Đề cương ôn tập Hóa hữu cơ 12 - Luyện thi đại học

cng ụn tp Húa hu c 12 Luyn thi i hc Trn Doón An - http://violet.vn/dayvahochoahoc - D: 01697682928 Phần hai Kiến thức trọng tâm Ch-ơng 1. ESTE - LIPIT I. Kiến thức trọng tâm - Nắm vững công thức cấu tạo của este (phần gốc, phần chức) tính chất của este. - Hiểu các khái niệm lipit, chất béo, xà phòng, chất tẩy rửa tổng hợp. - Biết rõ các ứng dụng của este, chất béo, chất giặt rửa - Hiểu rõ mối liên hệ giữa hiđrocacbon và các dẫn xuất của hiđrocacbon. A. Este 1. Cấu tạo phân tử của este đơn chức R C O O R' (liên kết trong nhóm C=O bền, nên khó cho phản ứng cộng) 2. Gọi tên Tên este = tên gốc hiđrocacbon + tên gốc axit 3. Tính chất Các este th-ờng là các chất lỏng dễ bay hơi, ít tan trong n-ớc, có mùi thơm đặc tr-ng. Phản ứng thủy phân : - Môi tr-ờng axit : R COO R' H OH o H ,t R COOH R ' OH - Môi tr-ờng kiềm : (phản ứng xà phòng hoá) R COO R' OH o t R COO R' OH Chú ý : - Khi thủy phân các este của phenol : o t 6 5 6 5 2 R COO C H 2NaOH R COONa C H OH H O - Khi thủy phân một số este đặc biệt : o t 23 R COO CH CH NaOH R COONa CH CH O + NaOH R-COONa + R'-C-CH 3 t o O R-COO-C=CH 2 R' Phản ứng khử : cng ụn tp Húa hu c 12 Luyn thi i hc Trn Doón An - http://violet.vn/dayvahochoahoc - D: 01697682928 R C O O R' LiAlH 4 R CH 2 OH R OH + ' Tính chất khác : các este có gốc hiđrocacbon không no có thể cho phản ứng cộng (với hiđro, halogen ) và phản ứng trùng hợp tại gốc hiđrocacbon. 4. Điều chế RCOOH + R OH o 24 H SO đặc,t RCOOR H 2 O (Muốn cân bằng hoá học chuyển dịch theo chiều tạo ra este, nên lấy d- axit hoặc ancol và ch-ng cất để tách este ra khỏi hỗn hợp). Phenol không cho phản ứng este hoá với các axit, chỉ cho phản ứng este hoá với các anhiđrit axit (hay clorua axit) 65 C H OH + R C O C R || || OO o t 65 R COO C H + R COOH 5. ứng dụng Este dùng làm dung môi, thuỷ tinh hữu cơ, chất dẻo, keo dán, chất hoá dẻo, d-ợc phẩm. Một số este có mùi thơm hoa quả đ-ợc dùng trong công nghiệp thực phẩm và mĩ phẩm. B. Lipit 1. Khái niệm Lipit là các hợp chất hữu cơ phức tạp gồm : chất béo, sáp, sterit, photpholipit Trong ch-ơng trình phổ thông chỉ xét chất béo. Chất béo là trieste của glixerol với các axit monocacboxylic có mạch C dài (th-ờng C 12 ) không phân nhánh, gọi chung là triglixerit. 2. Cấu tạo phân tử của chất béo : CH 2 CH CH 2 OOC R 1 OOC OOC R 3 R 2 (R 1 , R 2 , R 3 là các gốc hiđrocacbon no hay không no, giống nhau hay khác nhau) là este 3 chức nên có các tính chất nh- este. 3. Tính chất a) Tính chất vật lí Chất béo rắn (mỡ) : chứa chủ yếu các gốc axit béo no. Chất béo lỏng (dầu) : chứa chủ yếu các gốc axit béo không no. Không tan trong n-ớc, dễ tan trong dung môi hữu cơ. b) Tính chất hoá học Phản ứng thủy phân trong môi tr-ờng axit : (chậm, thuận nghịch) cng ụn tp Húa hu c 12 Luyn thi i hc Trn Doón An - http://violet.vn/dayvahochoahoc - D: 01697682928 glixerol và các axit béo. Phản ứng thủy phân trong môi tr-ờng kiềm : (nhanh, một chiều) glixerol và muối natri hay kali của các axit béo (là xà phòng). Phản ứng hiđro hoá : để chuyển chất béo lỏng thành chất béo rắn Ví dụ : CH 2 CH CH 2 OOC OOC C 17 H 33 C 17 H 33 H 2 + Ni,t o CH 2 CH CH 2 OOC C 17 H 35 OOC C 17 H 35 OOC C 17 H 33 OOC C 17 H 35 Triolein (lỏng) Tristearin (rắn) Phản ứng oxi hoá : Chất béo để lâu trong không khí, thì các gốc axit không no bị oxi hoá chậm tạo thành các anđehit có mùi khó chịu. Chú ý : + Chỉ số xà phòng hoá là số miligam KOH cần dùng để xà phòng hoá triglixerit và trung hòa axit béo tự do có trong 1 gam chất béo. + Chỉ số axit hoá là số miligam KOH cần dùng để trung hòa axit béo tự do có trong 1 gam chất béo. 4. Vai trò và ứng dụng Sự chuyển hoá chất béo trong cơ thể Chất béo axit béo glixerol ruột non CO 2 Chất béo thành ruột tế bào năng l-ợng mô mỡ dự trữ ứng dụng : Dùng để sản xuất xà phòng, glixerol, chất dẻo, mĩ phẩm, thuốc nổ, thực phẩm C. Chất giặt rửa Khái niệm Chất giặt rửa là các chất khi dùng cùng với n-ớc thì làm sạch các vết bẩn trên các vật rắn mà không phản ứng với chất bẩn Phân loại Xà phòng Muối Na + và K + của các axit béo Chất giặt rửa tổng hợp Muối ankyl sunfat, ankyl sunfonat hay ankyl benzensunfonat Đặc điểm cấu tạo Đầu -a n-ớc Đuôi kị n-ớc Đầu -a n-ớc Đuôi kị n-ớc Ưu điểm ít gây hại cho da, không gây ô nhiễm môi tr-ờng (bị vi khuẩn phân hủy) Dùng đ-ợc trong n-ớc cứng vì ít tạo kết tủa với Ca 2+ , Mg 2+ Nh-ợc điểm Không dùng đ-ợc trong n-ớc cứng vì tạo kết tủa với Ca 2+ , Mg 2+ Không bị vi khuẩn phân hủy gây ô nhiễm môi tr-ờng * Chất tẩy màu : có phản ứng hoá học với chất bẩn. cng ụn tp Húa hu c 12 Luyn thi i hc Trn Doón An - http://violet.vn/dayvahochoahoc - D: 01697682928 Th-ờng là các chất có tính oxi hoá mạnh nh- : n-ớc Gia-ven, n-ớc clo, khí SO 2 , D. Mối liên hệ giữa hiđrocacbon và các dẫn xuất 1. Mối liên hệ giữa các loại hiđrocacbon Chuyển hiđrocacbon no thành không no và thơm : + Ph-ơng pháp đề hiđro hoá : o o o 2 2 2 xt,t xt,t xt,t n 2n 6 n 2n 2 n 2n n 2n 2 4H H H (aren) (ankan) (anken) (ankađien) C H C H C H C H + Ph-ơng pháp cracking : n 2n 2 CH o xt,t x 2x 2 y 2y C H C H (x + y = n) Chuyển hiđrocacbon không no và thơm thành no : 22 oo 3 HH 22 Pd / PbCO ,t Ni,t R C C R R CH CH R R CH C H R o Ni,t n 2n 6 2 n 2n aren xicloankan C H 3H C H 2. Mối liên hệ giữa hiđrocacbon và dẫn xuất chứa oxi a) Chuyển hiđrocacbon trực tiếp thành dẫn xuất chứa oxi Oxi hoá hiđrocacbon ở điều kiện thích hợp : o xt,t 2 2 2 2 5 R CH CH R' O R COOH R'COOH H O 2 Hiđrat hoá ankin : 2o Hg ,H ,t 23 CH CH H O CH CH O Các ankin khác khi cộng n-ớc tạo ra xeton (chú ý quy tắc Maccopnhicop) : 2o Hg ,H ,t 22 R H C R' H O R C CH R' || O b) Chuyển hoá thông qua dẫn xuất halogen 2 oo 2 X NaOH as(t ) H O,t R H R X R OH 2 o X NaOH H Fe p, t Ar H Ar X Ar ONa Ar OH c) Chuyển ancol và dẫn xuất halogen thành hiđrocacbon Tách n-ớc từ ancol thành anken : chú ý quy tắc Zaixep o 24 H SO ,170 C R CH H CH OH C H R' R" R CH H CH C R' R" + H 2 O Tách HX từ dẫn xuất halogen thành anken : chú ý quy tắc Zaixep cng ụn tp Húa hu c 12 Luyn thi i hc Trn Doón An - http://violet.vn/dayvahochoahoc - D: 01697682928 o 25 KOH C H OH,t R CH H CH X C H R' R" R CH H CH C R' R" + HX d) Chuyển hoá giữa các dẫn xuất chứa oxi Ph-ơng pháp oxi hoá (+ CuO, O 2 , [Ag(NH 3 ) 2 ]OH, Cu(OH) 2 , t o ) : + Oxi hoá nhẹ ancol bậc 1 đ-ợc anđehit (oxi hoá mạnh đ-ợc axit) 2 R CH OH + CuO o t R CH = O + Cu + H 2 O R CH = O + H 2 O 2 H R COOH + H 2 O + Oxi hoá nhẹ ancol bậc 2 đ-ợc xeton (oxi hoá mạnh đ-ợc axit) R CH R ' | OH + CuO o t R C R' || O + Cu + H 2 O R C R' || O o 4 KMnO ,H ,t R COOH + R' COOH Ph-ơng pháp khử (+ H 2 , LiAlH 4 ) : Với anđehit và xeton : dùng chất khử là H 2 + Khử anđehit đ-ợc ancol bậc 1 : R CH = O + H 2 o Ni,t 2 R CH OH + Khử xeton đ-ợc ancol bậc 2 : R C R' || O + H 2 o Ni,t R CH R ' | OH Với axit và este : dùng chất khử là LiAlH 4 + Khử axit thành ancol bậc 1 : R COOH 4 LiAlH 2 R CH OH + Khử este thành ancol : R COO R 4 LiAlH 2 R CH OH + R OH Este hoá và thủy phân este : R COOH + R OH o 24 H SO ,t R COO R + H 2 O R COO R + H O H o H ,t R COOH + R OH R COO R + NaOH o t R COONa + R OH 3. Các ph-ơng pháp tăng và giảm mạch C khi điều chế a) Ph-ơng pháp giảm mạch C cng ụn tp Húa hu c 12 Luyn thi i hc Trn Doón An - http://violet.vn/dayvahochoahoc - D: 01697682928 Ph-ơng pháp cracking : n 2n 2 CH o xt,t x 2x 2 y 2y ankan anken C H C H (x + y = n) Giảm 1 C : R COONa + NaOH o CaO,t R H + 23 Na CO 2R COONa + 2NaOH o CaO,t R H + 23 Na CO + 23 K CO b) Ph-ơng pháp tăng mạch C Từ dẫn xuất halogen (từ hiđrocacbon điều chế dẫn xuất halogen) : R X + Mg ete R Mg X 2 2 4 1)CO , 2)H SO R COOH R X + KCN o xt,t R CN o 3 H O ,t R COOH Từ anđehit và xeton : o 3 H O ,t R CH O + H CN R CH OH CN R CH OH COOH o 3 H O ,t R C R' + H CN R C R' OH COOH O CN R C R' OH (Từ các axit trên, dùng LiAlH 4 để khử thành ancol t-ơng ứng, rồi tách n-ớc đ-ợc hiđrocacbon) c) Kĩ năng Viết đ-ợc các ph-ơng trình hoá học biểu diễn mối liên hệ giữa các chất hữu cơ. Xác định đ-ợc công thức cấu tạo các chất hữu cơ. Ch-ơng 2. CACBOHIĐRAT I. Kiến thức trọng tâm Nắm vững cấu trúc phân tử của các hợp chất cacbohiđrat viết CTCT của các hợp chất ở dạng : mạch hở và mạch vòng. Glucozơ CTPT : C 6 H 12 O 6 CTCT : H O OH H OH H OHH OH CH 2 OH H 1 23 4 5 6 -Glucozơ (vòng) H C O OH H OHH OH CH 2 OH H 1 23 4 5 6 Glucozơ (mạch hở) H O H H O OH OH H H OHH OH CH 2 OH H 1 23 4 5 6 -Glucozơ (vòng) cng ụn tp Húa hu c 12 Luyn thi i hc Trn Doón An - http://violet.vn/dayvahochoahoc - D: 01697682928 Phân tử có nhiều nhóm OH kề nhau nên có tính chất của poliancol. Trong phân tử và -glucozơ, nhóm OH tại nguyên tử C số 1 đ-ợc gọi là nhóm OH hemiaxetal có khả năng mở vòng. Phân tử có nhóm CHO nên có tính chất của anđehit. Fructozơ CTPT : C 6 H 12 O 6 CTCT : CH 2 OH CH 2 OH OH H H OH O HO 6 5 4 3 2 Gốc -fructozơ 1 CH 2 OH [CHOH] 3 CO CH 2 OH CH 2 CH 2 OH OH OH H H OH O HO 6 5 4 3 2 Gốc -fructozơ 1 Mạch hở Phân tử có nhiều nhóm OH kề nhau nên có tính chất của poliancol Trong phân tử và -fructozơ, nhóm OH tại nguyên tử C số 2 đ-ợc gọi là nhóm OH hemixetal có khả năng mở vòng. - Fructozơ OH Glucozơ Fructozơ có tính khử trong môi tr-ờng kiềm. Saccarozơ CTPT : C 12 H 22 O 11 CTCT : O CH 2 OH OH HO OH 1 2 3 4 5 6 O CH 2 OH HO OH 1 2 3 4 5 6 HOCH 2 O H H H H H H Gốc -glucozơ Gốc -fructozơ Phân tử có nhiều nhóm OH kề nhau nên có tính chất của poliancol. Khi thủy phân tạo ra glucozơ và fructozơ. Không còn nhóm OH hemiaxetal hay hemixetal nên không thể mở vòng không có tính khử. Mantozơ CTPT : C 12 H 22 O 11 CTCT : cng ụn tp Húa hu c 12 Luyn thi i hc Trn Doón An - http://violet.vn/dayvahochoahoc - D: 01697682928 O CH 2 OH OH HO OH 1 2 3 4 5 6 O H H H Gốc -glucozơ O CH 2 OH OH 1 2 3 4 5 6 H H OH H H OH Gốc -glucozơ Phân tử có nhiều nhóm OH kề nhau nên có tính chất của poliancol. Khi thủy phân tạo ra glucozơ. Còn 1 nhóm OH hemiaxetal nên có thể mở vòng có tính khử. Tinh bột CTPT : (C 6 H 10 O 5 ) n CTCT : 1 2 3 4 5 6 O CH 2 OH OH OH n H H H H H O 1 2 3 4 5 6 O CH 2 OH OH n H H H H H O Amilopectin (có nhánh) Liên kết -1,4- và -1,6-glicozit Amilozơ (không nhánh) Liên kết -1,4-glicozit Xenlulozơ CTPT : (C 6 H 10 O 5 ) n hay [C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ] n (mỗi mắt xích có 3 nhóm OH tự do) CTCT : 1 2 3 4 5 6 O CH 2 OH OH OH n H H H H H O Xenluozơ (không nhánh) Liên kết -1,4-glicozit 1. Tính chất của poli ancol Glucozơ, fructozơ, saccarozơ, mantozơ : tác dụng với Cu(OH) 2 tạo dung dịch xanh lam. Xenlulozơ tan trong dung dịch [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2 Glucozơ, fructozơ, saccarozơ, mantozơ, xenlulozơ : cho phản ứng với anhiđrit của axit cacboxylic và HNO 3 đặc / H 2 SO 4 đặc. cng ụn tp Húa hu c 12 Luyn thi i hc Trn Doón An - http://violet.vn/dayvahochoahoc - D: 01697682928 2. Tính chất của nhóm - CH=O Glucozơ, fructozơ, mantozơ : cho phản ứng cộng với H 2 (xúc tác Ni). Phản ứng tráng bạc : glucozơ, fructozơ, mantozơ. 3. Tham gia phản ứng thủy phân : đisaccarit và polisaccarit. Kĩ năng Xác định đúng các nhóm chức có trong phân tử các hợp chất monosacarit, đisaccarit và polisaccarit tính chất hoá học của các hợp chất. Giải các bài tập về hợp chất cacbohiđrat. Ch-ơng 3. AMIN - AMINO AXIT - PROTEIN I. Kiến thức trọng tâm Nắm vững công thức cấu tạo của amin, amino axit, protein tính chất cơ bản các chất. Amin R NH 2 Amin bậc I R NH Amin bậc II R' R N Amin bậc III R' R" Nguyên tử N còn cặp electron tự do nên amin có khả năng nhận H + có tính bazơ (t-ơng tự NH 3 ). Nhóm R đẩy electron (nhóm ankyl) làm tăng lực bazơ, nhóm R hút electron (nhóm phenyl) làm giảm lực bazơ. Amino axit (H 2 N) a R(COOH) b Đặc biệt -amino axit : 2 R C H COOH | NH (nhóm NH 2 gắn vào C số 2) Phân tử có đồng thời 2 nhóm NH 2 và COOH là hợp chất l-ỡng tính. Protein NH CH CO R 1 NH CH CO R 2 Phân tử có nhiều nhóm peptit CO NH tham gia phản ứng thủy phân. 1. Tính chất Amin Tính bazơ : phản ứng với H + . Các amin bậc I phản ứng với axit HNO 2 ancol và khí N 2 . Riêng amin thơm + Phản ứng với HNO 2 (ở 0 o 5 o C) muối điazoni. cng ụn tp Húa hu c 12 Luyn thi i hc Trn Doón An - http://violet.vn/dayvahochoahoc - D: 01697682928 + Do ảnh h-ởng của nhóm NH 2 đối với vòng benzen tác dụng với dung dịch Br 2 kết tủa trắng. + Do ảnh h-ởng của vòng benzen đối với nhóm NH 2 làm giảm tính bazơ rất ít tan trong n-ớc và gần nh- không phản ứng với n-ớc Phản ứng với ankyl halogenua amin bậc cao hơn. Amino axit Tính l-ỡng tính : + Tạo muối nội (ion l-ỡng cực) nên dễ tan trong n-ớc. + Phản ứng với axit và bazơ. Phản ứng este hoá (do có nhóm COOH). Phản ứng với HNO 2 (do có nhóm NH 2 ). Phản ứng trùng ng-ng poliamit sản xuất tơ tổng hợp. Riêng -amino axit có phản ứng trùng ng-ng polipeptit protein. Protein Phản ứng thủy phân các -amino axit. Phản ứng với Cu(OH) 2 sản phẩm màu tím. Phản ứng với HNO 3 kết tủa vàng. Chú ý : + Liên kết peptit chỉ đ-ợc hình thành giữa các -amino axit. + Nếu phân tử peptit chứa n gốc -amino axit khác nhau thì sẽ có n! đồng phân loại peptit. Kĩ năng So sánh tính bazơ của các amin. Dựa vào cấu tạo giải thích tính chất vật lí và hoá học của amin và amino axit. Viết ph-ơng trình hoá học của phản ứng trùng hợp, trùng ng-ng để điều chế các loại tơ. Giải các bài tập về amin, amino axit, protein. Ch-ơng 4. POLIME I. Kiến thức trọng tâm a) Hiểu các khái niệm Monome, polime, mắt xích, hệ số polime hoá o xt, t , p CH 2 CH 2 n CH 2 CH 2 n mắt xích polime hệ số polime hoá b) Biết các vật liệu polime : Chất dẻo, vật liệu compozit, tơ, cao su. c) Phân loại đúng các polime : Theo nguồn gốc : polime thiên nhiên, tổng hợp và nhân tạo. [...]... polime - c tạo thành do phản ứng trùng hợp th-ờng bị nhiệt phân : polistiren, cao su Các polime - c tạo thành do phản ứng trùng ng-ng th-ờng bị thủy phân : các polime có nhóm CO NH ; CO + Phản ứng khâu mạch polime : tạo các cầu nối S S hay CH2 để hình thành mạng l-ới Kĩ năng Viết - c phản ứng trùng hợp, đồng trùng hợp và trùng ng-ng Từ monome xác định - c polime và ng-ợc lại Viết - c các... cao su buna-N ; cao su bunaS Từ nguyên liệu đầu là khí thi n nhiên và sản phẩm dầu mỏ + 7 loại tơ : nilon-6 ; nilon-7 ; nilon-6,6 ; lapsan, olon (nitrin), visco, xenlulozơ axetat + Một số polime th-ờng gặp : PE, PVC, PVA, PMMA, PS từ nguyên liệu đầu là khí thi n nhiên và sản phẩm dầu mỏ Giải các bài tập định l-ợng về polime, tính hiệu suất PHN II: BI TP Cỏc em s c lm ti lp Trn Doón An - http://violet.vn/dayvahochoahoc... cng ụn tp Húa hu c 12 Luyn thi i hc Theo cách tổng hợp : polime trùng hợp và trùng ng-ng d) Nắm vững tính chất : Tính chất vật lí : + Hầu hết là chất rắn, không có nhiệt độ nóng chảy nhất định + Một số có tính dẻo, một số có tính đàn hồi, một số có tính dai Tính chất hoá học : + Phản ứng giữ nguyên mạch polime : Phản ứng cộng : khi mạch chính... PMMA, PS từ nguyên liệu đầu là khí thi n nhiên và sản phẩm dầu mỏ Giải các bài tập định l-ợng về polime, tính hiệu suất PHN II: BI TP Cỏc em s c lm ti lp Trn Doón An - http://violet.vn/dayvahochoahoc - D: 01697682928 . t-ơng ứng, rồi tách n-ớc - c hiđrocacbon) c) Kĩ năng Viết - c các ph-ơng trình hoá học biểu diễn mối liên hệ giữa các chất hữu cơ. Xác định - c công thức cấu tạo các chất hữu cơ. Ch-ơng. Đặc điểm cấu tạo Đầu -a n-ớc Đuôi kị n-ớc Đầu -a n-ớc Đuôi kị n-ớc Ưu điểm ít gây hại cho da, không gây ô nhiễm môi tr-ờng (bị vi khuẩn phân hủy) Dùng - c trong n-ớc cứng vì ít tạo kết. cng ụn tp Húa hu c 12 Luyn thi i hc Trn Doón An - http://violet.vn/dayvahochoahoc - D: 01697682928 Th-ờng là các chất có tính oxi hoá mạnh nh- : n-ớc Gia-ven, n-ớc clo, khí SO 2 , D.