PHỤC VỤ CHO VIỆC ÔN LUYỆN CHUẨN BỊ THI TỐT NGIỆP PHỔ THÔNG VÀ CÁC KỲ THI QUỐC GIA ĐẠI HỌC VÀ CAO ĐẲNG.
Trang 3NGO NGOC AN GIÚP TRÍ NHỚ CHUOI PHAN UNG HOA HOC + Dùng cho học sinh lớp 10 - 11 - 12 + Bồi dưỡng học sinh giỏi
+ Ôn thi tốt nghiệp THPT và các kì thi Quốc gia
(Tdi bản lần thứ năm, cô sửa chữa)
Trang 4Mã số: 02.02 61 PT2010
Xười nói tiêu
Để phục vụ cho việc ôn luyện của học sinh chuẩn bị thí
vào các trường Đại học và Cao đẳng, chúng tôi biên soạn cuốn “Giúp trí nhớ chuỗi phân ứng Hoá học” nhằm giúp các em
học sinh có một số kiến thức cơ bản, rèn luyện kĩ năng làm các
bài tập
Cuốn sách được biên tập gồm 2 phần: Hoá học Hữu cơ và
Hố học Vơ cơ Ở mỗi phần, chúng tôi đều trình bày 2 phần chín Phân thứ nhất là những kiến thức cơ bản về tính chất hoá học đặc trưng của các chất `
Phần thứ hai là bài tập mẫu Mỗi một bài tập đều có
hướng dẫn cách giải nhằm giúp các em học sinh suy nghĩ và
tập dượt giải các dang bài tập về chuỗi phản ứng hoá học
Khi sử dụng cuốn sách, trước tiên các em học sinh nên
xem kĩ phần hệ thống kiến thức để ôn lại những tính chất hoá
học đặc trưng của các chất, sau đó làm các bài tập căn bẩn để nắm vững các phương pháp giải các bài tập về chuỗi phần ứng
hoá học
Chúng tôi rong cuốn sách sẽ giúp ích được phần nào cho
bạn đọc, nhất là đối với các em học sinh đang chuẩn bị cho kì
thi tuyển sinh Đại học và Cao đẳng Xin ghi nhận và cầm ơn
mọi ý kiến đỐng góp, chỉ ra những chỗ thiếu sót để những lần
tái bản sau hoàn chỉnh hơn
Trang 5Phan I: HOA HOC HỮU CƠ — | Chương | L—| HIPROCACBON A CONG THUC TONG QUAT CUA HIDROCACBON 1 Ankan CaH«; (21) 2 Xidoankam 1 vòng C,Hạ„(n >3) Nhiễu vong: CyHonez-2, (x là số vòng)
3 Hiểrocacbon không no ;hạch hở: CyHonez-24
(k là số nối đôi hay số liên kết x) 4 Anken: (n 2 2) 5 Xicloanken: (x 23) (1 vòng) 6, Ankin: (m 2.2) 7 Ankadien: (n 23) 8 Aren: 1 26) 9 Aren có gắn nhánh không no: C„) * ÁŒ là số nối đôi h lên kết œ ngoài vòng)
B PHƯƠNG TRÌNH ĐỐT CHÁY CỦA HIĐROCACBON
VÀ DẪN XUẤT CỦA HIĐROCACBON (DẠNG TỔNG QUÁT) GH + xe \ ` : O: > xCO; + ;HO ki ‘ \
HO, + x-2£-2'0, + xco, + LHy
CHO, + 3-5-3 0, + CO, + EHO
CANS +) x
Trang 6
phan: C,H, trong clian khong cho C va H: C: BẬC NGUYÊN TỬ CACBON Bác nguyên tứ cacbon chí rõ số lượng nguyên tử cacbon khác Hén =1 mm trực tiếp với nó CH; 1 ivi i CH; -CH; ` - gia CH:-OH on chị D TÊN GỐC HIĐROCACBON
1 Gốc biđrocacbon là gì? Phần còa lại của biểrocacbon khi mất đi một hay nhiều nguyên tứ hiểro 2 Gốc bóa trị 1 a) Géc no: CH; C metyl etyl b) Gốc hiđrocacbon no mạch nhánh 6 5 3+3 21 CHrCH- -CH;: CH CH-CH : 2-etyl+ cH, CH,-CH; nety! heyy! Chú ý các trường hợp sau đã thế vẫn được dùng): CH, CHy-CH- : Isopropyl cH, ĩ ‘ CH¡-CH- : Terr-butyl CH, i o (rong trường hợp không có nhóm CH;-CH,-CH- : Sec-butyi ! I CH, CH; CH; I CH;-CH-CH, - : Isobutyl CH)-CH,-C- : Tert-pentyl CH, bs,
Geer gốc ở vị trí C bậc lH; tert: gốc ở vị rrí C bac I)
c) Gốc hiđroeacbon không no có hóa trị 1
Các gốc hiểrocacbon không no có hóa trị một:
CH, = CH - : Vinyl (etenyl)
CH, = CH - CH, - :_ Anlyl (propen~2-yl)
CH;=CH- : Isopropenyl (I-metylvinyl)
ou,
~ C6 mét néi ba: c6 dudi inyl
~ C6 hai nối đôi: có dudi dienyl
Trang 7~-CH;-E PHẦN LOẠI HIĐROCACBON HIĐROCACBON T | Hidrocacbon mach hd | Hiđrocacqn mạch vòng el T | _ [ Ị | | — Aren ¬
Ankan |[ Anken | | Ankađien | | Ankim | [Xidoankan| |_
|(idrecaebon| |(HiŒoeacaon| |(Hiểrccacbonl (Eidrocaceon |_ |(Hiếrccacbon (N6 S00
| m) không no ró| | không no có| | Khêng 90 có vòng n0) | | fen)
€aHz.„ “| |một nối đô) | | nai nối đến | |mớt nối ba) | | Coton CHa
Ô,Hà- GsHans Catone | | CH, CH, CH, CoH C¿H; CoHe 1, ĐỊNH NGHĨA Ankan là loại biểrocacbon chứa nối đơn, mạch hở Công thức €;H„„¿; với n> Í I TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1 Phản ứng thế với Của, Br; a) Điều kén phan ứng ~ Ánh sáng khuếch tán (phẻn ứng thể); ~ Ánh s¿ng mạnh (phản ứng hủy) b) Phương trình tổng quát
Nguyên tử hiểro ở nguyên tử cacbon có bậc càng
g đế được thế bởi clo (hoặc brom) cao: Vĩ dự: r—> CH¡-CH-CH, GH + Ch as] & | "H;-CHz-CH.-C) L_ „CH;-CH;-CH.-CI n-propyl clorua (Sén phẩm phụ!
Dựa vào phản ứng trên ta nhận biết được ankan: làm mất màu
vàng của khi Ch, màu nâu đồ của dung địch brom, sản phẩm của phản ứng làm đồ giấy quỳ tím ẩm
2 Phản ứng nhiệt phân: 3 kiểu phản ứng tùy điều kiện
a) Phan ứng phân hủy: CyHagez — Ss nC + (ot DH, | Lae
b) Phan Ung cracking: ——`` ` ` CyB — ankan anken | n>3;m>i1;q>2 Ví dụ Củ, racking —>CH; + GH —— > CH, + CH, ©) Phản ứng loại hiđro (đehidro) | Wwe | CoHane2 + CH„ + Hy LH ằẽẽ 3 Phản ứng cháy a) Cháy trong oxi (oxi hóa hoàn toàn) “8n+1 Hy; + CHa, 9 ie : + nCO; + (n+)H:O /
Trang 8Phan ung oxi héa butan duge ding trong sin xuat axit axetic:
Cay 7 Be medi’, 2CH,COOH
Phuong trinh téng quat: R-CH,-CH,-R’ —_*2-88_5 RCOOH + R'COOH } Muôi Mn** Những tính chất hóa học và ứng dựng quan trọng của metan >> CHLCk: Clorua metyl E——> CH¡;Ctz Clorua metylen +Cly as F————> CHCI; Clerofom
L————> CCI; Tetraclorua cacbon
(Dung môi hữu cơ)
(CHỊ —>| +0
| ¿+9 Nhiệt E——>C: mực in, chế hóa cao su —> HCN: axit xianhiđric
L——>H;
Wil DIEU CHE ANKAN
1 Phương pháp tăng mach cacbon
— Phương pháp Wurtzt
Vi du: Cs
Nếu ding hai loai dé
được hỗn hợp 3 ankan khác nhau
halogen có gốc ankyl khác nhau thu RR 3R-X +óNa +3R'X + { R-R + 6NaX \ RR’ 10
— Véi ruou, quá trình diễn ra như sau: R-OH + HI ““RI + HOH 7} R-L+ RI ®R-R+T,
2ROH + 2HI -> R~R +l; + 2H,O — Phương pháp điện phân (Kolbe) : 2RCOONa + 2H.0 285 RR + 2C0y + 2NaOH + H;† So Catot (-) Vi dur I WT 2CH;=CH-COONa + 21,0 Ẵ CH.=CH-CH=CH, + 2CO;Ÿ + 2NaOH + H;† 2 Phương pháp giảm mạch cacbon — Phương pháp Dunma ~ Phương pháp Cracking [CoHaoi2 S288 CaHanas + CoHae (Trong 46 n = m +n’)
3 Phương pháp giữ nguyên mạch cacbon
Trang 9Vòng càng nhỏ (3, # cạnh) thì càng kém bén, vong cing lén (5, 6 cạnh) thì càng bên Công thức chung: C„Hạ„ với n > 3 Ví dự — CH) - CH CHS, Cry - de oo oa Te CH: 1) CH: II TÍNH CHẤT HÓA HỌC Phandng Phương trình phản ứng A+ Hy ae > CHrCHyCHs | 54H, MLS CH,-CH,-CH-CH, Công mở vòng [SCH + Br, > Br-CH:-CH.-CH.-Br i ee
¡ Thế “Tham gia phản ứng thế bình thường như ankan
Oxthoe CHa + 2o, > nCO; + nH,O
Dehidro Ì Dưới tác dụng của nhiệt, có mặt
benzen:
i £ CoH, 22> Opty + 3H:
1 DINH NGHIA
Anken (hay olefin) là những hiếrocacbon mạch hở có một liên kết đôi trong phân tứ
Công thức chung: CH„ với n > 2
12
| Ds, Pad), xielobexan có thể bị tách cho hidro và
il TINH CHAT HOA HỌC 1 Phân ứng cộng (đặc trưng) a) Công hiđro a By PHỦ VÓ, b) Cộng halogen (X = ©) Cộng HạO | cư LS \wð aa : d) Céng HX, H.SO, Từ CsH, tré di phan ứng cộng theo quy tắc Maccopnhicop Vi dir a — T CH;-CH-CH, isopropyi cl CH; > CH=CH, + HCI & (Sản pha c —> CH Spr
Vi ctx CH=CH: + HO, + CH,-CH,-OSO.H (HOSOED °
2 Phan ứng oxi hóa
Trang 104 Phản ứng trùng hợp
+ Là quá trình cộng hợp liên tiếp nl
hoặc tương tự nhau, tạo thành phân tử lớn (hợi Sơ để chung [ nA >), | Vï dự aCH=CH, —3i> [cn-cnr) CH¡, | CH, hiểu phân tứ nhỏ giống nhau p chất cao phân tử) m * Etilen có phản ứng: CH=CH; + Ch + H,0 > CH ng + HCI a eee a on ChaGis +KOH-> CH¡-CH; + KCI+ H bn N O (Etilen oxi) ci Ot + CH=CH, Ace ot -CH; Eye 14 CyHs-CH=CH, (tiren) I DIEU CHE “yp sng quat a) Dehidrat héa rugu no don chic: W804 5 CHa, + HO | aaewneee rr CH„OH — x—> 180°C A 2 Ví dự CH,-CH,-CH,OH #824 > CH,CH=CH; + FO T80'C —CH;-CH=CH-CH; CH)-CH-CH:-CHs ữ Buren~2 Gần phẩm chính) OH L CH;=CH-CH;-CH, Buten-1 (sin phdm phy) ¡ các dẫn xuất monohalogen b) Tach hidrohaicgen' Rey ec xuyi cuc TU [8 Ba | iN CHị —_ PP » R-C=CH;+ HX | XH 14
Hoặc: ofc: C,Hu„.x + KOH SE KOR CH, + KX + HO HH
Trang 11§4 ANKADIEN (DIOLEFIN)
1 ĐỊNH NGHĨA
Ankadien (diolefin) la những hiểrocacbon không no mạch hở có hai
liên kết đôi trong phân tử: =
[CHa | (223)
Công thức chung:
II PHÂN LOẠI
Tùy theo vị trí tửơng hỗ của hai nối đối người ta chia anksdien
thành 3 loại:
1 Loại có hai nối đôi liền nhau
Ví dự: CH+ CH=C=CH; ; CH,=C=CH,
Butadien —1,2 Propadien hay anlen
2 Loại có hai nối đôi liên hợp (hai nối đôi cách nhau một nối
đơn): quan trọng nhất trong các loại ankađien Vidy:e CH;=CH-CH=CH;; CH;=C-CH=CH; 1 Butadien-1,3 CH; Isopren ®ivinyl) (Q-metyl butadien- 1,3) CH= Cachet Cl Cloropren 3 Loại có hai nối đôi xa nhau Vĩ dự CH;=CH-CH;-CH=CH; (Pentađien-1,4) III-TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1 Phan ving cong a) Cộng Hạ b) Cộng Br; | C2Hs.s + 2H, at, CHa CyHoa-2 + 2Br2 > = C,H, Bry 16 ©) Cộng HCI
Ankađien có thể tham gia phản ứng cộng Br;, H;, HƠI, v ở các
vị trí 1, 2 (tương tự anken) boặc 1, 4 (khác anken) và tạo thành hỗn
Trang 123 Phan ứng oxi hóa
+ Phản ứng với dung dịch KMnOx: -CH-CH, 3CH,=CH-CH=CH; + 4KMnO, + 8H,O -> 3CHz;CHCH CR OH OH OH OH + 4MnO; + 4KOH + Phản ứng đốt cháy: sn *) O; —> nCO; + (n-)H;O G.H ; + Í Ề WV DIEU CHẾ 1 Diéu ché butadien-1,3 a) Đểniđro hóa các n-buten và n~butan CHiCH=CH-CH, —#20—> CH.=CH-CH=Clh + Hb CH,-CH;-CH,-CH, —S—> CH,=-CH-CH=CH, + 2H; b) Đi từ axetilen 2CH=CH -› CH;=CH-C=CH CH)=CH-C=CH +H, —24#) CHy=CH-CHs e) Đi từ rượu 2C;H.OH —W.2' > CH/=CH-CH=CH, + ?HO + H› CHy-CH-CH-CH, —#8%¢5 CH,-CH-CH=CH, + 24:0 ÒH ÓH
d) Điện phân dung dịch muối
2CH,=CH-COONa +2H.O — » CH;ECH-CH=CH; + + 2CO, + 2NaOH + Hy | 9 Điều chế isopren CH,-CH-CH,-CH; xi > CH;=C-CH=CH; + 2H; Ae €I ng 1 CH; ous 18 §5 ANKIN Ps > 1, ĐỊNH NGHĨA Ankin là hiểrocacbon không no, mạch hở c phân tử
Công thức tổng quát: C;H¿„; (ne
II GỌI TÊN
1 Cách 1: - Chất đứng đầu dãy đồng đẳng là axetilen
~— Các chất đồng đẳng tiếp sau đó là ank‹ylaxetilen
Tên gốc Ankyl + Axetilen metylaxetilen Vi dự CH;-C=0) 2 Cách 2 Xuất phát từ tên gọi của ankan tương ứng nhưng đuôi an thành in Ví dụ: CHrCSCH: propin
Luu y: Tx ankin cé 4 nguyên tử cacbon trở lên cần chỉ rõ vị trí
của liên kết ba 4 3 2 4 Vide CHyCH,-C=CH: Butin-t CH;-C=C-CH;: Butin-2 ill TINH CHAT HOA HOC 1 Phan ting céng a) Céng Hp CyHon-2 +H, —Fd_s C,Hon CoHoe2 + 2H: —Ni_s C,H b) Cộng halogen | CoHan-2 + X2 > CoHog-2
| CoHawz + 2X2 —> CoH oXy
Trang 138 Pheeng 420 CH=CH + H,0 - T52» CH;CHO 9 => Cy2HmiCHO (n = 2) xu C;Hz„; + HO —] Œ nguyên tit C trong R va R’ n 2 3) e) Cộng rượu CHECH + HOC;H; -> CH;=CHO-C;H; (ete etylvinyl) 9 Phản ứng trùng-hợp 2) Nhị hợp : 2CH=CH ~SC NC CH;=CH-C=CH b) Tam hợp- 3CH=CH ae CcHs ©) Đa hop nCH=CH — (CH)z, (Cupren)
8 Phản ứng thế với ion kim loại
a) Với kim loại kiểm, kiểm thổ
CHECH +2Na -> Na-C=C-Na + H; b) Với AgNOz/NH; NC 2C,H„ sAg} + HO | (n >3) -|2C,H„;+ AgO A8197 Hoặc Hoặc C.Hb.2 + xfAg(NH3)J"OH” > C,Hz,2 Ag, + 2xNH, + x10 Vi dw: CH=CH + AgO —“Ht> AgC=CAgl + HạO 20
CH=CH + 2AgNO; + 2NH; ~ AgC=CAg! + 2NH,NO; RC=CH + AgNO; +NH;—> RC=CAgi + NH,NO,
CH=CH + 2CuCl + 2NH; -> CuC=CCuỷ + 2NH,CI RC=CH + CuCl + NH; —> RC=CCu\ + NH„CL
CHECH + 2[Cu(NH),J‘OH™ > CuC=CCuỷ + 2H;O + 4NH; 2 Phân ứng oxi hóa
* Phản ứng với dung dich KMnO,:
Trang 14Ví dự | Br TP city -¢ =C -C;H; + 22n —> CH;-C=C-C;H; + 27nBr; | be Br Pentin-2 2 Điều chế axetilen a) Tu metan: 1500°C 2CH: —TrTpnnhmk > €;H; + 3H; b) Từ đá vôi: ` t“ĐẠCO, — + CaO + CO; 2uỡnG CaO +30 CaC; + CO CaC; +2H¿O > Ca(OH) + C;H;T c) Từ dẫn xuất halogen C;H;Br; + 27n —> C;H;Ÿ + 2ZnBr; €;H,Br; +2KOH _ R2 €;H;† + 2KBr + 2H;O d) Từ bạc axetilua -AgC; + 2HCI — C;H;† + 2AgClV e) Tổng hợp trực tiếp _ 2C + H; —3M9% _*⁄9€ > §6 AREN (Hidrocachon thom) | 1 ĐỊNH NGHĨA : Aren là hiểrocacbon thơm trong phân tử chứa nhấn benzen Công thức tổng quát: ` fa 2 6)
Chất tiêu biểu là benzen
II CÔNG THỨC CẤU TẠO CUA BENZEN: CgHẹ
Cl
Theo Kékulé “Theo cơ học lượng tử
Dựa vào công thức cấu tạo của Kêkulê, nối đôi xen kẽ nối đơn
nên benzen tham gia phán ứng cộng và phản ứng thế 22 5 Ễ Ề Ệ £ ill TINH CHAT HOA HOC | 1 Phan ứng thế a) Với brom : [C\Has + Br, —S2F) > CH,,.Br+ HBr]
Luu %: Benzen chi phan ting voi brom léng nguyén cht còn đồng
đẳng của benzen thì tác dụng với dung dich brom
Khi trong vồng benzen có sẵn nhóm thế, quy luật thế ở vòng benzen:
- Nếu trong vòng benzen đã có sẵn một nhóm thế loại I (cdc nhém ankyl, -OH, -NHz, F, Cl, Br, L ) thi nhóm này sẽ định hướng cho nhém thé méi vao vi tri ortho va para
H
cố Xe
{Oy â Â &
SC @$ SC
Néu nhém thế loại I như các nhóm -NH;, -OH, -CH; thì mật độ
electron trong vòng benzen nói chung đều tăng lên và đặc biệt ở các vị
trí ortho và para Sở đĩ có sự tăng mật độ electron trong nhân do cặp
electron tự do, hoặc của các electron của các liên kết C-H với hệ
Trang 15+ Phản ứng thế ở nhánh: ánh sáng làm xúc tác: Khi chiếu sáng, toluen tham gia phản ứng thế nguyên tử hiểro ở nhém CH; dé dang hon CH,: CH; Hạ—Br ánh sáp O + By hf Benzyl bromua
— Néu trong nhân benzen d3.c6 sin mét.nhém thé loai IL (-NO2, -COOH, -CN, -COOR, NH; .) thì nhóm này sẽ định hướng cho nhóm thế mới vào vị mí meta trong nhân benzen Khi trong vòng benzen có sấn nhóm thế loại II thì mật độ clectron trong vòng benzen
nói chung giảm đi và đặc biệt ở vị trí ortho và para Nguyên nhân của
sự giảm mật độ electron trong nhân là do mật độ clectron từ trong
nhân chuyển ra ngoài về phía nhóm hút electron Ở các vị tri meta,
mật độ electron tương đối cao hơn + HBr H ` (QO œ Ee oo = ⁄ 2 BS oy tơ) ( © GQ =] 2
Các nhóm thế loại II thường chứa liêu kết đôi ở nguyên tử liên
kết trực tiếp với nhân benzen, các nhóra thế này thường làm khó
khăn cho sự thế tiếp sau vào nhân benzen
b) Với dung dich HNO; đặc trong H;ạSO; đặc (Nitro hóa) Phương trình tống quát: C2H„, + HỌNG: -SŸ“Š C,H„ ¿NO; + HO ~ Benze : C¿;H; + HONO; (đặc) S04 CHSNO + HO Mau vàng, mùi hạnh nhân | i — Đồng đẳng của benzen: Ne CH, —>Ô OHO 6 N Niece , cH, a ——>fQ) + HO NÓ; p-Nitrotoluen ©) Với RX ge X Alb CHR + HX } Ví dục CH, + CH CT SS _-5 CH,CH; + HCI 3 Phần ứng công 3) Cộng Hạ C2H,+3H; TỶ» C2Hy b) Cộng Cl; C¿H¿ + 3Cl, —## » C¿H¿C⁄ 8 Phản ứng oxi hóa
a) Benzen và các đồng đẳng của nó cháy trong không khí sinh ra
COz H;O và nhiều muội than: ; : 3n-3
Coons + O; ——> nCO, + (n-3)H,0
b) Tác dụng với dung dich KMnO,
Benzen không tác dụng với dung dịch KMnO,, nhưng toluen lại bị oxi hóa ở gốc -CH; khi đơn nóng với dung dịch KMínO, tạo thành sản
phẩm axit benzoic C.H;COOH
C2H,CH, + NOI #2 Bia
WW DIEU CHE
1 Chưng cất nhựa than đá trong công nghiệp
Nguồn benzen chủ yếu trong công nghiệp là chưng cất nhựa than đá 3 Phương pháp đehidro hóa
a) Dehidro héa xicloankan Ton, RN — ec rca
Han — Tu > CaHas |
CH;COOH + HO
{n 2 6)
Trang 16wR
aehidro hoa
Vi du: CoH, SE > CoH + 3H:
b) Đehiểro hóa n - ankan đồng thời &hếp vòng nhờ xúc tác và nhiệt độ thích hợp = 4Hy SsHaa2 —gc me > CaHa« CzEbs2 peso? CoHiws ‘ 3 Phương pháp tổng hợp (kí hiệu gốc biärocacbon thơm là Ar-) „„„ 8) Tổng hợp Wurtz-Fittig, Ar-X + 2Na + X-R ———> Ar-R + 2NaX Wí dự C;H;Br + 2Na + Br-CH; —> C/H:CH; + 2NaBr b) Tổng hợp Friedel-Craft ie ArcH+X-R #0 5 ArR + HX Vida Cols + CCH; —Y¥4—> CoHs-C2Hs + HCI Riéng benzen: -3C:H; — CoH = CHCH; 222888 CH,COOH +s CsH;COONa => 26 CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ CHỮA NHÓM ĐỊNH CHi * Nhóm định chức là nhóm nguyên tử gây nên những phán ứng đặc trưng đối với một loại hợp chất hứu cơ nhất định * Các nhóm định chức chính:
Tên nhóm chức | Công thức | Tên gọi
[Rượu Ì -OH | Hiẩroxy!
Bre \\ \) _-O- LC Oxi | Anđehit -CHO |_—_ Formyl
[Xepn Ot Cacbonyl
| Axit cacboxylic -COOH | Cachoxyl
Este [ _-coo- | Cacboxi
Amin bic I _NH; _ i Amino
Amin bac | -NH- | Amino
| Amin bac I | TT Amino —————— | §7 RƯỢU (ANCOL) Nhóm định chức: -OH (Hidroxy!) - | ĐỊNH NGHĨA
Trang 17
II PHÂN LOẠI RƯỢU
Rượu đơn chức, đa chức (theo số lượng nhóm -OH) Rượu no, không no và thơm €heg sốc biểrocacbon) Rượu bậc 1, II, III (theo bậc C gắn Theo ba cách khác nhau với nhóm -OH)
Il CÔNG THỨC TỔNG QUÁT CỦA MỘT SỐ RƯỢU
Tên rượu Công thức tổng quát ]
C,H,O, hoặc C,H,(OH)
Rượu bấtkì — | hoặc C,H,„„„.(OH), Œ:là số nối đối hay | liên kết m) C;H„¿OH (n 21) CH„+;.(OH), (n>z >2) Ì hoặc C,H C,Hi.iOH (n > 3) Nếu n = 2 thi: Rượu no đơn chức | Rượu no đa chức khôi
Rượu không 09 | CỊ —CH-OH -> CH:CHO (Nhóm liên kết với |
đơn chức có một Ti đội cacbon mang một nối đôi thì không bền)
CH:=CH-CH;OH: Rượu siyc hay propenol
Rượu thơm C;zHz-CH;-OH: Rugu benzylic \
IV DANH PHAP
1 Rượu đơn chức no mach khêng nhánh
a) Danh pháp thông thường
Ancol (hoặc rượu) + Tên gốc hiểrocacbon tương ứng + Íc
b) Danh pháp quốc
Tên Điểrocacbon tương ứng + ol.| +
3 Rượu đơn chức no mạch phân nhánh
Gọi tên các mạch nhánh (nếu có) cùng với số chỉ vị trí của chúng
trên mạch chính, sau đó tên mạch chính, rồi đến đuôi-ol cùng với số 28 a * chỉ vị trí nhóm -OH (có thể ghi trước tên mach chính, trước hoặc sau ob : Ví dụ ÊH,ỔH,CHzOH — 1-propanol (hoặc propan-l-cl hoặc vs propanol-1) Chrểm-ChrOH 2~metyl-l-ptopanothoặc rượu so- butylc CH; a & 22
nên, Ch-Cn, 2-butanol (hoặc rượu butyhc bậc bai
OH hoặc rượu sec-butylic) CH,
cH,-¢> 0H 2-tigi1129:-pilpanot (hoặc tugu búgyte
CH; bậc ba hoặc rượu -tert—butylic) Y BẬC CỦA RƯỢU
Ị Rueu bậc i z= Rượu bậc II x Rugu bac Ill
R-CH,-OH b poe OH ii R con RY Sao | | Ị R là H hay gốc R, R° là gốc RRR” B go | hidrocacbon hidrocacbon hidrocacbon | Vĩ dục CH; CH+-CH;-CH;-OH; CHyCH-CH, ; cu,-¢-on OB Đụ Rượu bậc Ï Rượu bậc II Rượu bậc II VI TÍNH CHẤT 1 Tính chất vật lí
~ Rượu tan vô hạn trong nước vì tạo liên kết hiểro với nước Khi mạch cacbon tăng, tính tan giảm dan
1 I
H Gs H GH;
Trang 18— Rugu cé nhiét độ sôi cao hơn so' với hiểrocacbon hoặc dẫn xuất
halogen có khối lượng phân tử tương đương do tạo liên kết hiểro giữa
các phân tử rượu
9 Tính chất héa học
a) Tinh chất hóa học của rượu đơn chức
(1) Tác dụng với kim loại kiềm:
[ T
| CHaxOH + Na CyHasxONa + > He
1 Ví dự C,HsOH + Na - C;H;ONa + gih
(2) Phan ứng tạo este (tác đụng với dung địch axit) | R-OH+HX —L» RX + HO (este vô cơ) ———— 1808 RCOOR + HO | RCOOH + ROH (3) Phan ứng loại nước
©Tạoeter — |2C,H„AOH -ŸŠc> (C,Hz„3O + HạO,
WZdu 2CHOH BêO?, CHrO-GH; + HO
* Ete hóa bỗn hợp n rượu khác nhau có thé cao tdi da — 5
ete Ví dụ khi dun nóng hốn hợp hai rượu khác nhau sẽ tạo ba te * Tao anken Cin OH ES {5° CH=CH, + H,0 Vids CH;-CH,-OH CH;-CH=CH-CH; + H;O CHy-CH-CH,-CHs ae Buten-2 (Sản phẩm chính) ou ‘CH;-CH,-CH=CH, + H:0 Bưuren-1 (Sản phẩm phụ) 30 nát a(a + 1) * Tao butadien-1,3: 2C,H;OH 802 CH,=CH-CH=CH, + H) + 2H,0 Butadien -1,3 (Divinyl)
(4) Phan ứng oxi hóa
* Rượu bậc một bị oxi hóa cho andehit
R-CH;-OH + CuO -> RCHO + Cu + ¬ * Rượu bậc hai bị oxi hóa cho xeton R-CH-R' + CuO -> R ï ¢ 3 ° * Rượu bậc ba bị oxi hóa ở điều kiện mãnh liệt và phân tử bị cắt đứt tạo ra nhiều sản phẩm R’ + HO * Phản ứng đốt cháy Roe | C,H„OH + Đo, —> nCO; + (n+)H,O
(5) Phản ứng cộng hợp và trùng hợp với rượu không no đơn chức
Thượn không no đơn chức có một nối đôi thường gặp: Rượu alylic * Ruou alylic lam mat mau dung dich brom hay dung dich thuốc tím CH;=CH-CH;-OH + Br; -> CH,-CH-CH, rea Br Br OH CH,=CH-CH,-OH + [O] + H,0 —È BE tt > CHỳ CH-CH, ad thudc tim I 1 OH OH OH * Trùng bợp rượu alyHc.cho rượu polialylie: nCH,=CH % -CH;-CH- sở H;-OH ——> CH,-OH |, | M6t sO phan dng khéc ctia ritou:
* Phản ứng của rượu với ankin cho ete không no: F=———————nD
R-OH + CH=C-R’ -> R-O-CH=CH-R'
Trang 19
eo
Vi dy C:H:OH + CH=CH > C;HzO-CH=CH;
ˆ Etyl vinyl ete
° Phản ứng tạo rượu poHvinylic: LCH;-CH-Ì + øNaOH —> [-CH,-CH-| + nNeCi | & |p | a -CH,-|+ nNaOH => -cH-CH- + nCH;COONa | OCOCHS Jn OH a + Phản ứng tao CH;COOH
+ Riêng rượu etylic ngoài các phản ứng hóa học của rượu, khi lên
men cho axit axetic (nồng độ 5% gọi là giấm ăn):
CHOH + O; _#%#82 „ CHICOOH + HO
+ Nếu oxi hóa rượu với chất oxi hóa là dung dich KMnO, hay dung dịch K;Cr:O; (H”) trong không khí thì cho ta axit
5C;H:OH + 4KMaO, + 6H;5O, -> 5CH:COOH + 4MnSO, l + 2K,SO, + 1H,O * Nguyén tac chuyén rượu bac I thành bậc II và ngược lại: 'Vận dụng theo trình tự các quy tắc: + Zaixep + Maccopnhicop i
TÓM TAT TINH CHAT HOA HOC CUA RUGU
a) Tính chất hóa học của rượu no don si
Í_ ~— Tác dụng với kim loại kiểm, kim |
- iene Đ 8 (Ba, Sr, Ca) gidi phóng 1⁄2 Hạ ị
— Oxi hóa hữu hạn (oxi hóa nhẹ) tạo
| andehit, xeton, axit jc đặc (boặc oxit kino loại) ì
| Logi H-O xóc táo H60,
t và nhiệt độ > ~ Từ hai phân tử rượu tạo ete - Từ một phân tử rượu tạo anken
— Giữa rượu và axit tạo este
b) Tính chất hóa học của rượu đa chức ~ Công thức tổng quát: R(OH), với x > 2
— Rượu đa chức no mạch hỗ, có công thức tổng quát: C;H¿„.;„(OH), với n >x >2 +Ne RONa), + =H Nak, + 3 Hs -> R(ONO;), + xH;O | \+8H0H 5, Tạo dụng dịch xanh thấm CH,OH + Hi OH+HOCH, CH,-O O-CH tí Pop See DỐ a ae HỌCH~>CH~ @” ®o=CH +280 à | | H H }
CH;OH HOCH, CH;OH HOCH,
Dung dich xanh déng H glixerat
¬ THỊ phân tử rượu có nhóm -OH gắn với nguyên tử cacbon có liên kết đôi thì rượu này không bên, chuyến vị thành andehit TS ——— R-CH=CH-OH > R-CH;-CHO ec CH=CH + HO ao CH¿ = CH-OH ——> CHạ-CHO
- THÍ phân tử rượu có bai nhóm -OH gắn với một nguyên tử
Trang 20
— Khi phân tử rượu có ba nhóm -OƠH gắn với một nguyên tử
cacbon thì rượu này không bén, biến thành axit ————a
f OH | R-C-OH ——> ‘RCOOH 1 + H,0 |
OH
VIL PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ RƯỢU ĐƠN CHỨC VÀ ĐA CHỨC
1 Phương pháp điều chế rượu no đơn chức CHUUX — 0E?” CH tt SS C,H;„ OH C,H„ONa mono —— RCHO + Hạ —Ÿ*“—>» RCH:OH RX + NaOH ——**—» ROH + NaX R-C-R' +H, —Si® 5 R-CH-R’ th ox
RCOOR’ + HO —%—> RCOOH + R’OH ~ Phương pháp điều chế rượu metylic va etylic:
+ Rượu metylc được điều chế trong công nghiệp theo phảz: ứng: Zn0 1 CO +2H; “man > CHON 2 Oo», 2CH, + O, ne = 2CH,OH + Rugu etylic được điều chế: +nH¿O (HO, Xenlulozơ Men rượu nCgH„O, — 2> > 2nC;H,OH + 2nCO; (CeH¿Oa, 50 Tính bột men 34 Ee
2, Phương pháp điều chế rượu đa chức ~ Phương pháp điệu chế glixerin:
CH;ECH-CH; + Cl, _—590 -CH;=CH-CH,-CI + HCI CH;=CH-CH,CIl + Cl; + H;O > HCH-CH, + HC ; | i | | | HCIO+HCl Cl OHC ị i I HrcH-CH, + 2NaOH > CH¡-CH-CH, + 2NaCI i cl oHG OH OH OH Hoặc có thể: CH;=CH-CH;Cl + Cy > CBr-CH-CH: ad ada (HA HN: + 3NaOH -> hen chế + 3NaCI CnC Gh OH OH OH — Phương pháp điều chế etylenglicol: CHE=CH, —h> CH¡-CH, —, CHrCH, _?Œ: i a cd OH OH 3CH2=CH; + 2KMnO, + 4H,0 -—> SH CH: + 2MnO;+ 2KOH OH OH §3 PHENOL V T 1 ĐỊNH NGHĨA VÀ CẤU TRÚC Phenol và rượu thơm có công thức tổng quát C,H;„;OH (n > 6) ~
Phenol | Rượu thơm |
Định | Những hợp chất hữu cơ có nhóm -0H | Những hợp chất hữu cơ có nhóm { Aghia ' liên kết trực tiếp với vòng benzen Ni gắn vào mạch nhánh của
vòng benzen,
Trang 21Phenol : Rugu thom
[Cau tric | Do nhân benzen hút elsotron đồng | Liên kết O-H phân cực bình
| thời do có hiệu ứng iiên hợp p-z làm | thưởng nãn chỉ thể hiện tính chất
chuyén dich electron vé phia vòng | của một rượu benzen nên liên kết 0-H phân cực
| mạnh, H linh động hơn rượu thơm và
co tinh axit tuy rất yếu Mật độ
electron tăng iên trong nhân benzen,
đặc biệt tập trung ð các vị trí ortho,
para nên đễ cho phản ứng thế ái dién |
— Phenol chỉ là một axit yếu nên không làm đổi màu quỳ tím, nấc
phân li thứ nhất của HạCO; mạnh hơn phenol nên đẩy phenol ra khỏi muối C2H;ONa Để tách phenoÍ với anilin, người ta thường cho hỗn
hợp tác dung với dung dịch NaOH, phenol tan, antlia không tan nổi
lên trên, lọc ta được dung dịch nước lọc Sat: đó sục l:hí CƠ; vào dung địch nước lọc ta được phenol vẩn đục nổi lên trên
CoHsONa + CO, + H;O -> C2Ï1OHL + NaẴHCO; Vấn đục nổi lên trên 3 Phenol tham gia phản ứng thế ở vòng benzen Ỉ | | tử vào nhân | OH ~ Phản ứng với dưng dich brom: | ˆ oH | ‹ | Br { | i | 2 ị J + SHBr Tựn Ï | i i Xf | CHOH — CH,-CH,-OH | Br (nau trding) CH, i one | 2,4,6 - Tribromphenol ~ Phản ng với dung dich HNO; nụ OH OH
Phenol thường o-Œrszol Rượu Rượu phenyletylic On NO,
| (axit phenic) Nf NO benzylic | a QO \ + 3HONO, > H;SO., đ = + 3E,O
ễ š ì +
i TINH CHAT HOA HOC CUA PHENGI i Q2
1 Tác dụng với kim loại kiểm i NO,
1 i :
CcH:OH + Na > CcH;ONa + > Ha ị Axit pirie (mau vang)
2, Tac dung véi dung dich NaOH 2,4,6 ~ trinitrophenol
— Rượu thơm không tác dụng với dung địch NaOH
— Phenol là axic yếu còn gọi là “axit phenic” nên tác dụng với
dung dich NaOH
C2H.OH + NaOH —> C;H:ONa + HO
Natri phenolat
4 Phenol tham gia phản ứng cộng
Tương tự như benzen, phenoi có thể cộng với hiểro cho xiclohexanol
CsH;OH + 3H, —i_, C.H,OH
36 37
Trang 22
lil DIEU CHE PHENOL VA RUQU THOM
1 Diéu ché phenol
— Tách chiết rừ nhựa than đá:
` 2 Chung cét phan &
Luyện than cốc —> Nhựa than đá mẽ lhựa than đái Phenol — Tổng hợp phenoi từ benzen: ° GH, Che CgHCl ee C.H;OH ° He =— C¿H;CH(CH;; -*°*> C;H;OH ° €œH, — 2 C;H:OCOCH; ee š C¿H:OH
9 Điều chế rượu thơm
+ Diéu ché rugu benzylic từ benzen:
Cols Bit CHsBr BBS CcH;CHy rõ» C2H;CH;C $9H5C,HsCH,OH Ï CH,CL } ‘AIC §9 AMIN 1 ĐỊNH NGHĨA, DANH PHÁP VÀ CẤU TRÚC CỦA AMIN 1 Định nghĩa
Khi thay thế nguyên tử hiểro trong phân tử INH; bằng các gốc
` hiểrocacbon ta được amin 3 Cấu trúc của amin | Amin bac t Amin bậc III i R N i R-NH, ! R~N | al Rv | R, R’ va R” a g6c hidrocacbon | : | — Ví dự CH;-NH, CH;-NH oH, CH;-N-CH; on, CH;-CH-NH, : Cụ C¿H;NH; ~— Trong phân tử amin, nợi (amin bic I) (amin bac I) Metyl amin Dimetyl- amin
Trimetyl anin (amin bậc II)
Isopropyl amin (amin bậc J)
Anilin (amin thom bac I)
p tử nitơ còn có đôi electron tự do có
thể tạo liên kết cho phận với proton H nên amin có tính bazo 8 Công thức — Amin đơn chiíc: ~ Amin đơn chức nọ: ~ Amin đa chức no: hay 4 Đanh pháp Có nhiều cách gọi tên amin: © Cách thứ nhất: C.H,N CaHntiNHz hay CyHonisN ———.— 7= CH¿ ;.(NH›) C.H; 2nezrcẰN: "HH Tên gốc hiểrocacbon + amin
Trang 23(3) Tén-ctia amin bac IIT d6i xứng là tríankyl amim
P
CH;-N-CH; Trimetyl amin (4) Tén ctia amin bac 1Ï không đối xứng
— Tên các nhóm ankyl đọc theo vẫn a, b, c +eamin — Có 2 nhóm ankyl thêm 1 chữ N ở đầu
~ Có 3 nhóm ankyl thêm 2 chữ N ở đầu (nếu trong 3 nhóm thế có 2 nhóm giống nhau) — Có 3 nhóm ankyl khác nhau thì 2 chữ N cách nhau 1 tên ankyl Vĩ dụ: CH-NH-C;Hz N-eryl merylamin CH,-N-CHs N, N- etyl dimetyl amin CH; CH¡-N-C;Hz N-etyl-N -metyl propyl amin GHs
* Cach thif hai:
Tén hidrocacbon + tiếp vĩ ngữ amin Tiếp đầu ngữ amino + tên hiểrocacbon Vide Be ga CH,-CH,-CH,-CH,-CH,-N, : pentan -f amin CH hay 1-aminopentan
ÊH,-ÊH-CH,-NHz 2-mety! propan-1 amin
hay 1~amino-2-meryl propan G ca 4 3 SỈ L CHy-CH-CHy-C-CH, : 4-amino-2-pentanon NH: , Chú ý: Tên nhánh =NH> amino; CHạ-NH~: metyL amino; CH; > N- Dimetyl amino CH; 40 22 4 CHs-CH-CH, 2-metyl aminopropan N-H CH, CH; oH N-CH;-CH,-CH; I-dimetyl aminopzopan « Cách gọi thơng dụng:
Đọc tên các gốc hiểrocacbon xung quanh nitơ theo thứ tự a, b, c và
thêm tiếp vĩ ngứ amin Ví dụ CH;-CH,-CH;-CH;¬ n-Butyl amin CH+-CH-CH-NH; bso-Butyl amin CH; CH;-CH;-CH-CH, sec~Buéyl amin Ẳm, cH; | CH;-C-NH; oa, tert—Butyl amin CH; CH;-CH;-CH;¬ LH - Metyl n-propyl amin CH CH CH;-CH-N-H Metyl-iso—propy! amin il, TINH CHAT HOA HOC | Phương trình phần ung ị ~ Tương tự như amoniac, tác amin đếu có tính bazơ, tan trong nưốc, làm j xanh: quỳ tím ị CHsNHe + HOH > CHSNHs' + OH Metylamin Mety! amino hiđroxit
= Céc amin dév c6 tinh bazd, néu trong phan th amin có nhóm co điện | 4Ù mbu CHy-, CoHs~ thi tinh bazơ càng mạnh và ngược lại nấu có nhóm ¡ hút điện ti như C;Hạ~ ; CHạ=CH- thì tính bazơ yếu
~ Anilin không tác dụng với nước, không đổi mẫu cưỷ tím
Trang 24
Phan ing voi axt | * CHNH,+ HCl —> CHsNHC | + CoHeNHa + HCL > (CebsNH,)‘Cr
| phenyiamoni clorua
+ Amin các bậc khác nhau tác dụng với axit nitro theo những cảch khổ:
nhau, nhờ đó có thể phân biệt các bậc am
CeHsNH, + HONO — C2HsOH + NT + Hạ0 | ị | (CHa}e-NH + HONO = (CHsjeN—N=O'+ H.0 | (mau vàng) | 0;H;-NH-CH; + HOND —> CeHs- CHs + HO
_{CHa)sN + HONO Không tác dụng
- 0ác nhém NHạ, NHCH; là những nhóm hoạt hóz nhân thơ và định
| hưởng cho các phản ứng thế vào vị trí ortho và para
{ ~ Tương tự như phẹnoi, aniin tác dụng với nước brom tạo thành kết tủa ‡ trắng 244,6 —tribrom 'anilin "ÔN | | Š Br | (Mau tréng) Phản ứng thế NH; +382 Brs + 3HBr
~ Các muối amoni tác dụng dé dàng với kiểm:
©¿H;NH;CI + NaOH -— C.H;NH, + NaCl + HO
(Ít tan trong nước)
O; + 6[H] 20 |
C2HzNO; +- 3Ee + 6HCI + C:H:NB, + 3FeCl, + 2H, Đặc biệt điều chế anilin: EU CHE AMIN 1 Khử hợp chất niữo _tE© » ArNH; + 2 Ar
CoHe Hes CH;NO, Feil, C,H;NH; 280
2 Từ amoniac với đẫn xuất halogen hoặc rượu tương ứng RX+NH¿ T5 “Son —IC > RNH;+HX | * ị 42 Tony eR (epmertineseren entero V6i các tí lệ số mol khác nhau, có thể cho amin bậc 1, II, HI hoặc IV R RX MH, RNH, > R-NH-R SEP RNR spars: R R ROH +NH, -Ÿ2—> RNH; + HO 3 Từ hợp chất nitril R-C=N + 4[H] RCH;-NH; | 0 ANDEHIT I ĐỊNH NGHĨA H
Andehit là những hợp chất hữu cơ có nhóm chức -C=O (nhóm formyl) liên kết với gốc hiếrocacbon (hoặc nguyên tử hidro) i DANH PHAP Tên thông thường | Andebit + Tên thông thường cửa axit tương ting Tên quốc tế | | Ankan + al | LQUPAG) Anken + al II MỘT SỐ CÔNG THỨC TỔNG QUÁT CUA ANDEHIT + _ Tên andehít Công thức: } | C.H,CHO ị Andehit don chức
Anđehit no đơn chứế® i €H„„CHO |
| Andehit no da chic Ị C;H›.›;„(CHO), a Andehit đa chức | CyHanta-2iex(CHO), |
Trang 25IV TÍNH CHẤT HÓA HỌC Tính chất hóa học chưng của andehit: 1 Phản ứng cộng a) Hạ (phản ứng khử) + Anđehit đơn chức no: C;H„,CHO + H; = —M.Ê_> C,H;„,CH;OH + Andchit chưa no đơn chức: C,H;„„CHO + (+UH; > C,H„„CHOH * Andehit đa chức: .x ': Tà à (k là số nốt đôi, hoặc số liên kết 2) b) Công với dung dịch NaHSO; (rong dung dịch bão hòa) _ R-C-H + Na HSO; > Š | ste H o8 | Dea = lS | 3 Phản ứng oxi hóa =—— RCHO + so —*” „RCOOH | ` a) Với andehit đơn chức RCHO + 2AgNO, + 3NH, + HO > RCOONH, + + 2NHẠjNO; + 2Agử RCHO + AgO 5>» RCOOH +2Ag Luu ý: RCOONH, + NaOH > RCOONa + NH; + H,0 RCOONH, + HCl + RCOOH + NH,Cl Mau đồ gạch | RCHO + 2Cu(OH); + NaOH —Ý> RCOONa + Cu,04 + 3H:O | | | 44 Ị ị i | ng 5RCHO + 2KMnO, + 3H;SO, > 5RCOOH + 2MnSO, + | + K,SO, + 3H,0 b) Với andehit đa chức R(CHO), + 2nAg(NH),OH > R(COONH), + 2nAgÝ + + 3nNH; + nHO Hoặc viết | RCHO), + nAgO “2s R(COOH), +.2nAgt R(CHO), + 2xCu(OH), + xNaOH — R(COONa), + xCu,0 + + 3xH,0 Tính chết hoa hoc cha HCHO © Phan ứng cộng: ~ Cộng với nước: HCHO+HOH —*s CH, 0c - Céng v6i C;H;OH: HCHO + C,H;OH > CH, No H — Cộng với CzHs: 2HCHO + C;H; ~> CH: CnGsC Bà I OH OH © Phan tng tring hop:
~ Nhị hợp: 2HCHO —O8 5 CH-CHO
: OH
~ Lục hợp: 6HCHO -®*®%>` C;H„O, + Phân ứng oxi hóa:
Trang 26+ Phần ứng trùng ngưng: ( on
\_UA CH
Or},
V PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ
1 Phương pháp điều chế andehit don chite
4) Oxi hóa rượu bậc 1
nCsHOH + nHCHO ———> + nHO
RCH,OH + CuO —*-3 RCHO + Cu + H,0
b) Thủy phân dẫn xuất halogen
RCH=CH-CI + NaOH —> RCH;-CHO + NaCL RHO + 2NaOH —> RCHO + 2NaC1 + H;O a 2 Phương pháp điều chế một sé andehit riéng biét Các oxit nits
* HCHO: CH, +0, —S& eens 5 HCHO + H,0
*CH;CHO: CHsCH+H,O —"S&5 CH,CHO 1 PaClyCuCl Ce CHECH; + CO, #22 CHCHO cs §11 XET@N | 1 ĐỊNH NGHĨA
Xeton là những hợp chất hữu cơ có chứa nhóm cacbonyl
(C=O) liên kết với bai gốc hiểrocacbon :46 TiirT2Hi9Pnerertrtrrrtr9rhserrtettrrrerrrhcererrxrrrreervirrrirrtretre=rrrrxceie Công thức II DANH PHÁP | Tên hai gốc hiẩrocacbon liên kết với nhóm cacbonyl + xeton
Tên thông thường Tên quốc tế - | Hiổreeacbon + on (có ghi thếm số chỉ vị trí (IUPAC) | của nhóm cacbony! trong mach chink)
It TINH CHAT HÓA HỌC 1 Phản ứng cộng a) Cộng với Hạ chc rượu bậc 2 Perea [ROR + Hh a NE R-CH-R’ | | LÔ OH b) Cộng với NaHSO; (trong dung dịch bão hòa) ` R_ _ SO;Na R-O-R’ + Na*HSOS > TT “eC oo Ny, ° HO ‘RL Vĩ dự CH: OH CH -C-CH; + NaHSO; > mee Ỗ CH; `SO;NalL
2 Phan ứng oxi hóa
~ Khác với anđehit, xeton không bị oxi hóa bởi chất oxi hóa yếu
như AgNO;/NH; (không tham gia phản ứng tráng gương), Cu(OH]);
— Bị oxi hóa bởiwehất oxi hóa mạnh như KMnO, hoặc K;Cr;O; với H;SO, đặc (khi đun nóng), xeton bị cất mạch ở các liên kết với nhóm c=o
Vf dự: Khi oxi hóa etylmetyl xeton với hỗn hợp K;Cr;O;/H;§O.,
47
Trang 27) > 2CH;COOH CHC+CH.-CH; - ‘I mio > CH;-CH;-CƠGH + CO; + H;O Các phương trình phản ứng: “Theo sơ đồ (1): ẽ
3CH;COG;H; + 4K;Cr:O; + 16H,SO, > 3C,H;COOH +
+ 3CO; + 19H;O + 4K;§O; + 4Cc;(SOu);
Theo sơ đồ (2):
CH,COC,H; + K.Cr.0; + 4H,SO, > 2CH;COOH +
+ Cr;(SO¿)y+ K;§O + #H¿O 8 Phản ứng với amin R R CEO +HỊN-R” + — DO=N-R" + HO R’ iY IV ĐIỀU CHẾ 1 Oxi hóa rượu bậc 2 ` R-CH-R' + CuO —Ý—> RGR + Cut HO ©H ° 2 Hiđrat héa ankin -i Oo tia axit hitu co ? —È > RCOR + Na;CO; (RCOO)Ca —*2#“> RCOR + CaCO; 48 Riêng axcton ngoài các phương pháp trên còn có thể điều chế: - Từ C;H;OH: 2C;H:OH + HO —%6——CH,CỌCH; + CO; + 4H,† CryO; + Fe;O; ⁄ ks - Từ CH;COOH: 2CHCOOH — %2 > CHIOCCH,+CO;+H,O — Từ cumen?? (oxi hóa): oe e8, CsHs-CH + O; > C2H-C-O-OH “cu, ên, cH, TH; Soir On — CH;-CO-CH; + C;H;-OH CH; €) Cưmen được điều chế từ benzen: CH; CH; a © + CH;-CH=CH, ———> [(C WY §12 AXIT CACBOXYLIC 1 ĐỊNH NGHĨA
Axit cacboxylic là những hợp chất hữu cơ trong phân tử chứa nhóm -COOH (nhóm cacboxyl) liên kết với gốc hiểrocacbon, với nguyên tử hiđro, hoặc với nhau
i, CONG THUG
Axit hữu co (axit cacboxylic) C,H,(COOH),
hay ‘C,Hons2-2i-:(COOH), véi k là số nối đôi hay số liên kết œ
Trang 28Axit hits co don chite C,H,COOH Tén axit | Axit.no:đơn chức;- xit no đa chức Axit không no đơn chức (có 1 nối đôi) (II DANH PHÁP
Tên thông thường Tên quốc tế (IUPAC) i Công thức C;Hz„„COOH {n 2 0) hay C„Ha„O; C;H›„.; (COOH), ị bay CauHb,2O, C,H„;COOH (m 21) (n 2 2) Axit + Tên nguồn gốc lịch sử tim ra axit đó Axit + Tên của hiđrocacbon tương ứng + oic
+:Axit-cacboxylic no đơn chức (axit ankanoic)
+ Công thức tổng quát C„H;„„COOH (n>0) hay C„H;2O¡ (m>1)
| Công thức | Ten thông thường Tên quốc tế |
| H-COOH Axit fomic i J
CH;-COOH Axit axetic 4
CH;-CH)-COOH Axit propionic
CH+-(CH:)›-COOH Axit butric — | — Axit buAnoic
(CH);-CH-COOH: ‘Axi iso-butiric [Axi Z-metyl |
` propanoic
CH-(CH;)-COOH Axit_valeris Axit pentanoic CHs-(CH,),- COOH _Axit caproic Axit hexanoic CH;-(CH;);-COOH Axit_enantoic | Axit heptanoic CH3{CH))y-COOH + | | Axit panmitic (axit béo cao no), Axit hexadecanoic
OOH Axit stearic
(axit béo cao no) Axit octadecanoic Se a oN nc CH CHCOOH : Axit lactic OH
+ Axit không no:
* Các axit đơn chức không no: CH;=CH-COOH
Axit acrylic
CH=C-COC 3H
Axit metacrylic * Axit béo không no quan trọng:
CH;(CH,„;CH=CHỊCH;);COON: axit oleic + Axit thơm: CsH5COOH : axit benzoic £oon oO Ks Oo COOH Axit o-phtaiic + p Ait no hai lan axit: COOH Axit iso~phtalie COOH O H Axit tere—phtalic
Công thức “Tến thường 'Tên IUPAC
HOOC-COOH Axit oxalic Axit etandioic HOOC-CH-COOH Axit malonic Axit propandioic
|_ HOOC-(CH;;-COOH Axit sucxinic Axit butandioic
L_ HOOC-(CH,)-COOH Axit glutaric `Axit pentandioic
HOOC-(CH;),-COOH Axit adipic Axit hexandioic
+ Axit không no hai lần axit:
HOOC-CH=CH-COOH : Axit butendioic IV CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT
1 Cấu trúc bo
nhóm cacbonyl ~ Nhóm -COOH trong phân tử axit cacboxylic là tổ hợp của một
C=O và một nhóm hidroxyl -OH do đó tên gọi là
cacboxyl
Trang 29~ Do có hiệu ứng liên hợp p—m giữa đôi electron p trên nguyên tử
oxi của nhóm -OH với electron œ của nối đôi C=O làm cho electron chuyển địch về phía nhóm C=O, nên liên kết -O-H bị phân cực, H linh động và có tính axit Go ý R-C Ni sa lau ~ Gốc R cũng có ảnh hướng đến tính axit của nhóm -COOH 2 Tính chất a) Tính chất vật lí
— Ait cacboxylic có nhiệt độ sôi cao hơn rượu có cùng số nguyên
tử cacbon, cũng do hình thành liên kết hidro bền vững te
ng H 85 w
R-c C-R
À£ es ð
6 1-67
— Tương tự như rượu: 3 axit đầu đãy tan vô hạn trong nước, do sự
hình thành liên kết hiểro giữa các phân tử axit hữu cơ với các phân tử
nước Axit có từ 6 nguyên tử cacbon trở lên khó tan hoặc không tan
trong nước
b) Tinh chat héa hoc
(1) Phản ứng như một axit vô cơ thông thường
~ Phân lí cho protơn HỈ trong dung địch:
CHCOOH = CH;CÓO' + H*
Thực tế trong dung dich la H,0* (H* + H,O === HO"), dua vào phản ứng này người ta nhậu ra axit, vì nó làm đỏ quỳ tím
~ Tác dựng với kim loại hoạt động (đứng trước H trong dãy điện hóa): [[2RGGOH +2M 2 2NGOO,M +nH, —] V7 dụ 2CH:COOH + Ca —> (CH;COO);Ca + H; 52 of — Tác dụng với oxit bazơ: 2nRCOOH + M,0, > 2(RCOO),M + nH.Ò V7 dự 2CH;COOH + NaO - 2CH;COONa + HO — Tác dụng với bazơ: 2CH;COOH + Ca(OH), + (CH;COO),Ca + 2H,O ~ Tác dụng với muối:
2RCOOH + CaCO, -» (COO);Ca + CO; + HO RCOOH + Na;CO; -» RCOONa + NaHCO; |
2RCOOH + Na,CO; 2RCOONa + CO;¿† + H;O + Phan ung vi rượu (phan tng este hóa): RCOOH + HOR’ () Phản ứng của gốc —:Gốc là nguyên tử hidro (exit fomic) * Phân ứng tráng gương: H-C-OH + 2AgNH)OH —Ý—> (NHjCO; + 2Agl + ° +2NH; + H;O
“Theo chương trình cải cách:
HCOOH + 4g0 —NBL H-O-C-OH + 2Ag4 — OL CO; + HO * Phản ứng với Cu(OH); trong môi trường kiểm (hoặc nước Fehling): 522s RCOOR’ + H,O HCOOH + 2Cu(OH); + 2NaOH —25 Na,CO; + Cu,Ol + 4H:O - màu đỏ gạch — Gốc là hiểrocacbon no: phản ứng thế vào cacbon œ
CH;COOH + Cl, —*%5 CICH,-COOH + HCI
Độ mạnh của các axit:
CILC-COOH> CICH-COOH > CI-CH;COOH > CH;COOH
Trang 30— Géc 1a hidrocacbon khéng no: s Phản ứng cộng với dung dịch brom: CH,=CH-COOH + Br: > CH-OH-COOH Br Br + Phản ứng trùng hợp: ‘ nCH.<CH-COOH + cH,-cH- Ì 1 | COOH) n ~ Gốc là hiểrocacbon thơm: # COOH +Br b> oO + HBr Br Axit m—brombenzoic co Œ Sou oO @) Một số phản ứng khác: Vĩ dự: với C:H; CH;COOH + CH=CH > CH;COOCH=CH; HCOOH + CH=CH > HCOOCH=CH,
Luu y: HCOOCH; +'CH=CH > CH,;=CH-COOCH;
(4) Khi nhiệt phân muối cacboxylat
— Khi nhiệt phân muối cacboxylat với vôi tôi, xút:
RCOONa + NaOH 22 —> RH? + NayCO; iS CH, + NaxCOs Vi dy: +CH,;COONa + NaOH HCOONa + NaOH CH;-CH-COONa + NaOH -Sutislt_5 CH,OH + NaCO; i NaQ-€-C-ONa + 2NaOH — Hư» H; +2Na;CO, it it + oo oe NaQ-C-Clis-C-ONa + 2N0OH 5E) CH.+2NaCO; i i ° ° 54 l0 0000000000000 A A EY
?HCOONa ———”——> HCHO + Na;CO,
~ Khi nhiệt phân muối cacboxylat: R-C-ONa + NaO-C-R ——Ở—> R-C-R + Na;CO, | 1 i é © & t R-C-O | Ca # —» R-C-R + CaCO; REO ⁄ 6 °
(5) Dién phan dung dich mudi cacboxylat
2RCOONa + 28,0 Bee R_R + 2CO, + 2NaOH + Hot 5 vinh ng 8599 RE 2NaOH Catot -) + Hy)
(6) Ðô mạnh của axữ được xác định dựa trên hằng số axit K, RCOOH = RCOO + H” [E IRCOO'} K.= ° và pK, = -lgi [RCOOM '“ bùi BK
(7) Phuong trinh dét chay axit cacboxylc no đơn chức và muối natri cla axit
8n+1
C;H„„¡COOH + O; — (n+)CO; + (n+1)HO
2C,Hz„COONa + (3n+J)O; —> (2n+1)CO; + (2n+1)H;O + Na;CO; (8) Phản ứng rạo anbiđrit 2RCOOH ——Ê—> R-C-O-C-R + HO Vĩ dự - 2CH;COOH ——> (CH;CO);O + HO Anhidrit axetic
* Anhidrit dé bi thy phân:
(RCO),O + H,O -> 2RCOOH
Trang 31® Anhiđrit có tính chất như một axit
(RCO);O + 2NaOH —> 2RCOONa + HO (RCO),0 + 2R’°OH -> 2RCOOR' + HO
Vĩ dụ:
(CH;CO);O + Ca(OH); -> (CH;COO);Cạ + H;O
(CH;CO);O + 2C;H.OH - 2CH;COOC;H; + H;O V DIEU CHẾ a) Phương pháp chung RCH2X RCOOH
Phản ứng thủy phân: RCOOR' + H,O === RCOOH + ROH b) Phương pháp điều chế CHạCOOH
~ Lên men giấm:
CH;CH,OH +O, qmzi# CHỊCOOH + HO
~ Từ axetilen hoặc etilen: HgSO,
CHzCH +H,O -gSyc> CHICHO 2CH;=CH;,+O; ““ẺT”:: 2CHCHO, CH,CHO + 50: — Tw a-butan: CH;-CH;-CH;-CH; + 50: ——> 2CH;COOH + HO — Từ muối: CH;COONa + HCL + CH;COOH + NaCl CH;COONH, + HCl -» CH,COOH + NH,Cl — Chưng gỗ:
Gỗ được chưng khan trong nổi kin khoảng 400-500°C (không có không khi sinh ra một chất nhựa đen và một hỗn hợp gồm nước,
metanol, axit axetic vA axeton Tach lấy hỗn hợp lỏng, cho vôi vào để
56
chuyển CH,;COOH _+ (CH;COO),Ca Sau đó cô ca 4 (CH;COO};Ca cho tác dung với H¿§O„ rồi chưng cất ta thu lay CH;COOH (CH;COO);Ca + H,SO, — §13 như 2CH;COOHT + CaSO,k 1 ĐỊNH NGHĨA Este là sản phẩm của phản ứng giữa rượu và axit vô cơ hoặc axit hữu cơ, : HL CONG THỨC * Công thức tổng quát este đơn chức: Re OR Oo R 1a g6c hidrocacbon ho’c H Rử là gốc biểrocacbon
* Công thức tổng quát este no don chitc (giống công thức tổng quát của axit no đơn chức): pes Khi đốt cháy một este có nọ¿, = nạo thì este 46 TA este no đơn chức n22 Ul, DANH PHAP 1 Ten géc hidrocacbon cia rugu + tên gốc axit (thay đuôi ic = at) IV TINH CHAT HOA HOC 1 Phản ứng thủy phân Fe SS RCOOR’ + H,9 “22% i RCOOH + R’°OH
~ Để tăng cường phản ứng thủy phân (chuyển dich cân bằng về phía tạo thành axit và rượu) ra đun nóng hỗn hợp với chất xúc tác HỶ
hoặc đùng một lượng dư nước
Trang 32
Lưu ý khi viết phương trình thủy phân este có cấu tạo đặc biệt s RCOOCH=CH; + H;O - RCOOH +.CH;CHO
° RCOO-C=CH; + H;O -> RCOOH + R'COCH; | R' * RCOOCH;CHCI; + 2HO -> RCOOH + HOCH;-CHO + + 2HŒ 2 Phản ứng xà phòng hóa Phản ứng thủy phân este trong môi trường kiểm là phản ứng xà phòng hóa
{ RCOOR' + MOH —> RCOOM + ROH
MIlà kí hiệu kim loại
Ví dự: CH;COOC;H; + NaOH -› CH;COONa + C;H;OH
Lưu ý khi xem xét phản ứng của este tác dụng với NaOH
() Khi đầu bài cho este tac dung với dung dịch NaOH có thể theo tỉ lệ 1: 1 hoặc 1: 2 thì este có công thức cấu tạo:
RCOOC;H; + NaOH > RCOONa + C;H;0H
RCOOC,H; + 2NaOH > RCOONa + C,HONa + HO
(2) Xa phòng hóa este hữu cơ cho.3 muối và 1 rượu đó là este của 3 axit hitu co véi glixerin
(3) Este 2 chiic tac dyng véi dung dich NaOH cho:
© 1 mudi + 1 ROH + 1 R'CHO, este 06 cong thife cau tao: R-O-C-C,H,-C-O-CH=CH;
° °
© 2 muối + 1 ROH, este có công thức cấu tạo:
+ 1 muối + 2ROH, este có công thức cấu tạo: 7 OR" ° 1 mudi + { ruou COOR C,H, “CcOOR 9 eR rrr RR RR EE I I A
(4 Khi đầu bài cho hai chất hữu cơ đơn chức mạnh hở tác dụng với NaOH cho:
— Hai muối và một rượu, có những khả năng 2 chất hứa cơ
đó là:
{RCOOR’ hoặc Í RCOOR’
L R,COOR’ ˆ { R,COOH
~ Một muối và một rượu, có những khả năng bai chất hữu cơ đó là:
s Một este và một rượu có gốc hiểrocacbon giống rượu trong este
* Một este và một axit có gốc hiểrocacbon giống axit trong este
* Một axit và một rượu
— Một muối và bái rượu, có những khả năng hai chất hữu cơ đó là: RCCOR’ hoặc { RCOOR’
| RCOOR, R,OH
8 Phản ứng ở gốc hiđrocacbon
Xét với gốc hiẩrocacbon không no:
a) Tham gia phan ứng cộng
Vidu: CH»=CH-COOCH; + H, 22 CH;-CH,-COOCH,
Trang 33V DIEU CHE ESTE -
kiện thường
60
a) Phản ứng giữa axit và rượu
Phản tứng este hóa là phản ứng thuận nghịch xáy ra chậm ở điều RCOOH + ROH De HX+ROH === — Axit 1 lần, rượu n lần: nRCOOH + R(OH), ~ Axit n lan, rượu 1 lần: R(COOH), + nR'OH — Axit n lần, rượu m lần:
[ mR(COOB), + nR(OH)„ — R„(COO)„R,+nmH,O
b) Phản ứng giữa anhiđrit axit và rượu RCOOR' ®H,O RX + H,O (X là halogen) (COO),R'+naHO | R(COOR?), + nH,O H,SO, dd {RCO).0 + ROH NN IT TEE RCOOR’ + RCOOH c) Phản ứng giữa axit và ankin RCOOH + CH=CH —Z88:_5 RCOOCH: Hy] 280 ! | §14.AMENOAXEE | 1 ĐỊNH NGHĨA
Aminoaxit là những hợp chất hữu cơ tạp cbức, trong: phan ti vie
chứa nhóm chức amin (CNH;), vừa chứa nhóma chức cacboxyi (-COOH)
II CÔNG THỨC |_ ‹
HỘ
Khi x = y ta có aminoax ø tính, quỳ từa không đổi màu
Xx> ÿ ta có aminoaxit có tính bazơ, quỳ tím hóa xanh
X ÿ ta có amiioaxit có tính axit, quỳ tím hóa đó
II DAÑH PHÁP
| Asdt + amino + tên axit cacboxylc tương ứng | Khi gọi tên ta cần chú ý vị trí của nhóm NH;
&-ẻ-ẻ-c_¿-ếcoon
Vi diz H,N-CH;-COOH :
gắn với cacbon:
Axit amino axetic
CH;-CH-COOH : Axit o~amino propionic Âm, (œ-alanin) H;N(CH;;COOH: Áxit e=amino caproic (điều chế, tơ capron) H;N(CH;);COOH Axit œ-amino enatoic (điều chế tơ enan) IV TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1 Phan li trong dung dich
H;N-RCOOH === H,N-R-COO+ H* == H,N*-R-COO”
2 Tác dụng với dung dịch bazơ (do có nhóm -COOH)
HN (OOH + NaOH —> H;N-R-COONa +
Trang 34
3 Tác dụng với dung địch axit
H,N-R-COOH + H > H,N*-R-COOH 4 Tác dụng với rượu (phản ứng este hóa)
H,N-R-COOH +C;H,OH == H;N-R-COOC:H; + H;O 5 Tham gia phản ứng trùng ngưng (phản ứng giữa nhóm -COOH và -NH;)
Do có nhóm —NH; và nhóm -COOH nên aminoaxit tham gia phan
đứng trùng ngưng cho polipeptit
H,N-R-COOH + H,N-R-COOH + H,N-R-C!
INA RiCOOH + H,O
Ví dự (Nhôm peptit)
nH;N- (CH)-COOH Hs» [-NH-(CH));-CO-], + nH,O
Axit e-amino caproic Nilon—6 hay to capron
H,N-(CH;,-COOH —“—> [-NH-(CH;)-CO-], + nHạO
Axit @-amino enantoic : Tơ enan $15 LIPIT (Chất béo) 1 ĐỊNH NGHĨA
Lipit (dầu, mỡ động thực vật) là este của glixerin và axit béo
II CÔNG THỨC TỔNG QUÁT
RCOOCH, RCOOCH R’COOCH,
R,R'), R” là gốc biểrocacbon của axit béo _
Axit béo: CzH1,COOH; C;H;;COONH; Cị;H;;COOH
63
T
II TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1, Phản ứng thủy phân
RCOOCH; th 5 CH;-OH RCOOH
R'COOCH + 3H, _— đron + RCOOH
R°COOCH; CH-OH — R'COOH
Lipit dong vật (mổ) chủ yếu chứa gốc axit béo nơ
Lipit thực vật (đầu) chủ yếu chứa gốc axit béo không no
9 Phản ứng xà phòng hóa
Khi dun nóng chất béo với dưng dich kiểm cho glixerin va xa phòng
RCOOCH: CH-OH RCOONs
R.COOCH +3NaOH ——> cH-OH + R'COONa R"COOCH; CH;OH — R"COONa ee”
Xa phong hái niệm về xà phòng và chất tẩy rửa tổng hợp:
~ Hễn hợp muối natri (kali) của các axit béo được gọi là xà phòng - Thành phần chủ yếu của xà phòng là C;HCOONa và CụH,COONa Muối ăn (Nach) — Nấu xà phòng: Xà phòng bánh Ệ £ Muối natri dd NaOH, +8 Dầu mỡ —————>| | Glixerin Xà phòng đặc Nguội, ép, cất Œoổi lên trên) + mii thon mãi HỆ œ - Giixerin pe Ỷ tạp chất
- Muối ăn | - Loc
- Tap chat + Chung cat dưới áp suất
thấp thu hồi NaCL | - Lee > alixerin
Trang 35— Chất tẩy rửa tống hợp: Là những chất có tác dụng giặt, rửa mà
không phải là muối Na của axit cacboxylc Đó là các natri ankyl
sunfat ROSO;Na, natri ankyl sunfonat RSO¿Na
Ưu điểm nổi bật nhất của chất tấy rửa tổng hợp là vẫn giữ được
tác dụng tẩy giặt trong nước cứng 3 Phản ứng với hidro
~
Với những chất béo lỏng thì các gốc R chưa no, do đó khi cho chất
này tác dụng với hiểro cho gốc R no, chất béo hóa rắn
CzHxCOOCH, CzH„CO
CzH„COOCH ' +3H, -Jj—> CH ,COOCH
CaHsCOOCH: C;H„COOCH,
Luu y: Trong kĩ thuật để xác định chất lượng của chất béo người
ta thường dựa vào một số chỉ số sau:
— Chỉ số xà phung hóa: là tổng số miligam KOH để, xà phòng hóa
chất béo và axit tự do có trong 1 gam chất béo
~ Chỉ số axic là số miigam KOH để trung hòa hoàn toàn các axit tự do có trong 1 gam chất béo
| $16 GLUXIT
Gluxit
_ ủi >>
Monosacearit Disaccarit Polisaccarit Chất tiêu biểu: Glucozo Saccaroza Tĩnh bột, xenlulozơ
Công thúc phân tử:C;H,;O; Cy2H22011 (CgH19Os)a
| GLUCOZO
1 CÔNG THỨC CẤU TẠO
= Công thức cấu tạo dạng mạch hở:
CH;OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
- Công thức cấu tạo dạng mạch vòng: 2 dạng œ, 3—glucozơ (đo phan ứng cộng nhóm OH ở C; vào nhóm C=O của dạng mạch hở) HOCH HOQb —_ ee » ấ| #1 SầQH Hôn ” fXon _ OH a a -Glucozo 6 B-Glucozo i TINH CHAT HOA HOC
Công thức cấu tạo của glucozơ cho thấy glucozơ thuộc loại rượu da
chức (5 nhóm -OH) và anđehit nhóm -CH©)
1 Tính chất của rượu đa chức „
= Tac dụng véi Cu(OH), cho ta dung dịch màu xanh trong suốt — Tác dụng với dung dich axit cho este chứa 5 gốc axit
Trang 36Hoặc viết: - HO-CH;-(CHOH),-CHO + Ag;O —> HO-CH;-(CHOH),-COOH + 2Agử Axit sorbic NH:
(2) Phan ứng với Cu(OH);
HO-CH,~(CHOH);~CHO + 2Cu(OH), + NaOH Es
— HO-CH;-(CHOH),-COONa + Cu;O} + 3H:O 3 Phần ứng lên men
C2H„O, _ men treo - 2C2H,OH + 2CO; CzH„O, men lactic 2CHy-CH-COOH
Ou
Axit lactic
I, DIEU CHE
(CoHi03), + nHO ——l—_ » nC;HO, 6HCHO CHOW, CoH,
© Déng phan quan trọng là fructozơ: — Dang mạch bổ: CELOH-CHOH-CHOB-CHOR:G CH ,OH Ì Ø — Dạng mạch vòng: B—Fructozơ và œ-Frutozơ SACCAROZ | Ca;HzOn
— Công thức cấu tạo: Phân tử saccarozơ được cấu tạo bởi một gốc
œ-glucozơ và mệt gốc Š-fructozo Hai gốc này liên kết với nhau ở 1 CÔNG THỨC — Công thức phân tử: 66 ace apace | nguyên tử C¡ của gốc glucozơ và nguyên tử C; của gốc Írutozơ qua một nguyên tử oxi: Gốc œ-glucozơ Dang cấu tạo mạch vòng của saccarozơ không có khả năng chuyển thành đạng mạch hở
i TINH CHAT HOA HOG
1 Phân ứng thủy phân
C;H„Ou + HO ELE, CHO, + CcHO,
Saccarozơ' Glucơ Fructozơ
2 Phản ứng với một số hidroxit kim loại
C;H„Oy Cu0H dd màu xanh lam 2 + Cu(OH);
CuH„O, +Ca02H0 CụH„O,CaO2H,O —+*€2—>
Canxi saccarat
> CyHxOy + CaCOs) + 2H,0
Tính chất này được áp dụng để tỉnh chế đường
3 Sản xuất dudng saccarozd t¥ mia
Trang 37III ĐỒNG PHÂN MANTOZƠ
1 Công thức cấu tạo của mantozơ
— Phân tử mantœơ được cấu tạo bởi hai gốc œ-glucozơ ở dang mạch vòng Hai gốc này liên kết với nhau ở nguyên tử C¡ của gốc glucozs thi nhất với nguyên tử C¿ của gốc glucozo thứ hai qua một
nguyên tử oxi: -
¬———
Gốc œ-glucozơ Gốc œ-glucozơ
— Trong dung dịch, gốc gluczơ thứ hai của phân tử mantozơ có
khả năng mở vòng tạo ra nhóm chức -CH=O ở nguyên tử C¡ Do vậy
mantœzơ có phần ứng tráng gương và phản ứng khử Cu(OH); 2 Tính chất hóa học — Khác với saccarozơ, raantozơ có phản ứng tráng gương, phản vĩng khử Cu(OH); — Khi thủy phân mantơzơ cho œ-glucozơ CzHzOu + HO —#—x 2CHu©, 1 CÔNG THỨC
— Công thức tổng quát: (C;1isO;)„
~— Tỉnh bột È hỗn hợp của hai thành phần: arailozơ và amilopectin
hợp bởi nhiễu gốc œ-glucozơ
— Amilczơ có mạch phân tử không phân nhánh và khối lượng phân rử khoảng 200.000 đvC Amilopectin có mạch phân tử phân nhánh và khối lượng phân tử khoảng 1.000.000 đvC
68
II TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1 Phản ứng thủy phân cho œ -glucozơ
(CoHO), + BHO Es ncy0
9 Phản ứng với dung địch iốt
Dung dich iôt tác dụng với hồ tỉnh bột cho màu xanh lam đặc trưng Phản ứng này xảy ra để dàng, nên ta dùng dung dịch iôt để
nhận ra tỉnh bột, hoặc ngược lại đàng hô tỉnh bột để nhận biết iôt
Tinh bột được tạo thành trong cây xanh từ khí CO; và HO và
năng lượng ảnh sáng mặt trời Phương trình phản ứng tổng quát:
6nCO; + 5nHO —-T—— (Cc O03), + 6nO; điệp lục
Quá trình tạo thành tính bột có sự tham gia của ánh sáng mặt trời
nên gọi là quá trình quang hợp XENLULOZO 1 CƠNG THỨC
~ Cơng thức phân tử: (CoEiO2)„
~ Công thức cấu tạo: Do nhiều gốc B glucozơ kết hợp với nhau nhờ cầu nối B~l,4 glucozit, phân tử không phân nhánh xếp đặt song song nhờ đó mà xenlulozơ có dạng sợi Có thể viết công thức phân tử
xenlulozơ như sau:
{ _- OH
(CsH;O2) —- OH hay
™ OH jn ICøH;O,(OH);),
“TINH CHAT HOA HOC
1 Phản ứng thủy phân cho B-glucozo
(C2HuoOj),+nHO —H, nC¿H;O, 9 Phản ứng este hóa
a) Với dung dịch axit nitric
[CcH;O;(OH)J, + 3nHONO, 2824, [C,H-0.(ONO,);],+ 3nH,O
Xenlulozo trinitrat
Trang 38cai b) Với dung dịch axit axetic f „OCOCH, ` [CcH,O(OH)s, + 3nCH,COOH +] C¿H;O; “OCOCH; OCOCH; ` Triaxetat xenlulozơ + 3nH;O
©) Với anhiđrit axetic
{C¿H;Oz(OW),], + 3n(CH;CO);O -› [C2H;O;(OCOCH;);}, +
+ 3nCH;COOH
d) Phương pháp sản xuất tơ visco
-¿„Cho xenlulozơ (từ gỗ) tác dụng với đụng địch natri hiểroxit và một
số hóa chất khác, thu được dung dịch rất nhớt gọi là visco Khi bơm
dung dich nhót qua ống có nhiều lỗ nhỏ ngâm trong axit sunfuric
löãng, dung địch nhớt (ở đạng tỉa) bị thủy phân tạo thành những sợi dài và mảnh Những sợi này có bản chất cấu tạo gần giống xenlulozơ,
nhưng đẹp, óng mượt như tơ và được gọi là tơ visco
(C¿H;O,(OH)y), + nNaOH —> (C¿H;Oz(OH);ONal, + nH;O
Xenlulozơ Xenlulozo kiềm
ICzH;Oz(OH):ONal, + nCS; 5 {CsH;O0H).0],
c=
Š Na
Xenlulozơ xantogenat
[CH;O,(OH);OCS,Na].+ SHSO, —> [CeH;:O;(CH);], + nCS; +
s Xenlulozơ hiểrat (tơ visco)
+ 2 NaSO, 3 e) Phương pháp sản xuất tơ axetat
“Tơ axetat được chế biến từ hai este của xenlulozc: (CHO.(OHJO-C-CH)L, Ị [CzH;O;(O-C-CH,h], I O° S Xenlulczơ diaxetat Xenlulozơ triaxetat Hai este này còn được dùng đế chế tạo phim không cháy “L1 ẻ §17 POLIME I ĐỊNH NGHĨA
Những hợp chất có khối lượng phân tử rất lớn (thường từ hàng ngàn tới hàng triệu đơn vị cacbon) do nhiều mắt xích liên kết với nhau
được gọi là hợp chất cao phân tử hay polime
Vi dy: Cao su thiên nhiên, tỉnh bột, xenlulozo thiên nhiên Cao su Buna, polietilen, poiivinyl ciorua
tống hợp
là những polime là những polime
II CẤU TRÚC CỦA POLIME
Các phân tử poline thiên hiên và tổng hợp có thể có ba dạng cấu
trúc sau:
~ Dạng mạch thắng (mạch không phân nhánh} V7 dz polietilen, polivinyl clorua, xenlulozo
~ Dang phan nhanh Vi du: amilopectin ctia tint: bot
- Dạng mạng khéng gian Vi dz cao su hw ho Cac mach thing trong cao su lưu hóa gắn với nhau bởi những “cầu nộ" " =Đ-Đơ
ill, TINH CHAT CUA POLIME
Tính chất vật lê Các polime không bay hơi, do kỉ lớn và lực liên kết giữa các phân tứ lớn
¡ lượng phân tử
IV ĐIỀU CHẾ POLIME
1 Phản ứng trùng hợp
() Quá trình cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nh: :monome) tạo thành phân tử lớn (polime) được gọi là phán ứng trùng Ì ‹ 5
(Œ) Điều kiệmemonome tham gia phán ứng trùng
liên kết kép hoặc có vòng không bền
‹ là phải có ~ Phản ứng trùng hợp từ một loại monome thì gọi l> tàng hợp ~ Phản ứng trùng hợp rừ nhiều loại moneme thì gọi Ì đồng trùng hợp
Trang 39Vĩ dự Trùng hợp diéu chế P.E nCH;=CH; Đồng trùng hợp điều chế cao su buna-S, cao su buna-N nCH;=CH-CH=CH; + nCH=CH; > Ces (stiren) [-CH;-CH=CH-CH;-CH-CH;-], Cạn, 1590 am 5° oH -CH-L (cao su bưna~8) nCH;=CH-CH=CH; + nCH=CH; > tx [-CH,-CH-CH-CH,-CH-CHtz-}, (cao su buna-N) — CN 2 Phản ứng trùng ngưng
(@) Định nghĩa: Quá 'trình nhiều phân tử nhỏ (monome) kết hop với nhau thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng những phân
tử nước được gọi là phản ứng trùng ngưng
(2) Điều kiện monome tham gia phản ứng trùng ngưng là phải có từ 2 nhóm chức trở lên Vi diz nH,N-CH;-COOH —Ê—> (-HN-CHi-C-L, + nHO i ° V UNG DỤNG Ba lĩnh vực ứng dụng chú yếu của polime là: cao su-chit déo- te sợi tổng hợp 1 Cao su tổng hợp
— Cao su buna (phương pháp Lebeđev)
So dé: Tinh bot —> rượu etylc —> butađien-l,3 —> cao su buna (CeHO2), + nH20 BED nCsHyOc
CHuO, -#92#“, 2C;H;OH + 2CO;Ÿ 72 FE TOTES TE PAT RR Et A RE PPE 2C;H:OH 29:2, CH.=CH-CH=CHạt H; + 2H¿O nCH;=CH-CH=CH, ~——%2.>[-CH;-CH=ECH-CH;-], — Cao su tổng hợp hiện nay: Cao su buna-N, cao su buna-S (6 phan phan ứng trùng hợp) “Thực hiện sự lưu hóa cao su: chế hóa cao su với lưu huỳnh ở nhiệt độ cao: (CHa tS E> (CHS
Cao su lưu hóa có cấu tạo mạng lưới không gian nên bền hơn, đàn
hổi hơn, khó tan trong các dung môi
Chứ ý: Nếu ít S thì cao su đễ chảy nhão, hơi nhiều S thì cao su trở
nên đòn, quá nhiểu § thi cao su mất hẳn tính đàn hồi, chuyển thành
chất rấn gọi là nhựa ebonit | ai ~CH,-CH-CH-CH,-CH,-CH CH-CH, meee $ I Đ 1 ơ BÀ RGEONGGIGURGLASS0E xi
Cầu nối đi sunfua liên kết các phân tử hình thành cấu tạo mạng
lưới không gian 9 Tơ tổng hợp @) % đồ tổng quát: Tơ TH ưu Tơ thiên ime “Tơ hóa học an Tơ nhần tạo Tw monome téng hop thanh nilon-6,6, to capron (nilon-6) tơ enan (nilon-7), to capron
Loại tơ có sẵn trong
thiên nhiên, Từ polùne thiên nhiên chế hóa thành
có sợi sẵn tơ visco,
Trang 40@) Aột số tơ tổng hợp thông dụng:
— Poliamit: Nilon~6,6, tơ capton, tơ enan, to kevlaz
* Nilon —6,6: Do’ sf tring ngưng của axit adipic va hexametylen diamin nHOOC-(CH;j~COOH + nHbN-(CH;NH; ~> TH] + 2nHO ° OH H u n * Tơ capron (nilon-6): điểu chế từ axit amino caproic hoặc từ caprolactam: ã nH,N-(CH;;-COOH —E= [-NHCHủzC- + nH,O là 6), CH= CH= CH 1 ` c= cap, j-N-( Nie: ” Ga cH NH OSS HN LẺ org lie ỗ A Caprolactam a * To enan (nilon~7): đo sự trùng ngưng của axit @-amino enantoic: ¢ ` BELN-(CHa)- COOH > (-N-(CHie-C-] + nH;© | H Ojn © To kevlaz: dùng trong vỏ xe hơi hoặc áo chống đạn: k aN -COOH + ann) NH, > Axit tere-phtalic Phenyldiamin ¢ > + 2nHO LÍ ` +9 vas " * Polieste: sHOoc-(C)-coori + nHO-CH,-CH,-OH + Axit tere~phtalic - Etilen glicol > -C ih I ° fo} + 2nH,O 8 Chat déo :
(i) Định nghĩa: Chất đếo là những
dang khi chịu tác dụng của nhiệt, áp suất
thôi tác dụng
+ liệu có khả năng bị biến m giữ sự biến dạng đó khi + (3) Thành phần cơ bản của chất đếo gồm polime, chất hóa dẻo, chất độn, chất phụ gia (3) Một số chất dếo thông dụng: * Polietien (PE) * Polistiren (PS) * Polivinylclorua (PVC) : n CH,=CH | > phun a t fet See
Clo hóa PVC thu được tơ clorin