Điều chế các chất vô cơ hữu cơ

Vũ Ngọc Giang Boy Kòi SĐT:01694728290 ĐIỀU CHẾ CÁC CHẤT VÔ CƠ – HỮU CƠ A Điều chế chất vô Điều chế Clo: Nguyên tắc oxi hóa ion Cl- thành Cl2 a) Trong phòng thí nghiệm: Clo điều chế từ axit clohiđric Để oxi hóa ion Clcần chất oxi hóa mạnh MnO2, KMnO4, KClO3,… Nếu chất oxi hóa MnO2 cần phải đun nóng, chất oxi hóa KMnO4 KClO3 phản ứng xảy nhiệt độ thường b) Trong công nghiệp: điện phân có màng ngăn dung dịch NaCl bão hòa, ion Cl- bị oxi hóa thành Cl2 thoát cực (+) anot, cực (-) catot nước bị khử thoát khí H2, dung dịch thu NaOH Trong công nghiệp clo sản xuất sản phẩm phụ công nghiệp sản xuất xút Điều chế HCl a) Trong phòng thí nghiệm (phương pháp sunfat): từ NaCl rắn H2SO4 đặc NaCl+H2SO4->NaHSO4+HCl (xảy nhiệt độ thường =Na2SO4+HCl (>400 độ C) b) Trong công nghiệp - phương pháp sunfat từ NaCl rắn H2SO4 đặc - để thu HCl tinh khiết người ta dùng phương pháp tổng hợp từ H2 Cl2 thu điện phân dung dịch NaCl -Ngày lượng lớn HCl thu từ trình clo hóa chất hữu (chủ yếu hiđrocacbon) Điều chế nước Gia – ven: điện phân dung dịch NaCl bão hòa màng ngăn Natri hipoclorit muối axit yếu bị CO2 đẩy khỏi muối NaClO+CO2+H2O->NaHCO3+HClO Điều chế clorua vôi CaOCl2: Cho clo tác dụng với vôi sữa vôi 30 độ C Ca(OH)2+Cl2->CaOCl2+H2O Trong không khí ẩm: clorua vôi tác dụng với CO2: 2CaOCl2+CO2+H2O->CaCO3+CaCl2+2HClO Điều chế kali clorat KClO3: Nếu cho khí clo tác dụng với dung dịch kiềm nóng tạo muối clorat 3Cl2+6KOH->5KCl+KClO3+3H2O Kali clorat điều chế cách điện phân dung dịch KCl 25% nhiệt độ 70 – 75 độ C Điều chế Flo F2: phương pháp dùng dòng điện để oxi hóa ion F- florua nóng chảy (phương pháp điện phân) Trong công nghiệp điện phân hỗn hợp KF+2HF (nhiệt độ nóng chảy 70 độ C) Bình điện phân có cực âm làm thép đặc biệt hay đồng cực dương than chì H2 thoát cực âm, F2 thoát cực dương 2HF->H2+F2 Điều chế HF: phương pháp cho canxi florua tác dụng với H2SO4 đặc 250 độ C CaF2+H2SO4->CaSO4+2HF Điều chế oxi florua OF2: cho flo qua dung dịch NaOH loãng (2%) lạnh Vũ Ngọc Giang Boy Kòi SĐT:01694728290 2F2+2NaOH->2NaF+OF2+H2O OF2 chất khí không màu, có mùi đặc biệt, độc Là chất oxi hóa mạnh, tác dụng với hầu hết kim loại phi kim tạo oxit florua Điều chế Br2: Nguồn nước biển Sauk hi lấy muối ăn khỏi nước biển, phần lại chứa nhiều muối bromua natri kali Sục khí clo qua dung dịch bromua 2NaBr+Cl2->2NaCl+Br2 10 Điều chế HBr: thủy phân photpho tribromua PBr3+3H2O->H3PO3+3HBr Trong thực tế người ta cho brom tác dụng trực tiếp với photpho nước Chú ý: Không dùng phương pháp sunfat để điều chế HBr HI vì: 2HBr+H2SO4đ->Br2+SO2+2H2O 8HI+H2SO4đ->4I2+H2S+4H2O 11 Điều chế axit bromic HBrO3: dùng nước clo oxi hóa brom Br2+5Cl2+6H2O->2HBrO3+10HCl 12 Điều chế I2: phơi khô rong biển, đốt thành tro, ngâm tro nước, gạn lấy dung dịch đem cô phần lớn muối clorua sunfat lắng xuống, muối iodua lại dung dịch Cho dung dịch tác dụng với chất oxi hóa Ví dụ: 2NaI+Cl2->2NaCl+I2 13 Điều chế oxi a) Trong phòng thí nghiệm: phân hủy hợp chất giàu oxi bền với nhiệt KMnO4 rắn, KClO3 rắn, H2O2,… Ví dụ nung KMnO4 KClO3 với xúc tác MnO2, phân hủy H2O2 với xúc tác MnO2 Chú ý nung KClO3 xúc tác sản phẩm KCl KClO4 4KClO3->KCl+3KClO4 b) Trong công nghiệp -Chưng cất phân đoạn không khí lỏng: sau loại bỏ CO2, bụi, nước không khí hóa lỏng Thu oxi -183 độ C, nitơ -196 độ C -Điện phân nước (có hòa tan chất điện li H2SO4 NaOH để tăng tính dẫn điện) O2 thoát cực (+) anot, H2 thoát cực (-) catot c)Trong tự nhiên: Cây xanh quang hợp 14 Sản xuất lưu huỳnh: a) Khai thác dạng tự lòng đất, dùng hệ thống nén nước siêu nóng (170 độ C) vào mỏ lưu huỳnh để đẩy lưu huỳnh nóng chảy lên mặt đất (phương pháp Frasch) b) Từ hợp chất: -Trong công nghiệp luyện kim màu, người ta thu lượng lớn sản phẩm phụ SO2 Dùng H2S khử SO2 2H2S+SO2->3S+2H2O -Trong khí tự nhiên, người ta tách lượng đáng kể khí H2S Đốt H2S điều kiện thiếu không khí 2H2S+O2->2S+2H2O 15 Điều chế H2S: Trong công nghiệp không điều chế H2S Trong phòng thí nghiệm cho FeS+HCl Vũ Ngọc Giang Boy Kòi SĐT:01694728290 16 Điều chế SO2 a) Trong phòng thí nghiệm: đun nóng dung dịch H2SO4 với Na2SO3 thu SO2 cách đẩy không khí b) Trong công nghiệp: -Đốt cháy lưu huỳnh: S+O2->SO2 -Đốt cháy quặng sunfua kim loại, ví dụ pirit sắt (FeS2) 17 Điều chế SO3: Trong công nghiệp điều chế SO3 cách oxi hóa SO2 nhiệt độ cao (450 – 500 độ C) có xúc tác V2O5 (vanadi pentaoxit) 2SO2+O2=2SO3 18 Sản xuất H2SO4 Công nghiệp phương pháp tiếp xúc gồm công đoạn -Sản xuất SO2 từ FeS2 S -Sản xuất SO3 phần 17 -Sản xuất H2SO4: Khí SO3 từ lên đỉnh tháp, H2SO4đ chảy từ đỉnh tháp xuống Dùng H2SO4 98% hấp thụ SO3 oleum H2SO4+nSO3->H2SO4.nSO3 Sau dùng nước pha loãng oleum H2SO4đ H2SO4.nH2O+nH2O->(n+1)H2SO4 19 Điều chế nitơ: a) Trong công nghiệp: chưng cất phân đoạn không khí lỏng phần 13 Khí N2 vận chuyển bình thép nén áp suất 150atm b) Trong phòng thí nghiệm: Đun nóng dung dịch bão hòa muối amoni nitrit NH4NO2 Có thể thay dung dịch NaNO2+NH4Cl NH4Cl+NaNO2->N2+NaCl+2H2O 20 Điều chế NH3: a) Trong phòng thí nghiệm: cho muối amoni tác dụng với kiềm đun nóng nhẹ Ví dụ 2NH4Cl+Ca(OH)2->2NH3+CaCl2+2H2O b) Trong công nghiệp: tổng hợp từ N2 H2 (phản ứng tỏa nhiệt) Theo nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê muốn cân chuyển dịch theo chiều tạo NH3 phải hạ nhiệt độ tăng áp suất Tuy nhiên nhiệt độ thấp qua phản ứng xảy chậm, áp suất cao phải cần thiết bị cồng kềnh phức tạp Trên thực tế thực phản ứng 450 – 500 độ C, 200 – 300atm dùng xúc tác Fe trộn thêm Al2O3, K2O,… để làm cho cân nhanh chóng thiết lập Hiệu suất điều kiện đạt 20 – 25% 21 Điều chế HNO3: a) Trong phòng thí nghiệm: cho NaNO3 KNO3 tác dụng với H2SO4đ,n (chỉ điều chế lượng nhỏ HNO3 bốc khói) NaNO3+H2SO4đ->HNO3+NaHSO4 b) Trong công nghiệp: sản xuất từ NH3 gồm giai đoạn: -Oxi hóa NH3 850 – 900 độ C, xúc tác Platin Iriđi (phản ứng tỏa nhiệt xảy gần hoàn toàn) 4NH3+5O2->4NO+6H2O -Oxi hóa NO thành NO2 oxi Vũ Ngọc Giang Boy Kòi SĐT:01694728290 -Chuyển NO2 thành HNO3: Cho hỗn hợp NO2 O2 qua nước 4NO+O2+2H2O->4HNO3 Dung dịch HNO3 thu có nồng độ không 60 – 62% Để HNO3 có nồng độ cao phải chưng cất dung dịch HNO3 với H2SO4đ thiết bị đặc biệt 22 Điều chế photpho: Trong công nghiệp sản xuất cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát than cốc 1200 độ C lò điện (hơi photpho ngưng tụ thu photpho trắng dạng rắn) Ca3(PO4)2+3SiO2+5C-> 3CaSiO3+2P+5CO 23 Điều chế H3PO4 a) Trong phòng thí nghiệm: dùng HNO3đ oxi hóa photpho P+5HNO3->H3PO4+5NO+H2O b) Trong công nghiệp: -Cho H2SO4đ tác dụng với quặng photphorit quặng apatit: Ca3(PO4)2+3H2SO4->3CaSO4+2H3PO4 Tách muối CaSO4 cô đặc, làm lạnh để axit kết tinh Axit thu không tinh khiết, có chất lượng thấp -Để có axit tinh khiết, nồng độ cao người ta đốt P P2O5 cho P2O5 tác dụng với nước Một lượng lớn H3PO4 sản xuất để điều chế muối photphat phân lân 24 Điều chế phân đạm Ure (NH2)2CO chứa khoảng 46%N: Cho ammoniac tác dụng với CO2 180 – 200 độ C, áp suất~200atm 25 Điều chế phân lân supephotphat: Có hai loại supephotphat đơn supephotphat kép có thành phần Ca(H2PO4)2 a) supephotphat đơn chứa 14 – 20% P2O5 sản xuất cách cho bột quặng photphorit apatit tác dụng với H2SO4đ Ca3(PO4)2+2H2SO4->Ca(H2PO4)2+2CaSO4 CaSO4 làm rắn đất b) supephotphat kép chứa 40 – 50% P2O5 có Ca(H2PO4)2 Quá trình gồm giai đoạn nên gọi kép: Điều chế H3PO4 cho H3PO4 tác dụng với quặng photphorit apatit Ca3(PO4)2+3H2SO4->2H3PO4+3CaSO4 Ca3(PO4)2+4H3PO4->3Ca(H2PO4)2 26 Điều chế kim cương nhân tạo loại than -Kim cương nhân tạo điều chế từ than chì cách nung than chì 3000 độ C áp suất 70 – 100 nghìn atmotphe thời gian dài -Than chì nhân tạo điều chế cách nung than cốc 2500 – 3000 độ C lò điện, không khí -Than cốc điều chế cách nung than mỡ 1000 – 1250 độ C lò điện, không khí -Than gỗ tạo nên đốt gỗ điều kiện thiếu không khí -Than muội tạo nên nhiệt phân metan có chất xúc tác:CH4->C+2H2 Vũ Ngọc Giang Boy Kòi SĐT:01694728290 -Than mỏ khai thác trực tiếp từ vỉa than nằm độ sâu khác mặt đất 27 Điều chế khí CO (khí than ướt, khí lò ga) a) Trong công nghiệp -Khí CO thường sản xuất cách cho nước qua than nung đỏ ~1050 độ C Hỗn hợp khí tạo thành gọi khí than ướt (chứa ~44%CO, ~45%H2, ~5%H2O, ~6%N2) C+H2O=CO+H2 -Khí CO sản xuất lò ga cách thổi không khí qua than nung đỏ, CO2 bị khử thành CO Hỗn hợp khí thu gọi khí lò ga (chứa 25%CO, 70%N2, 4%CO2 1% khí khác) Khí than ướt khí lò ga dùng làm nhiên liệu khí b) Trong phòng thí nghiệm: cho H2SO4đ axit fomic đun nóng HCOOH->CO+H2O 28 Điều chế silic a) Trong phòng thí nghiệm: Đốt cháy hỗn hợp bột magie cát nghiền mịn SiO2+2Mg->Si+2MgO b) Trong công nghiệp: dùng than cốc khử SiO2 lò điện nhiệt độ cao SiO2+2C->Si+2CO 29 Các phương pháp điều chế kim loại a) Phương pháp thủy luyện: -Cơ sở: dùng dung môi thích hợp dung dịch H2SO4, NaOH, NaCN,… để hòa tan kim loại hợp chất kim loại tách khỏi phần không tan có quặng Sau ion kim loại dung dịch khử kim loại có tính khử mạnh Fe, Zn,… Ví dụ: Điều chế Ag cách nghiền nhỏ quặng bạc sunfua Ag2S, xử lí dung dịch NaCN lọc để thu dung dịch muối phức bạc: Ag2S+4NaCN->2Na[Ag(CN)2]+Na2S Sau ion Ag+ phức bị khử Zn: 2[Ag(CN)2]- +Zn->[Zn(CN)4]2- +2Ag 2Na[Ag(CN)2]+Zn->Na2[Zn(CN)4]+2Ag Phương pháp thủy luyện gọi phương pháp ướt dùng để điều chế kim loại oxi hóa – khử chuẩn cao Cu, Hg, Ag, Au,… b) Phương pháp nhiệt luyện: -Cơ sở: khử ion kim loại hợp chất nhiệt độ cao chất khử mạnh C, CO, H2 kim loại Al, kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ Trường hợp quặng sunfua kim loại Cu2S, ZnS, FeS2,… phải chuyển thành oxit kim loại Sau khử oxit kim loại chất khử thích hợp Đối với kim loại khó nóng chảy Cr người ta dùng Al làm chất khử (phản ứng nhiệt nhôm) -Phương pháp nhiệt luyện ứng dụng rộng rãi công nghiệp để điều chế kim loại có độ hoạt động trung bình Zn, Fe, Sn, Pb,… Với kim loại hoạt động Hg, Ag cần đốt cháy quặng thu kim loại mà không cần phải khử tác nhân khác Vũ Ngọc Giang Boy Kòi SĐT:01694728290 c) Phương pháp điện phân: -Cơ sở: dùng dòng điện chiều khử ion kim loại phương pháp điện phân điều chế hầu hết kim loại -Điều chế kim loại có tính khử mạnh Li, Na, K, Al,… cách điện phân hợp chất (muối, bazơ, oxit) nóng chảy chúng -Điều chế kim loại có tính khử trung bình yếu Zn, Cu,… cách điện phân dung dịch muối chúng 30 Điều chế kim loại kiềm: Trong tự nhiên kim loại kiềm tồn dạng hợp chất Điều chế cách khử ion chúng M+ +e->M Tuy nhiên chất khử ion kim loại kiềm Phương pháp để điều chế điện phân nóng chảy hợp chất halogenua chúng Ví dụ: điều chế Na người ta đpnc hỗn hợp phần NaCl phần CaCl2 khối lượng để hạ thấp nhiệt độ nóng chảy từ 800 xuống 600 độ C Cực dương anot than chì (graphit), cực âm catot thép Giữa cực có vách ngăn thép 31 Điều chế NaOH: Trong công nghiệp: điện phân có màng ngăn dung dịch NaCl bão hòa phần Dung dịch NaOH thu có lẫn nhiều NaCl nên phải cho dung dịch bay nước nhiều lần, NaCl tan NaOH nên kết tinh trước Tách NaCl khỏi dung dịch dung dịch NaOH Trong phòng thí nghiệm điều chế cách cho Na2CO3+Ca(OH)2 32 Điều chế kim loại kiềm thổ: tự nhiên kim loại kiềm thổ tồn dạng hợp chất Phương pháp để điều chế điện phân nóng chảy muối chúng 33 Điều chế Al: công nghiệp điều chế từ quặng boxit phương pháp điện phân nóng chảy gồm công đoạn chính: -Tinh chế quặng boxit: Ngoài thành phần Al2O3.2H2O, quặng có tạp chất SiO2 Fe2O3 Bằng phương pháp hóa học người ta loại bỏ tạp chất để có Al2O3 nguyên chất -Điện phân nóng chảy Al2O3: Để hạ nhiệt độ nóng chảy Al2O3 từ 2050 xuống 900 độ C, người ta hòa tan Al2O3 criolit (Na3AlF6) nóng chảy Việc làm mặt tiết kiệm lượng đồng thời tạo chất lỏng có tính dẫn điện tốt Al2O3 nóng chảy, mặt khác hỗn hợp có khối lượng riêng nhỏ Al, lên ngăn cản Al nóng chảy không bị oxi hóa không khí Khí O2 sinh cực dương đốt cháy than chì sinh CO2 trình điện phân phải hạ thấp dần cực dương vào thùng điện phân 34 Điều chế Cr: Trong tự nhiên crom dạng đơn chất mà có dạng hợp chất Hợp chất phổ biến quặng cromit sắt FeO.Cr2O3 (Fe(CrO2)2), quặng thường có lẫn Al2O3 SiO2 Cr2O3 tách từ quặng sau điều chế Cr phương pháp nhiệt nhôm 2Al+Cr2O3->Al2O3+2Cr Bằng phương pháp thu Cr tinh khiết từ 97 – 99%, tạp chất chủ yếu Al, Fe, Si 35 Sản xuất gang Vũ Ngọc Giang Boy Kòi SĐT:01694728290 a) Nguyên liệu: Quặng sắt dùng để sản xuất gang có chứa 30 – 95% oxit sắt, không chứa chứa lưu huỳnh, photpho Than cốc (không có sẵn tự nhiên, phải điều chế từ than mỡ) cung cấp nhiệt cháy, tạo chất khử CO tạo thành gang Chất chảy CaCO3 nhiệt độ cao phân hủy thành CaO, sau hóa hợp với SiO2 chất khó nóng chảy có quặng sắt tạo thành xỉ silicat dễ nóng chảy, có khối lượng riêng nhỏ lên gang b) Những phản ứng hóa học xảy trình luyện quặng thành gang: -tạo chất khử CO: đốt cháy hoàn toàn cốc: C+O2->CO2 Nhiệt lượng phản ứng lên đến 1800 độ C Khí CO2 lên phía gặp lớp cốc bị khử thành CO: CO2+C->2CO Phản ứng thu nhiệt làm cho nhiệt độ phần phễu lò khoảng 1300 độ C -Phản ứng khử oxit sắt: Các phản ứng khử oxit sắt thực phần thân lò, có nhiệt độ 400 – 800 độ C +Ở phần thân lò (khoảng 400 độ C) xảy phản ứng: 3Fe2O3+CO->2Fe3O4+CO2 +Ở phần thân lò (500 – 600 độ C) xảy khử oxit sắt từ Fe3O4 thành FeO: Fe3O4+CO->3FeO+CO2 +Ở phần thân lò (700 – 800 độ C) xảy phản ứng khử FeO thành Fe: FeO+CO->Fe+CO2 -Phản ứng tạo xỉ: Ở phần bụng lò (khoảng 1000 độ C) xảy phản ứng: CaCO3->CaO+CO2 CaO+SiO2->CaSiO3 (canxi silicat) c) Sự tạo thành gang: Ở phần bụng lò (khoảng 1500 độ C) sắt nóng chảy có hòa tan phần cacbon lượng nhỏ mangan, silic,… gang Gang nóng chảy tích tụ nồi lò Sau thời gian định, người ta tháo gang sỉ khỏi lò cao 36 Sản xuất thép a) Nguyên liệu: gang trắng gang xám, sắt thép phế liệu, chất chảy CaO, nhiên liệu dầu ma dút khí đốt, khí oxi b) Những phản ứng hóa học xảy trogn trình luyện gang: Khí oxi dùng làm chất oxi hóa nguyên tố gang thành oxit, -C S bị oxi hóa thành CO2 SO2 tách khỏi gang: C+O2->CO2 S+O2->SO2 -Si P bị oxi hóa thành oxit khó bay SiO2 P2O5: Si+O2->SiO2 4P+5O2->2P2O5 Những oxit hóa hợp với chất chảy CaO tạo thành xỉ bề mặt thép lỏng: 3CaO+P2O5->Ca3(PO4)2 CaO+SiO2->CaSiO3 B Điều chế chất hữu 37 Điều chế ankan a) Trong công nghiệp: Metan đồng đẳng tách từ khí thiên nhiên dầu mỏ Vũ Ngọc Giang Boy Kòi SĐT:01694728290 b) Trong phòng thí nghiệm: Khi cần lượng nhỏ metan, người ta nung natri axetat với vôi xút cho nhôm cacbua tác dụng với nước: CH3COONa+NaOH(r) có CaO nung->CH4+Na2CO3 Al4C3+12H2O->3CH4+4Al(OH)3 38 Điều chế xicloankan: Ngoài việc tách từ trình chưng cất dầu mỏ điều chế từ ankan Ví dụ: n-C6H14->xiclohexan +H2 39 Điều chế anken a) Trong công nghiệp: etilen, propilen, butilen điều chế phản ứng tách H2 từ ankan tương ứng phản ứng crắckinh b) Trong phòng thí nghiệm: etilen điều chế cách đun etanol với H2SO4đ 170 độ C CH3CH2OH->CH2=CH2+H2O 40 Điều chế ankađien: Hiện công nghiệp butađien isopren điều chế cách tách H2 từ ankan tương ứng: CH3CH2CH2CH3 nhiệt,xt->CH2=CH-CH=CH2+2H2 (CH3)2CH-CH2-CH3 nhiệt,xt->CH2=C(CH3)-CH=CH2+2H2 41 Điều chế ankin -phương pháp điều chế axetilen công nghiệp nhiệt phân metan 1500 độ C làm lạnh nhanh, phản ứng thu nhiệt mạnh: 2CH4->C2H2+3H2 -ở nơi mà công nghiệp dầu khí chưa phát triển, người ta điều chế axetilen từ caxi cacbua: CaC2+2H2O->Ca(OH)2+C2H2 Canxi cacbua sản suất công nghiệp (từ vôi sống than đá) chất rắn, màu đen xám gọi “đất đèn” Trong phòng thí nghiệm dùng đất đèn để điều chế axetilen C2H2 điều chế từ đất đèn thường có tạp chất H2S, NH3, PH3,… có mùi khó chịu gọi mùi đất đèn 42 Điều chế Aren -Benzen, toluene, xilen… thường tách cách chưng cất dầu mỏ nhựa than đá Chúng điều chế từ ankan xicloankan: n-C6H14 nhiệt,xt->C6H6+4H2 n-C7H16 nhiệt,xt->C6H5CH3+4H2 -Etylbenzen điều chế từ benzene etilen C6H6+CH2=CH2 nhiệt,xt->C6H5CH2CH3 Trong công nghiệp, để điều chế stiren người ta làm sau: cho etilen phản ứng với benzene có xúc tác axit thu etylbenzen cho etylbenzen qua xúc tác ZnO nung nóng 43 Điều chế ancol a) Điều chế etanol công nghiệp: -hiđrat hóa etilen xúc tác axit (H3PO4), 300 độ C: CH2=CH2+HOH->CH3CH2OH -lên men tinh bột: (C6H10O5)n+nH2O->nC6H12O6 glucozơ Vũ Ngọc Giang Boy Kòi SĐT:01694728290 C6H12O6 nhờ enzim->2C2H5OH+2CO2 b) Điều chế methanol công nghiệp: -oxi hóa không hoàn toàn metan 2CH4+O2 xt Cu, 200 độ C, 100atm->2CH3OH -từ CO H2: CO+2H2 xt ZnO, CrO3, 400 độ C, 200atm->CH3OH 44 Điều chế phenol Trước người ta sản xuất phenol từ clobenzen Phương pháp chủ yếu công nghiệp ngày sản xuất đồng thời phenol axeton theo sơ đồ: C6H6 (+CH2=CHCH3, H+)->C6H5CH(CH3)2 (gđ 1:O2 kk, gđ 2:H2SO4)>C6H5OH+CH3COCH3 Ngoài ra, phenol tách từ nhựa than đá (sản phẩm phụ trình luyên than cốc) 45 Điều chế anđehit – xeton a) Từ ancol -phương pháp chung để điều chế anđehit xeton oxi hóa nhẹ ancol bậc I, bậc II tương ứng CuO đun nóng: RCH2OH+CuO->RCHO+Cu+H2O RCH(OH)R’+CuO->RCOR’+Cu+H2O -Fomanđehit điều chế công nghiệp cách oxi hóa methanol nhờ oxi không khí 600 – 700 độ C với xúc tác Cu Ag: 2CH3OH+O2->2HCHO+2H2O b) Từ hiđrocacbon -oxi hóa không hoàn toàn metan phương pháp sản xuất fomanđehit: CH4+O2 nhiệt,xt->HCHO+H2O -oxi hóa etilen phương pháp đại sản xuất axetanđehit: 2CH2=CH2+O2 xt PdCl2, CuCl2->2CH3-CH=O -oxi hóa cumen để điều chế axeton: C6H6 (+CH2=CHCH3, H+)->C6H5CH(CH3)2 (gđ 1:O2 kk, gđ 2:H2SO4)>C6H5OH+CH3COCH3 46 Điều chế axit cacboxylic a) Trong phòng thí nghiệm: -oxi hóa hiđrocacbon, ancol,… ví dụ: C6H5CH3 gđ 1:+KMnO4, H2O, nhiệt ; gđ 2:+H3O+->C6H5COOH -đi từ dẫn xuất halogen: R-X (+KCN)->R-C≡N (+H3O+, nhiệt)->R-COOH b) Trong công nghiệp: Axit axetic sản xuất theo phương pháp sau: -Lên men giấm phương pháp cổ nhất, ngày dùng để sản xuất giấm ăn: CH3CH2OH+O2 (men giấm, 25 – 30 độ C)->CH3COOH+H2O -Oxi hóa anđehit axetic trước phương pháp chủ yếu sản xuất axit axetic: CH3CH=O+1/2 O2 nhiệt, xt->CH3COOH -Từ methanol CO phương pháp đại sản xuất axit axetic: CH3OH+CO nhiệt,xt->CH3COOH Vũ Ngọc Giang Boy Kòi SĐT:01694728290 47 Điều chế Este a) Este ancol: Phương pháp thường dùng để điều chế este ancol đun hồi lưu ancol với axit hữu có H2SO4đ xúc tác gọi phản ứng este hóa Ví dụ: CH3COOH+(CH3)2CHCH2CH2OH = CH3COOCH2CH2CH(CH3)2+H2O Phản ứng este hóa phản ứng thuận nghịch Để nâng cao hiệu suất phản ứng lấy dư hai chất đầu làm giảm nồng độ sản phẩm H2SO4đ vừa làm xúc tác, vừa hút nước góp phần làm tăng hiệu suất b) Este phenol: Để điều chế este phenol không dùng axit cacboxylic mà phải dùng anhiđrit axit clorua axit tác dụng với phenol Ví dụ: C6H5OH+(CH3CO)2O->CH3COOC6H5+CH3COOH c) Este dạng RCOOCH=CH2: RCOOH+CH≡CH nhiệt, xt->RCOOCH=CH2 48 Sản xuất saccarozơ – mantozơ Sản xuất đường từ mía qua số công đoạn theo sơ đồ: Cây mía (ép, ngâm chiết)-> nước mía chứa 15 – 20% đường (+vôi sữa, lọc bỏ tạp chất)->dung dịch đường có canxi saccarat (+CO2, lọc bỏ CaCO3)->dung dịch đường có màu (+SO2 tẩy màu)->dung dịch đường không màu (cô đặc để kết tinh)>đường kính, nước rỉ đường Lên men nước rỉ đường->Rượu Mantozơ điều chế cách thủy phân tinh bột nhờ enzyme amilaza (có mầm lúa) Phản ứng thủy phân xảy thể người động vật 49 Điều chế glucozơ: Trong công nghiệp điều chế cách thủy phân tinh bột nhờ xúc tác HCl loãng enzyme Người ta thủy phân xenlulozơ (có vỏ bào, mùn cưa nhờ xúc tác HClđ) thành glucozơ để làm nguyên liệu sản xuất ancol etylic (C6H10O5)n+nH2O xt H+->nC6H12O6 50 Điều chế amin a) Thay nguyên tử H ammoniac Các ankylamin điều chế từ ammoniac ankyl halogenua Ví dụ: NH3+CH3I->CH3NH2+HI CH3NH2+CH3I->(CH3)2NH+HI (CH3)2NH+CH3I->(CH3)3N b) Khử hợp chất nitro Anilin amin thơm thường điều chế cách khử nitrobenzene (hoặc dẫn xuất nitro tương ứng) hiđro sinh nhờ tác dụng kim loại (như Fe, Zn) với axit HCl Ví dụ: C6H5NO2+6H (Fe+HCl, nhiệt)->C6H5NH2+2H2O Ngoài amin điều chế nhiều cách khác *** CHÚC CÁC EM HỌC TỐT VÀ THÀNH CÔNG!*** 10