HÓA HỌC HỮU CƠ: andehyd xeton

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM Mơn học: HĨA HỌC HỮU CƠ Phần 3: HCHC chứa nhóm chức TS ĐẶNG THỊ HÀ leha1645@yahoo.com Tổng quan Hydrocarbon - Là HCHC ngồi C H chứa ngun tố khác HCHC chứa nhóm chức Dẫn suất Halogen Dẫn suất oxy Ancol Axit cacboxilic Dẫn suất nito Andehyd - Xeton Amin Nitro Cơ kim loại Bài 8: Andehyd - Xeton Đặc điểm: Andehyd xeton gọi chung hợp chất cacbonyl chứa nhóm chức >C=O, khác số lượng gốc ankyl (hoặc aryl) liên kết với nhóm cacbonyl - Danh pháp - Phương pháp tổng hợp - Tính chất vật lý – Tính chất hóa học Phương pháp điều chế - Oxi hóa dehydro hóa rượu - Thủy phân dẫn suất gem-dihalogen - Nhiệt phân muối canxi axit cacboxylic - Nhiệt phân axit cacboxylic - Hydrat hóa axetilen đồng đẳng - Oxi hóa 1,2-glycol - Oxi hóa olefin… 2 Tính chất vật lý Tính chất hóa học Đặc điểm: Trong phân tử ln có phân cực liên kết >C=O phía O ảnh hưởng đến gốc hydrocacbon, hoạt hóa nguyên tử Hα  Phản ứng hóa học xảy trung tâm phản ứng nhóm cacbonyl Hα Các phản ứng đặc trưng andehyd xeton gồm: - Phản ứng cộng hợp vào nhóm cacbonyl - Phản ứng oxy hóa, khử hóa nhóm cacbonyl - Phản ứng Hα, phản ứng ngưng tụ andol Hα Phản ứng cộng hợp vào nhóm cacbonyl - Đặc điểm: Trong phân tử ln có phân cực liên kết đơi >C=O phía O làm cho andehyd xeton có khả tham gia phản ứng cộng hợp tác nhân nuceophyl -Phản ứng xảy theo chế cộng nucleophyl AN - Cơ chế phản ứng: giai đoạn - Các yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng ? khả phản ứng HCHO, RCHO R2CO???? Ví dụ: + Cộng axit xyanhydric HCN + Cộng hợp chất Mg (tác nhân Grignard - RMgX) + Cộng hợp chất bisunfit + Cộng hợp dẫn suất amoniac H2N-G (G = OH, C6H5, NHCONH2) + Cộng ancol (xúc tác HCl khan) tạo axetal + Cộng nước Phản ứng Kannizzaro - Trong mơi trường kiềm đặc, andehyd khơng ngun tử H Cα tham gia phản ứng tự oxy hóa-khử tạo axit rượu tương ứng - Ví dụ: - Cơ chế phản ứng: theo giai đoạn Phản ứng nguyên tử Hα - Đặc điểm: Do ảnh hưởng phân cực nhóm cacboxyl làm cho nguyên tử H liên kết với Cα thể tính axit: Khi tác dụng với bazo mạnh OH-, C2H5O-, NH2-…nguyên tử H liên kết C-H bị tách dạng ion H+ tạo enolat - Enolat đóng vai trò tác nhân nucleophyl số phản ứng hóa học, cụ thể: + Phản ứng ngưng tụ: hai Andehyd hai xeton có Hα tham gia p/ư ngưng tụ mơi trường bazo tạo hợp chất andol (chứa nhóm OH CHO) xetol (chứa nhóm C=O OH) Cơ chế p/ư – ví dụ: + Phản ứng halogen: Phản ứng halogen xảy Hα có mặt bazo mạnh Cơ chế pư - Ví dụ: Phản ứng nguyên tử Hα + Phản ứng halofoc: với hợp chất có chứa nhóm CH3CO, phản ứng halogen hố mơi trường kiềm tạo sản phẩm halofoc CHX3, X=Cl, Br, I Cơ chế p/ư – ví dụ: + Phản ứng với PCl5: cho hợp chất gem-dihalogen Ví dụ: Phản ứng khử nhóm cacbonyl 2.1 Khử cacbonyl thành ancol -Điều kiện: Khử Hydro có mặt xúc tác kim loại/axit, LiAlH4 hay NaBH4/H+ chất khử chọn lọc (CH3)2CHOAl1/3 - Phản ứng: >C=O  >C-OH 2.2 Khử cacbonyl thành hydrocacbon - Điều kiện: Khử Hydro có mặt xúc tác hỗn hống Sn-Hg HCl đậm đặc (p/ư Clemensen) hay hydrazin NH2-NH2 KOH (p/ư Wolf – Kisner) - Phản ứng: >C=O  >CH2 2.3 Amin hóa - Điều kiện: tác nhân p/ư NH3, H2, Ni NaBH3CN Phản ứng oxy hóa - Andehyd bị oxi hóa dễ dàng tác nhân oxy hóa thơng thường xeton khó khăn, bị oxy hóa tác nhân oxy hóa mạnh -Tác nhân oxi hóa yếu: + Tollen: Ag(NH3)2 oxi hóa andehyd thành axit giải phóng bạc kim loại + Dung dịch Felling (dung dịch kiềm chứa phức tatrat đồng) oxi hóa andehyd thành axit giải phóng Cu(I) oxit màu nâu đỏ -Tác nhân oxy hóa mạnh KMnO4, K2Cr2O7/H+ hay HNO3: + Andehyd bị oxy hóa thành axit + Xeton bị gẫy mạch cacbon tạo thành hợp chất axit cacboxylic mạch ngắn Câu hỏi + Bài tập Nêu đặc điểm cấu tạo hợp chất hữu có chứa nhóm cacbonyl (RCOR’) từ cho biết phản ứng hóa học đặc trưng chúng, chi ví dụ Viết PTPU chế cho propanal tác dụng với axit HCN Khi cho dimethyl xeton tác dụng với etanol với có mặt HCl khan thu hồn hợp sản phẩm gồm axetal bán axetal Viết PTPU chế cho sản phẩm Viết PTPU chế ngưng tụ hai phân tử propanal môi trường bazo tạo hợp chất andol Viết PTPU chế ngưng tụ hai phân tử dimethyl xeton môi trường bazo tạo hợp chất xetol ... Amin hóa - Điều kiện: tác nhân p/ư NH3, H2, Ni NaBH3CN Phản ứng oxy hóa - Andehyd bị oxi hóa dễ dàng tác nhân oxy hóa thơng thường xeton khó khăn, bị oxy hóa tác nhân oxy hóa mạnh -Tác nhân oxi hóa. .. nguyên tử Hα  Phản ứng hóa học xảy trung tâm phản ứng nhóm cacbonyl Hα Các phản ứng đặc trưng andehyd xeton gồm: - Phản ứng cộng hợp vào nhóm cacbonyl - Phản ứng oxy hóa, khử hóa nhóm cacbonyl -... Halogen Dẫn suất oxy Ancol Axit cacboxilic Dẫn suất nito Andehyd - Xeton Amin Nitro Cơ kim loại Bài 8: Andehyd - Xeton Đặc điểm: Andehyd xeton gọi chung hợp chất cacbonyl chứa nhóm chức >C=O, khác