hóa học hữu cơ ankon và phenol

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 [...]... 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 170-240 oC • Tách phenol bằng cách chuyển thành phenolate hòa tan • Hoàn nguyên phenol C6H5ONa + CO2 + H2O C6H5OH + NaHCO3 28 II.2 Thủy phân chlorobenzene... HCl > HF • HCl khó phản ứng, cần xúc tác ZnCl2 Lewis acid tấn công vào O liên kết C-O dễ đứt • Khả năng thay thế: bậc 3 > bậc 2 > bậc 1 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 200-300 oC Cu R C R O o 200-300 C CH3 CH3-C-CH2-CH3... to nóng chảy, độ hòa tan trong nước > alcohol tương ứng phenol tosôi (oC) 180 tonc 41 độ hòa tan (g/100g 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... (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, t o H3C C CH3 O + 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... 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+ R C OH O δ− + + H + H O R' R C OH OH O R' R C OH + + R C OH OH O R' R C OH... 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 thế đẩy điện tử... Na2SO3 H+ OH 29 II.4 Oxy hóa cumene (dùng trong công nghiệp) OH O H3C C CH3 CH(CH3)2 O2 OH H2O, H+ + H3C C CH3 O cumene hydroperoxide 30 II.5 Thủy phân muối diazonium (phòng TN) N+ N Cl- OH + H2O 40-50 oC + N2 + HCl • Điều chế muối diazonium: NH2 N+ N Cl+ NaNO2 + HCl + NaCl + H2O 31 III Tính chất vật lý +C của –OH với nhân thơm O-H phân cực mạnh khả năng tạo liên kết H của phenol > alcohol to sôi ,... dehydro hóa và oxy hóa a Phản ứng dehydro hóa R-CH2OH R R C H OH Cu 200-300 oC Cu R C R O o 200-300 C CH3 CH3-C-CH2-CH3 OH R-CHO + H2 Cu 200-300 oC + H2 CH3 CH3-C=CH-CH3 + H2O 22 b Phản ứng oxy hóa •Tác nhân oxy hóa: KMnO4, K2Cr2O7, CrO3… • Alcohol bậc 1 aldehyde carboxylic acid •Rất khó dừng lại ở giai đoạn aldehyde thẳng đến RCOOH R-CH2OH + KMnO4 R-COOK thường đi + MnO2 + KOH H+ RCOOH 23 • Muốn dừng... Cl 34 9.38 IV.2 Phản ứng tạo ether • Khác với alcohol OH + C2H5OH H+ OH OH + H+ 35 • Giải thích: CH3-CH2-OH H+ δ+ + H CH2-CH2-O H O H +C của –OH làm giảm mật độ điện tử của O không có khả năng tấn công vào oxonium cation không có SN2 36 . 1 Hóa HọcHữuCơ TS Phan Thanh SơnNam Bộ môn Kỹ ThuậtHữuCơ Khoa Kỹ ThuậtHóaHọc Trường ĐạiHọc Bách Khoa TP. HCM Điệnthoại: 8647256. 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. trong nước C4-C7: tan 1 phần trong nước >C7: không tan trong nước 12 IV. Tính chấthóahọc IV.1. Giớithiệu chung a. Khả năng đứtliênkếtC-O Chỉ xảy ra trong môi trường