Bài giảng Hóa học hữu cơ (tiết 10)
1. Cấu tạo
- Mạch C hở, có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh.
- Trong phân tử chỉ có liên kết đơn (liên kết d) tạo thành từ 4 obitan lai hoá sp3 của nguyên tử C, định hướng kiểu tứ diện đều. Do đó mạch C có dạng gấp khúc. Các nguyên tử có thể quay tương đối tự do xung quanh các liên kết đơn.
- Hiện tượng đồng phân do các mạch C khác nhau (có nhánh khác nhau hoặc không có nhánh).
2. Cách gọi tên
- Tên gọi gồm: Tên mạch C có đuôi an.
ãn xuất halogen có KLPT xấp xỉ vì trong rượu có hiện tượng liên hợp phân tử nhờ liên kết H, do đó sự bay hơi khó khăn. - Tất cả các rượu đơn chức đều nhẹ hơn nước. - Ba chất đầu (metanol, etanol, propanol) tan vô hạn trong nước là do khi hoà tan rượu vào nước, giữa các phân tử rượu và các phân tử nước hình thành liên kết hiđro: Sau đó độ tan giảm nhanh khi n tăng. Tính chất hoá học 1. Tác dụng với kim loại kiềm. Các ancolat là chất rắn, tan nhiều trong rượu tương ứng, bị thuỷ phân hoàn toàn. 2. Phản ứng este hoá với axit hữu cơ và vô cơ - Các phản ứng este hoá đều thuận nghịch, không hoàn toàn. Muốn phản ứng xảy ra hoàn toàn theo chiều thuận phải dùng H2SO4 đặc để hút nước. - Phân biệt: Rượu bậc 1: phản ứng chậm, không hoàn toàn. Rượu bậc 2: phản ứng rất chậm. Rượu bậc 3: gần như không xảy ra phản ứng. 3. Phản ứng tách nước - Tạo ete: - Tạo olefin: 4. Phản ứng tách hiđro: Cho hơi rượu qua bột Cu hay bột Fe nung nóng. Rượu bậc 1 ® anđehit. Rượu bậc 2 ® xeton. 5. Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn (êm dịu) 6. Riêng rượu etylic bị lên men giấm. Điều chế 1. Thuỷ phân este và dẫn xuất halogen 2. Cộng H2O vào anken 3. Khử anđehit và xeton 4. Cho glucozơ lên men được rượu etylic Giới thiệu một số rượu một lần rượu 1. Rượu metylic CH3OH - Là chất lỏng, không màu, nhẹ hơn nước, tan vô hạn trong nước, có mùi đặc trưng, nhiệt độ sôi = 65oC. - Rất độc: uống phải dễ mù, uống nhiều dễ chết. - Dùng để điều chế anđehit fomic, tổng hợp chất dẻo, làm dung môi. - Điều chế: + Tổng hợp trực tiếp: + Bằng cách chưng gỗ 2. Rượu etylic CH3 - CH2 - OH - Là chất lỏng, nhẹ hơn nước, tan vô hạn trong nước, có mùi thơm, nhiệt độ sôi = 78oC. - Có ứng dụng rất lớn trong thực tế: Để chế tạo cao su và một số chất hữu cơ tổng hợp khác như este, axit axetic, ete Để làm dung môi hoà tan vecni, dược phẩm, nước hoa. 3. Rượu butylic C4H9OH Có 4 đồng phân là những chất lỏng, ít tan trong nước hơn 3 chất đầu dãy đồng đẳng. Có mùi đặc trưng. 4. Rượu antylic CH2 = CH - CH2OH - Là chất lỏng không màu, mùi xốc, nhiệt độ sôi = 97oC - Được dùng để sản xuất chất dẻo. - Khi oxi hoá ở chỗ nối đôi tạo thành glixerin: - Điều chế đi từ propilen Rượu nhiều lần rượu 1. Phản ứng đặc trưng Do có nhiều nhóm OH trong phân tử nên độ phân cực của các nhóm O - H tăng, nguyên tử H ở đây linh động hơn so với ở rượu 1 lần rượu. Do vậy ngoài những tính chất chung của rượu, chúng còn có những tính chất riêng của rượu nhiều lần rượu: Điển hình là phản ứng hoà tan Cu(OH)2 tạo thành dung dịch màu xanh lam. 2. Giới thiệu một số rượu nhiều lần rượu a) Etylenglicol CH2OH - CH2OH - Là chất lỏng dạng xiro, không màu, không mùi, có vị ngọt, độc, tan nhiều trong nước, nhiệt độ sôi = 197oC. - Điều chế: + Đi từ etilen - Etylenglicol có thể trùng ngưng với điaxit tạo thành polime dùng làm sợi tổng hợp b) Glixerin CH2OH - CHOH - CH2OH - Là chất lỏng dạng xiro, không màu, không mùi, có vị ngọt, tan nhiều trong nước, nhiệt độ sôi = 190oC - Phản ứng este hoá với HNO3 (khi có mặt H2SO4đ): Nitroglixerin là chất lỏng như dầu, rất độc, kém bền, khi va chạm mạnh gây nổ. Dùng làm thuốc nổ điamit - Điều chế: + Xà phòng hoá chất béo. + Lên men glucozơ khi có mặt NaHSO3 + Tổng hợp từ propilen - Ứng dụng: + Dùng để sản xuất thuốc nổ nitroglixerin. + Trong sản xuất thực phẩm, dược phẩm, hương liệu, thuộc da, vải, mực, kem đánh răng. Ete 1. Cơng thức - Ete là dẫn xuất của rượu khi thay thế H trong nhĩm OH bằng một gốc hiđrocacbon. R - O - R' - Tên gọi của ete = Tên hai gốc hiđrocacbon + ete Gốc R được gọi theo thứ tự chữ cái đầu. Ví dụ: CH3 - O - CH2 - CH3 : etyl metyllete. C2H5 - O - C2H5 : đietylete. 2. Tính chất - Ete khơng cĩ nguyên tử H linh động nên khơng cĩ phản ứng đặc trưng của rượu. Ete khơng tác dụng với nước để tạo lại rượu. - Đimetylete (CH3 - O - CH3) là chất khí (nhiệt độ sơi = - 23,7oC), ít tan trong nước. - Đietylete là chất lỏng, nhiệt độ sơi = 36oC, là dung mơi rất tốt để hồ tan chất béo và các chất hữu cơ. Đietylete tinh khiết được dùng làm thuốc mê trong y học. VII.Phenol Cấu tạo phân tử của phenol Phenol là dẫn xuất của hiđrocacbon thơm trong đó một hay nhiều nguyên tử H của nhân benzen được thay thế bằng nhóm OH. Ví dụ: Ở đây chỉ xét một chất tiêu biểu là C6H5 - OH. Trong phân tử phenol có hiệu ứng liên hợp (+C) : Mây electron của cặp e không tham gia liên kết trong nguyên tử O bị dịch chuyển về phía nhân benzen: kết quả làm tăng độ phân cực của liên kết O - H. Nguyên tử H linh động, dễ tách ra làm phenol có tính axit. Mặt khác, do hiệu ứng liên hợp dương (+C) của nhóm OH làm mật độ e ở các vị trí ortho và para trên nhân benzen tăng lên, do đó phản ứng thế vào các vị trí này dễ hơn ở benzen. Tính chất vật lý - Phenol là chất tinh thể không màu, nhiệt độ nóng chảy = 42oC. - Ở nhiệt độ thường, phenol ít tan trong nước, khi đun nóng độ tan tăng lên. ở to > 70oC tan vô hạn vào nước. Phenol tan nhiều trong rượu, ete, clorofom, - Phenol độc, có tính sát trùng, làm bỏng da. Tính chất hoá học 1. Tác dụng với kim loại kiềm. Các ancolat là chất rắn, tan nhiều trong rượu tương ứng, bị thuỷ phân hoàn toàn. 2. Phản ứng este hoá với axit hữu cơ và vô cơ - Các phản ứng este hoá đều thuận nghịch, không hoàn toàn. Muốn phản ứng xảy ra hoàn toàn theo chiều thuận phải dùng H2SO4 đặc để hút nước. - Phân biệt: Rượu bậc 1: phản ứng chậm, không hoàn toàn. Rượu bậc 2: phản ứng rất chậm. Rượu bậc 3: gần như không xảy ra phản ứng. 3. Phản ứng tách nước - Tạo ete: - Tạo olefin: 4. Phản ứng tách hiđro: Cho hơi rượu qua bột Cu hay bột Fe nung nóng. Rượu bậc 1 ® anđehit. Rượu bậc 2 ® xeton. 5. Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn (êm dịu) 6. Riêng rượu etylic bị lên men giấm. Điều chế phenol và ứng dụng 1. Tách từ nhựa chưng than đá. 2. Đi từ benzen. 3. Ứng dụng Phenol được dùng làm thuốc sát trùng, diệt nấm mốc, chế tạo thuốc nhuộm, dược phẩm, thuốc diệt cỏ dại, để chế tạo tơ tổng hợp (poliamit) và chất dẻo (nhựa bakelit) Rượu thơm Công thức: C6H5 - R - OH. Trong đó R là gốc hiđrocacbon mạch hở. C6H5 - CH2OH C6H5 - CH2 - CH2OH (rượu benzylic) (rượu phenyletylic) Cả hai đều là chất lỏng, ít tan trong nước, tan được trong một số dung môi hữu cơ như rượu etylic, ete, axeton, Cả 2 đều tham gia phản ứng như rượu no, mạch hở, bậc nhất một lần rượu. VIII.Axit cacboxylic Cấu tạo - Là dẫn xuất của hiđrocacbon thơm có nhóm -COOH ở mạch nhánh. - Nhân benzen hút electron làm tăng độ linh động của H trong nhóm -COOH, do đó axit thơm có tính axit mạnh hơn axit no mạch hở. - Nhóm -COOH có tính hút electron, do đó làm tăng tính bền của nhân benzen, làm phản ứng thế trên nhân benzen khó hơn và thường xảy ra ở vị trí meta. Tính chất - Các axit cacboxylic thơm là chất tinh thể, ít tan trong nước. - Tính axit: thể hiện mạnh hơn axit no mạch hở. - Các axit này cũng tham gia các phản ứng đặc trưng chung cho nhóm -COOH. - Phản ứng trên nhân benzen: Giới thiệu một số axit thơm 1. Axit benzoic C6H5 - COOH - Là chất tinh thể hình kim, không màu, nhiệt độ sôi = 122,4oC. Ít tan trong nước lạnh, tan nhiều hơn trong nước nóng. - Có tính sát trùng, được dùng trong y học, để bảo quản thực phẩm, để tổng hợp các hợp chất hữu cơ (thuốc nhuộm) - Điều chế: Oxi hoá toluen có xúc tác 2. Axit phtalic C6H4(COOH)2 - Thường gặp dạng ortho và para. - Axit ortho - phtalic là chất tinh thể, tan nhiều trong nước nóng. Khi đun nóng, không nóng chảy mà bị mất nước tạo thành anhiđrit phtalic. 3. Axit salixilic HO - C6H4 - COOH - Là chất tinh thể, nhiệt độ nóng chảy = 159oC, ít tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ. - Dùng làm thuốc sát trùng, chế thuốc chữa bệnh, bảo quản thực phẩm. Giới thiệu một số axit có nhóm chức pha tạp - Là chất tinh thể không màu, tan nhiều trong nước. - Tính axit mạnh hơn axit axetic (K = 1,48 . 10-4). - Có trong nhiều loại thực vật (củ cải đường, nho), trong quả chưa chín. - Là chất tinh thể, không màu, hút ẩm mạnh và chảy rữa. - Tan nhiều trong nước. - Có trong sữa chua, tạo thành khi lên men lactic một số chất đường. Ví dụ. - Axit lactic được dùng trong công nghiệp thuốc nhuộm (cầm màu), công nghiệp thuộc da, công nghiệp thực phẩm và dược phẩm. 3. Axit malic (axit táo) - Là chất tinh thể, tan nhiều trong nước. - Có chứa trong một số quả (táo, nho). - Dùng trong công nghiệp thực phẩm. - Là chất tinh thể, tan nhiều trong nước. - Có nhiều trong các loại quả, đặc biệt là nho (nên có tên là axit rượu vang) - Muối kali - natri tactrat. KOOC - CHOH - CHOH - COONa Hoà tan được Cu(OH)2 tạo thành dung dịch Feling, dùng làm thuốc thử anđehit và các hiđratcacbon. 5. Axit limonic hay axit xitric (axit chanh) - Là chất tinh thể, tan nhiều trong nước. - Có nhiều trong chanh và một số quả chua khác. IX. Xeton Cấu tạo Trong đó R, R' là những gốc hiđrocacbon có thể giống hoặc khác nhau. Ví dụ. Tính chất vật lý - Axeton là chất lỏng, các xet
File đính kèm:
- HOA HOC HUU CO.doc