Tóm tắt lý thuyết Hóa học 11: Anđehit Xeton

Tóm tắt lý thuyết Hóa học 11: Anđehit Xeton. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 11: Anđehit Xeton. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 11: Anđehit Xeton. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 11: Anđehit Xeton. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 11: Anđehit Xeton.

Cơ sở lý thuyết hoá hữu Chng 9: ANEHITXETON-AXITCACBO XYLIC Bài 44: ANĐEHIT - XETON A ANĐEHIT NO ĐƠN CHỨC I- Định nghĩa - phân loại - đồng phân - danh pháp Định nghĩa: * Kn : Anđehit no đơn chức HCHC mà phân tử có nhóm CHO liên kết với gốc hiđrocacbon no hiđro * Công thức chung: CnH2n+1CHO (n ≥ 0) R - CHO có dạng phân tử CmH2mO (m ≥ 1) Phân loại : * Dựa vào gốc hiđrocacbon : no , không no , thơm * Dựa vàosố lượng nhóm CHO : đơn chức đa chức Đồng phân CmH2mO có loại đồng phân sau : - An đê hít no đơn chức , mạch hở - Xêton no đơn chức , mạch hở - Ancol không no đơn chức , mạch hở - Ancol no mạch vòng đơn chức - ete khơng no đơn chức , mạch hở - ete no đơn chức mạch vòng Danh pháp : a) Tên thường : anđehit + tên axit tương ứng b) Tên thay : Tên HC tương ứng + al Chú ý : Đánh số C từ nhóm chức đánh II - Tính chất vật lí , cấu tạo : ( SGK ) III- Tính chất hố học: Số o xh C nhóm chức -CHO +1 ( Trung gian ) nên adh vừa có tính khử , vừa có tính oxh … - Phản ứng cộng a) Cộng H2 Ni, t R - CHO + H2  → R - CH2 - OH NX : Trong phản ứng với H2, anđêhit đóng vai trò chất oxi hố b)Cộng với dung dịch natrisunfat bão hoà (Phản ứng xảy nhóm C = O gây ) * Dung dịch NaHSO3 bão hoà tác dụng với dung dịch anđehit chất kết tủa trắng Trang O || H − C− H C¬ së lý thuyÕt hoá hữu OH + NaHSO3 | H C− SO3 Na | (A) H OH | R − C = O + NaHSO3 → R − C− SO3 Na | | H H (B) (Sản phẩm cộng bisunfit) (kết tinh) Lưu ý: Sản phẩm cộng bisunfat chất khơng bền, tác dụng với dung dịch axit hay dung dịch bazơ tái tạo anđehit ban đầu.(Dùng để tách anđehit) A + HCl → HCHO + SO2↑ + H2O + NaCl A + NaOH → HCHO + Na2SO3 + H2O B + HCl → R - CHO + SO2↑ + H2O + NaCl B + NaOH → R - CHO + Na2SO3 + H2O 2- Phản ứng trùng hợp CH − CHO | (2 - hiđroxi etanal) OH CH − CH − CHO xt, t ,p | * Tam hợp: 3HCHO  (anđehit glixerin) → | OH OH Ca (OH) * Lục hợp: 6HCHO  → C6H12O6 (glucozơ) * Nhị hợp 0 xt, t , p 2HCHO  → 3- Phản ứng trùng ngưng * Phản ứng với đạm ure (NH2)2CO tạo keo rán ure fomandehit n ) ( H − C− H H N − C− NH − NH − C− NH − CH − xt, t , p || || || +n  → n + nH2O O O O xt, t , p Viết gọn: nHCHO + n(NH2)2CO  → ( −NH − C− NH − CH − ) || O n + nH2O Keo dán ure fomanđehit * Tác dụng với phenol tạo nhựa phenol fomanđehit OH OH OH + H , t (n + 2) + + (n + 1)HCHO → CH2 CH2 OH + (n + 1)H2O n - Phản ứng oxi hoá a Anđê hit fomic * Tác dụng với Ag2O dung dịch NH3 ( hay AgNO3 dung dịch NH3 /t0 ) dd NH3 , t Phương trình viết gọn: HCHO + Ag2O  → HCOOH + 2Ag↓ (1) (axit fomic) Trang Cơ sở lý thuyết hoá hữu HCHO + 2Ag2O  → CO2 + H2O + 4Ag↓ (1) NH3 , t 0 t HCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O  → HCOONH4 + 2NH3NO3 + 2Ag↓(2) (amoni fomiat) t HCHO + AgNO3 + 6NH3 + 2H2O  → (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag↓ (2) Nhận xét phản ứng tráng gương: - Trong phản ứng trang gương anđehit HCHO chất khử - Anđehit fomic có lần tráng gương - Phản ứng tráng gương dùng để phân biệt anđehit, phản ứng xảy đung nóng, nhiệt độ thường khơng xảy - Hệ tìm thấy từ phản ứng tráng gương: n HCHO = n Ag↓ + Với phản ứng ln có: + Đặc điểm tìm thấy: sau phản ứng thu kết tủa bạc axit hay muối axit hữu tương ứng n HCHO = có: n Ag↓ * Tác dụng với Cu(OH)2 , t0 t0 HCHO + 2Cu(OH)2  → HCOOH + Cu2O↓ + 2H2O (xanh lam) (đỏ gạch) Do HCOOH chức CHO nên tiếp tục cho phản ứng: t0 HCOOH + 2Cu(OH)2  → CO2↑ + Cu2O↓ + 3H2O (2) t0 → Phản ứng gộp: HCHO + 4Cu(OH)2 dư  → CO2 + 2Cu2O↓ + 5H2O (*) * Lưu ý: Phản ứng xảy môi trường kiềm nên viết đầy đủ sau: + OH − , t HCHO + Cu(OH)2  → t HCHO + 2Cu(OH)2 + OH-  → HCOO + Cu2O↓ + 3H2O (1*) (NaOH) (HCOONa) HCHO + 4Cu(OH)2 + 2OH → CO32- + 2Cu2O ↓ + 6H2O (2*) (NaOH) (Na2CO3 ) *.Tác dụng với oxi xt, t Vd 1: HCHO + O2  → HCOOH t Vd 2: HCHO + O2  → CO2 + H2O b Đồng đẳng an đê hit fomic * Phản ứng tráng gương NH3 , t TQ: RCHO + Ag2O  → RCOOH + Ag↓ t Hay RCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O  → R COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag↓ Trang Cơ sở lý thuyết hoá hữu H qu:Vi anđehit R - CHO (R ≠ H) tham gia phản ứng tráng gương ln có: n RCHO = n Ag * Phản ứng tạo kết tủa đỏ gạch t0 RCHO + 2Cu(OH)2  → RCOOH + Cu2O ↓ + 2H2O t RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH  → RCOONa + Cu2O ↓ + 3H2O * Oxi hoá oxi RCHO + xt:Mn + , t O2  → RCOOH c Phản ứng làm màu nước brom HCHO + Br2 + H2O → HCOOH + 2HBr R - CHO + Br2 + H2O → R - COOH + 2HBr - Phản ứng H C anpha CH3CHO + Cl2  → Cl CH2CHO + HCl - Phản ứng đốt cháy 3n + t0 O2  → (1 + n)CO2 + (n + 1)H2O 3n + t0 Hay CmH2mO O2  → mCO2 + mH2O Ln có: n CO2 = n H2O CnH2n+1CHO + * Hệ quả: - Khi đốt cháy anđehit mà có kết n CO2 = n H2O anđehit đem đốt no, đơn chức có dạng CnH2n+1CHO hay CmH2mO - Đã biết nhóm -CHO có liên kết π nói đến anđehit A có liên kết π phân tử →A anđehit no, đơn chức IV- điều chế - Oxihóa ancol bậc : RCH2OH + t ,Cu O2  → RCHO NaOH - Thủy phân dẫn xuất hal : RCHCl2  → RCH(OH)2  → RCHO + H2O * Chú ý 600 C,NO + anđehit fomic : CH4 + O2  → HCHO + H2O Trang Cơ sở lý thuyết hoá hữu + + anđehit axetic : C2H2 + H2O  → CH3CHO HgSO4,800 C C2H4 + CuCl2,PdCl2,5000 C O2  → CH3CHO B ANĐEHIT KHÔNG NO ĐƠN CHỨC ( THÊM ) I- Khái niệm *Kn : Là hợp chất hữu mà phân tử có nhóm CHO liên kết với gốc HC không no * Công thức chung Trang Cơ sở lý thuyết hoá hữu CnH2n+1-2kCHO (n ≥ 2, k ≥ 1) có dạng R - CHO * Công thức chung anđehit không no, đơn chức có liên kết π phân tử: CnH2n1CHO dạng phân tử CmH2m-2O (m ≥ 3) Một số anđehit không no, tiêu biểu, quan trọng cần nhớ CH2 = CH - CHO: anđehit acrylic CH = C− CHO | : anđehit metacrylic CH II- Tính chất hố học *Có đầy đủ tính chất hố học anđehit đơn chức nhóm chức CHO gây Ngồi có tính chất hđrocacbon khơng no gốc gây * Anđehit không no tác dụng với dung dịch Br2 phản ứng cộng gốc trước sau xảy phản ứng oxi hố khử nhóm CHO * Cộng HCl , H2O sản phẩm trái với qui tắc Maccopnhicop VD : CH2 = CH - CHO + HCl → CH2Cl- CH2 - CHO III- Điều chế * CH2 = CH - CHO theo phương pháp chung: oxi hoá ancol bậc tương ứng: CH2 = CH - CH2 - OH ( Ancol anylic) Lập sơ đồ viết phương trình điều chế CH2 = CH - CHO từ propan xt:Fe, Ni, t + Cl2 , 5000 C CH3 - CH2 - CH3  CH2 = CH - CH2Cl → CH2 = CH - CH3 → 0 + NaOH, t + CuO, t  → CH2 = CH - CH2OH  → CH2 = CH - CHO C ANĐEHIT THƠM ĐƠN CHỨC I- Khái niệm *Kn : hợp chất hữu mà phân tử có nhóm CHO liên kết với gốc HC thơm * Công thức chung: CnH2n-7CHO ( n ≥ 6) Chất tiêu biểu C6H5CHO CHO Anehit benzoic Trang Cơ sở lý thuyết hoá hữu II- Tớnh cht húa hc * Cú tính chất anđehit đơn chức nhóm CHO gây * Ngồi có tính chất HC thơm gốc gây (phản ứng vào vòng benzen) song phản ứng vào vòng xảy khó khăn nhóm CHO gây hiệu ứng hút e (coi khơng có phản ứng thế) III- Điều chế điều chế anđehit benzoic từ ancol benzylic Từ benzen lâp sơ đồ, viết phương trình điều chế anđehit benzoic CH3 CH2 - Cl CH2 - OH + CH3Cl AlCl3 khan, t  → + Cl2 , as → + NaOH, t  → CHO + CuO, t  → D ANĐEHIT NO ĐA CHỨC I- Khái niệm: * Kn :Anđehit no đa chức hợp chất hữu mà phân tử có nhiều nhóm CHO liên kết với gốc HC no hay nhóm CHO * Cơng thức chung: CnH2n+2-x(CHO)x có dạng R (CHO)x đk: n ≥ 0, x ≥ * Anđehit no nhị chức có dạng CnH2n(CHO)2 [ R - (CHO)2 ] Một số anđehit nhị chức quan trọng cần nắm: CHO | : axit oxalic CHO CH − CHO | : anđehit maloic CHO (C H ) − CHO | : anđehit ađipic CHO (C H ) − CHO | : anđehit succinic CHO (C H )3 − CHO | : anđehit glutamic CHO II- Tính chất hố học Có đầy đủ tính chất anđehit nhóm CHO gây song tỷ lệ phản ứng tuỳ theo số lượng nhóm chức 1- Phản ứng cộng hiđro : TQ: R (CHO)x + xH2 → R(CH2OH)x a a.x a (mol) Hệ quả: *Phản ứng dùng để xác định số nhóm chức x theo số mol anđehit số mol H phản ứng *Trong phản ứng với H2 anđehit đóng vai trò chất oxi hố 2- Phản ứng oxi hoá a Phản ứng tráng gương NH3 → R - (COOH)x + 2xAg↓ Tổng quát: R(CHO)x + xAg2O  t0 Hay Trang C¬ së lý thuyết hoá hữu R (CHO)x + 2xAgNO3 + 3xNH3 + xH2O  → R (COONH4)x + 2xNH4NO3 + 2xAg↓ a(mol) 2ax(mol) * Hệ quả: Dữa vào nanđehit phản ứng nAg↓ta xác định số nhóm chức x anđehit t0 b Phản ứng tạo kết tủa đỏ gạch t0 TQ: R(CHO)x + 2xCu(OH)2  → R(COOH)x + xCu2O + 2xH2O Cần nắm: phản ứng xảy môi trường kiềm: t0 TQ: R(CHO)x + 2xCu(OH)2 + xNaOH  → R (COONa)x + xCu2O + 3xH2O Nhận xét: loại phản ứng đặc trưng cho anđehit nhóm CHO gây c Phản ứng oxi hố khơng hoàn toàn O2 tạo oxit tương ứng TQ: R (CHO)x + x xt, t O2  → R(COOH)x III- Điều chế: Nguyên tắc chung: oxi hoá ancol bậc Ví dụ: Điều chế anđehit oxalic từ etylenglicol CH − CH CHO t0 | | + 2CuO  + 2Cu↓ + 2H2O → | OH OH CHO * Vận dụng: Từ metan lập sơ đồ viết phương trình phản ứng điều chế anđehit oxlic - Sơ đồ: (3) 1500 C (1) + H2 (2) → → CH ≡ CH  → CH2 = CH2 CH4 + KMnO làmlạnh nhanh xt:Pd CH − CH | | OH OH 1500 C → CH ≡ CH + 3H2 (1) 2CH4 làmlạnh nhanh xt: Pd, t (2) CH CH + H2  → CH2 = CH2 (3) 3CH2 = CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → CH − CH | | + 2MnO2↓+ 2KOH OH OH E XETON I- Khái niệm * Xeton hợp chất hữu mà phân tử có nhóm C = O liên kết với gốc hiđrocacbon * Công thức R − C− R ' || O CH3 − C− CH || Chất tiêu biểu: (axeton) O Dạng II- Tính chất hố học Trang C¬ së lý thut hoá hữu * Nhn xột: Xeton khỏc vi anehit tính chất hố học là: Khơng có phản ứng tráng gương, phản ứng tạo kết tủa đỏ gạch, phản ứng oxi hoá tạo axit tương ứng, phản ứng làm màu nước brom | * Tính chất hố học xeton nhóm chức − C = O gây gồm: 1-Phản ứng cộng a- Tác dụng với H2 tạo rượu bậc 2: Ni, t CH3 − C− CH + H  → CH − CH − CH || | Ví dụ: O OH Ni, t R − C− R '+ H  →R − CH − R ' || | TQ: O OH b- Tác dụng với dung dịch NaHSO3 bão hoà: SO3 Na | R − C− R '+ NaHSO3 → R − C− R ' (A) Sản phẩm cộng bisunfit (chất kết tinh) || | O OH Sản phẩm cộng bisunfit hợp chất không bền, tác dụng với dung dịch axit hay dung dịch kiềm tái tạo xêton ban đầu R − C− R ' || + Na2SO3 + H2O (*) O R − C− R ' || A + HCl → + SO2↑ + H2O + NaCl O A + NaOH → Chú ý : 1- Đùng phản ứng (*) để tái tạo xeton 2- pư xảy R hay R, nhóm CH32- Phản ứng H C anpha CH 3COOH CH3 − CO − CH3 + Br2  → CH − CO − CH2Br + HBr 3- Phản ứng oxi Cl | R − CO − R ' + PCl5 → R − C− R ' + POCl3 | Cl 4- Phản ứng oxi hóa : Xeton khơng bị oxi hóa O2 , dung dịch Brom , dung dịch KMnO4 , dung dịch AgNO3 / NH3 lại pư với dung dịch KMnO4 / H+ dung dịch K2Cr2O7 / H+ Hay KMnO4 ,H + CH3 − CO − CH 2CH  → CO2 + H2O + CH3CH2COOH + KMnO4 ,H CH3 − CO − CH 2CH  → CH3COOH + CH3COOH III- Điều chế: 1- oxi hố ancol bậc Trang C¬ së lý thuyết hoá hữu t0 Vớ d: CH3 CH − CH + CuO  → CH − C− CH + Cu ↓ +H 2O | || OH O (Propanol - 2) (axeton) *Vận dụng: Từ anđehit propionic lập sơ đồ viết phương trình phản ứng điều chế axeton + H2 H 2SO d  → CH3 - CH2 - CH2OH   → CH3 - CH = CH2 CH3 - CH2 - CHOH  xt: Ni, t 1700 C + H 2O + CuO O  → CH − C H − CH (spc)  → xt: H + , t t0 || | CH3 − C− CH3 OH → R − CO − R ' + 2NaCl + H2O 2-Thủy phân dẫn xuất hal: R − CCl − R ' +2NaOH  3- Cộng H2O vào đồng đẳng ankin R - C ≡ CH + H2O  → R - CO- CH3 → R - CO- CH2 - R ' R- C ≡ C- R ' + H2O  4- Nhiệt phân muối canxi axit cacbioxylic t (CH3COO)2Ca  → CH3– CO - CH3 + CaCO3 Chú ý: Riêng xêton thơm đ/c từ benzen R − C− Cl R − C− C6 H || || → + C6H6  + HCl O O Trang 10 ... CHO: anđehit acrylic CH = C− CHO | : anđehit metacrylic CH II- Tính chất hố học *Có đầy đủ tính chất hố học anđehit đơn chức nhóm chức CHO gây Ngồi có tính chất hđrocacbon khơng no gốc gây * Anđehit. .. së lý thuyết hoá hữu t0 Vớ d: CH3 CH − CH + CuO  → CH − C− CH + Cu ↓ +H 2O | || OH O (Propanol - 2) (axeton) *Vận dụng: Từ anđehit propionic lập sơ đồ viết phương trình phản ứng điều chế axeton... Khi đốt cháy anđehit mà có kết n CO2 = n H2O anđehit đem đốt no, đơn chức có dạng CnH2n+1CHO hay CmH2mO - Đã biết nhóm -CHO có liên kết π nói đến anđehit A có liên kết π phân tử →A anđehit no,