỉ xảy ra trong môi trường base mạnh R OH R-O - + H+ • Khả năng phản ứng: bậc 1> bậc 2> bậc 3 • R chứa nhiều nhóm đẩy điện tử không thuận lợi 13 IV.2 Tính acid-base • Tính acid của alcohol rất yếu •Tính acid: C2H5-OH (Ka 1.3x1 0-1 8) < H2O (1.3x1 0-1 4) < C6H5-OH (1.3x1 0-1 0) < CH3COOH (1.8x1 0-5 ) • Alcohol hầu như không phản ứng với NaOH R OH + NaOH R-ONa + H2O 14 • Alcohol... + CH3-COOH 24 Chương 10B: Phenol -OH liên kết trực tiếp với nhân thơm o 1,36 A 109 o 25 I Danh pháp OH OH OH OH CH3 phenol CH3 o-cresol CH3 m-cresol p-cresol OH OH OH OH O2N OH Tên thông thường NO2 OH NO2 OH catechol resorcinol OH hydroquinone OH OCH3 OH picric acid OH CH(CH3)2 H3C CH2CH CH2 26 eugenol Thymol α-naphthol β-naphthol Tên IUPAC OH OH OH CH3 Cl Br OCH3 4-methoxyphenol Cl 3-bromo-4-chlorophenol... R' R C OH OH2 + HSO4-H+ -H2O O R' R C O • Khả năng phản ứng: alcohol bậc 1> bậc 2> bậc 3 HCOOH > CH3COOH > RCH2COOH > R2CHCOOH > 19 R3CCOOH IV.5 Phản ứng thế -OH bởi halogen a.Tác nhân HX CH3-CH2-OH + HBr CH3-CH2-OH + HCl H2SO4 ZnCl2 CH3-CH2-Br + H2O CH3-CH2-Cl + H2O • Khả năng phản ứng: HI > HBr > HCl > HF • HCl khó phản ứng, cần xúc tác ZnCl2 Lewis acid tấn công vào O liên kết C-O dễ đứt • Khả năng... thẳng đến RCOOH R-CH2OH + KMnO4 R-COOK thường đi + MnO2 + KOH H+ RCOOH 23 • Muốn dừng lại ở giai đoạn aldehyde: phải dùng pyridinium chlorocromate C5H5NH+CrO3Cl- (PCC): C5H5NH+CrO3Cl- R-CH2OH CH2Cl2 • Alcohol bậc 2 (H3C)3C OH Na2Cr2O7 CH3COOH, H2O to RCHO + Cr3+ ketone (H3C)3C O • Alcohol bậc 3 chỉ bị oxy hóa trong acid (tách nước thành alkene oxy hóa cắt mạch alkene) CH3 CH3-C-CH2-CH3 OH KMnO4 H2SO4,... độ hòa tan (g /100 g H2O)9.3 cyclohexanol 161 25.5 3.6 32 IV Tính chất hóa học O H IV.1 Tính acid O-H phân cực OH tính acid > HOH > alcohol ONa NaOH OH + H2O ONa Na + H2 Tính acid: phenol < H2CO3 : C6H5ONa + CO2 + H2O C6H5OH + NaHCO3 33 So sánh tính acid của 1 số phenol: OH NO2 > pKa OH OH > NO2 NO2 7.15 8.4 7.23 OH OH OH > 10. 08 > CH3 10. 14 CH3 CH3 OH OH OH 10. 28 OCH3 > > OCH3 9.65 OCH3 10. 21 9.98 OH... 26 eugenol Thymol α-naphthol β-naphthol Tên IUPAC OH OH OH CH3 Cl Br OCH3 4-methoxyphenol Cl 3-bromo-4-chlorophenol 5-chloro-2-methylphenol OH OH OH OH OH 1,2-benzenediol 1,3-benzenediol OH 1,4-benzenediol 27 II Các phương pháp điều chế II.1 Chưng cất nhựa than đá • Lấy phân đoạn 17 0-2 40 oC • Tách phenol bằng cách chuyển thành phenolate hòa tan • Hoàn nguyên phenol C6H5ONa + CO2 + H2O C6H5OH + NaHCO3... Tính chất vật lý • R-OH tạo liên kết H to sôi cao hơn các dẫn xuất của hydrocarbon có khối lượng phân tử tương đương C1-C3: tan tốt trong nước C4-C7: tan 1 phần trong nước >C7: không tan trong nước 11 IV Tính chất hóa học IV.1 Giới thiệu chung a Khả năng đứt liên kết C-O Chỉ xảy ra trong môi trường acid R OH + + H + H R O H R+ + H2 O • Khả năng phản ứng: bậc 1 < bậc 2 < bậc 3 • C-OH chứa nhiều nhóm . ) 2 CH-O - > CH 3 -CH 2 -O - > CH 3 -O - > OH - 16 IV.3. Phản ứng tạo ether CH 3 -CH 2 -OH CH 3 -CH 2 -OH Al 2 O 3 CH 3 -CH 2 -O-CH 2 -CH 3 CH 3 -CH 2 -O-CH 2 -CH 3 2+. -OH methanol CH 3 -CH 2 -OH ethanol 5 H 3 CCCH 2 -OH CH 3 CH 3 2,2-dimethyl-1-propanol CH 3 -CH-CH-CH 3 OH CH 3 3-methyl-2-butanol OH C 6 H 5 -CH 2 -OH phenylmethanol 7-ethyl-8,9-dimethyl-5-dodecanol 6 II CO 10 II.3. Đitừ hợpchất Grignar II.4. Thủy phân R-X, dẫnxuấtcủa ester R-X + OH - Æ R-OH + X - RC O OR' OH - R-COO - + H 2 O + R'-OH CH 3 -CH 2 -MgBr H 3 CC O H H 3 CC O-MgBr C 2 H 5 H H 2 O