Chương 8: Dẫn xuất halogen. Ancol - Phenol

iết ứng dụng của nó. 
7. Hãy đề nghị sơ đồ các phản ứng kế tiếp nhau để thực hiện được các chuyển hoá sau:
a) CH3CH2CH2CH2Cl đ CH3CHClCH2CH3
b) C6H6 đ C6H3CCl2CH3
8. Hãy điền chữ Đ (đúng) hoặc S (sai) vào các dấu [ ] ở mỗi câu sau:
a) Sản phẩm chính khi monoclo hoá isopentan là dẫn xuất clo bậc III. [ ]
b) Sản phẩm chính khi monobrom hoá isopentan là dẫn xuất brom bậc III. [ ]
c) Sản phẩm chính khi đun sôi 2-clobutan với KOH/Etanol là but-1-en. [ ]
d) Sản phẩm chính khi chiếu sáng hỗn hợp toluen và clo là p-clotoluen. [ ]
ancol :
Cấu tạo, danh pháp, tính chất vật lí
ã Biết cấu tạo phân tử, liên kết hiđro và tính chất vật lí của ancol. 
Bài 53
(1 tiết)
Bài 27
(1 tiết)
ã Hiểu phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hoá của ancol.
ã Biết phương pháp điều chế và ứng dụng của ancol.
I - Định nghĩa, Phân loại, đồng phân và danh pháp 
1. Định nghĩa
Ancol là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm hiđroxyl (-OH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no.
Ancol quen thuộc với chúng ta là C2H5-OH, được gọi là ancol etylic hoặc etanol. Các ancol no, đơn chức, mạch hở hợp thành dãy đồng đẳng của ancol etylic có công thức chung là CnH2n+1OH (n ³1).
2. Phân loại 
Ancol được phân loại theo cấu tạo gốc hiđrocacbon và theo số lượng nhóm hiđroxyl trong phân tử như thí dụ ở bảng dưới đây.
Bảng 8.2. Phân loại ancol
Ancol
Phân loại theo cấu tạo
gốc hiđrocacbon
Phân loại theo theo số
lượng nhóm hiđroxyl
C2H5OH
Ancol no, bậc I((*) Bậc của ancol bằng bậc của nguyên tử cacbon liên kết với nhóm OH.
)
Ancol đơn chức (monoancol)
Xiclo – C6H11OH
Ancol no, bậc II
Ancol đơn chức (monoancol)
(CH3)3COH
Ancol no, bậc III
Ancol đơn chức (monoancol)
HO-CH2CH2-OH
Ancol no, bậc I
Ancol đa chức (poliancol)
HO-CH2CHOHCH2-OH
Ancol no, bậc I, II
Ancol đa chức (poliancol)
CH2=CH-CH2-OH
Ancol không no, bậc I
Ancol đơn chức (monoancol)
C6H5CH2OH
Ancol thơm bậc I
Ancol đơn chức (monoancol)
3. Đồng phân và danh pháp
a) Đồng phân
Ngoài đồng phân nhóm chức (chẳng hạn CH3CH2OH và CH3OCH3), ancol có đồng phân mạch cacbon và đồng phân vị trí nhóm chức. Thí dụ :
CH3CH2CH2CH2OH	CH3CH2CH(OH)CH3	(CH3)2CHCH2OH	(CH3)3COH 
 ancol butylic ancol sec-butylic ancol isobutylic ancol tert-butylic
b) Danh pháp 
ã Tên thông thường (tên gốc - chức) :
Ancol + tên gốc hiđrocacbon + ic
 Thí dụ :
 CH3OH (CH3)2CHOH CH2 =CHCH2OH C6H5CH2OH
 ancol metylic ancol isopropylic ancol anlylic ancol benzylic
ã Tên thay thế : 
Tên hiđrocacbon tương ứng theo mạch chính + số chỉ vị trí + ol 
Mạch chính được quy định là mạch cacbon dài nhất có chứa nhóm OH.
Số chỉ vị trí được bắt đầu từ phía gần nhóm OH hơn. Thí dụ :
CH3CH2CH2CH2OH 
 butan-1-ol butan-2-ol 2-metylpropan-1-ol 2-metylpropan-2-ol
 etan-1,2-điol propan-1,2,3-triol 3,7-đimetyloct-6-en-1-ol
 (etylen glicol) (glixerol) (xitronelol, trong tinh dầu sả)
II - Tính chất vật lí và liên kết hiđro của ancol
1. Tính chất vật lí
Hằng số vật lí của một số ancol thường gặp được ghi trong bảng 8.3. 
Bảng 8.3. Hằng số vật lí của một số ancol
Công thức
tnc,0C
ts.0C
D, g/cm3
Độ tan, g/100g H2O
CH3OH
-97,7
64,7
0,792
Ơ
CH3CH2OH
-114,5
78,3
0,789
Ơ
CH3CH2CH2OH
-126,1
97,2
0,804
Ơ
CH3CH(OH)CH3
-89,0
82,4
0,785
Ơ
CH2=CHCH2OH
-129,0
97,0
0,854
Ơ
CH3CH2CH2CH2OH
-89,5
117,3
0,809
9 (15oC)
CH3CH2CH(OH)CH3
-114,7
99,5
0,806
12,5 (25oC)
(CH3)2CHCH2OH
-108,0
108,4
0,803
9,5 (18oC)
(CH3)3COH
-25,5
82,2
0,789
Ơ
(CH3)2CHCH2CH2OH
-117,2
132,0
0,812
2,7 (22oC)
HO CH2CH2OH
-12,6
197,8
1,115
Ơ
HOCH2CHOHCH2OH
20,0
290,0
1,260
Ơ
C6H5CH2OH
-15,3
205,3
1,045
4,0 (17oC)
ở điều kiện thường, các ancol từ CH3OH đến khoảng C12H25OH là chất lỏng, từ khoảng C13H27OH trở lên là chất rắn. 
Các ancol có từ 1 đến 3 nguyên tử C trong phân tử tan vô hạn trong nước. Khi số nguyên tử C tăng lên thì độ tan giảm dần.
Các poliol như etylen glicol, glixerol thường sánh, nặng hơn nước và có vị ngọt.
Các ancol trong dãy đồng đẳng của ancol etylic đều là những chất không màu.
2. Liên kết hiđro
a) Khái niệm về liên kết hiđro
Người ta nhận thấy rằng nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ tan trong nước của ancol đều cao hơn so với hiđrocacbon, dẫn xuất halogen hoặc ete có phân tử khối chênh lệch nhau không nhiều (Bảng 8.4).
Bảng 8.4. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ tan trong nước của một số hợp chất
CH3CH3
CH3OH
CH3F
CH3OCH3
M, đvC
30
32
34
46
tnc, oC
-172
-98
-142
-138
ts, oC
-89
65
-78
-24
Độ tan, g/100gH2O
0,007
Ơ
0,25
7,6
Để giải thích điều đó, hãy so sánh sự phân cực ở nhóm C-O-H ancol và ở phân tử nước (hình 8.2).
 Hình 8.2- Sự phân cực ở nhóm C-O-H ancol và ở phân tử nước
Nguyên tử H mang một phần điện tích dương (d+) của nhóm –OH này khi ở gần nguyên tử O mang một phần điện tích âm (d-) của nhóm –OH kia thì tạo thành một liên kết yếu gọi là liên kết hiđro, biểu diễn bằng dấu như ở hình 8.3. Trong nhiều trường hợp, nguyên tử H liên kết cộng hoá trị với nguyên tử F, O hoặc N thường tạo thêm liên kết hiđro với các nguyên tử F, O hoặc N khác.
Hình 8.3. Liên kết hiđro : a) giữa các phân tử nước ; b) giữa các phân tử ancol ;
c) giữa các phân tử ancol với các phân tử nước
b) ảnh hưởng của liên kết hiđro đến tính chất vật lí
Do có liên kết hiđro giữa các phân tử với nhau (liên kết hiđro liên phân tử), các phân tử ancol hút nhau mạnh hơn so với những phân tử có cùng phân tử khối nhưng không có liên kết hiđro (hiđrocacbon, dẫn xuất halogen, ete,). Vì thế cần phải cung cấp nhiệt nhiều hơn để chuyển ancol từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng (nóng chảy) cũng như từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí (sôi).
Các phân tử ancol nhỏ, một mặt có sự tương đồng với các phân tử nước (hình 8.4), mặt khác lại có khả năng tạo liên kết hiđro với nước (hình 8.3c), nên có thể xen giữa các phân tử nước, “gắn kết” với các phân tử nước. Vì thế chúng hoà tan tốt trong nước.
Hình 8.4. Mô hình phân tử nước (a) ; etanol (b) 
Bài tập
1. Hãy điền các cụm từ thích hợp vào chỗ trống trong câu sau : " Về hình thức thì bậc của ancol biến đổi ... , nhưng về thực chất thì người ta chỉ chia ancol thành ... bậc.
A. từ I đến IV ; B. từ I đến III ; C. từ 0 đến III ; D. từ 0 đến IV ; E. 1 ; G. 2 ; H. 3 ; K. 4.
2. Gọi tên thông thường (gốc chức), tên IUPAC và cho biết bậc của các ancol sau : 
a) CH3CH2CH2CH2OH	b) CH3CH(OH)CH2CH3 	c) (CH3)3COH	
d) (CH3)2CHCH2CH2OH	 	e) CH2=CH-CH2OH	g) C6H5CH2OH
3. Viết công thức cấu tạo của các ancol sau :
	a) 	Ancol isobutylic	 	b) Ancol isoamylic	 	c) 2-metylhexan-3-ol
	d) Xiclohexanol	 	e) But-3-en-1-ol	g) 2-Phenyletan-1-ol
4. Hai đồng phân A và B chỉ chứa C, H và O. Đốt cháy hoàn toàn 1,38 g A thu được 1,344 l khí CO2 (đktc) và 1,62 g nước. Tỉ khối hơi của B so với hiđro bằng 23. A tác dụng với natri giải phóng hiđro còn B không phản ứng với natri. Hãy xác định công thức phân tử, nhóm chức và công thức cấu tạo của A và B.
5. Hãy viết công thức cấu tạo và gọi tên các ancol đồng phân ứng với công thức phân tử C5H12O.
6. Trong các cặp chất sau đây chất nào có nhiệt độ sôi cao hơn, tan trong nước tốt hơn, vì sao ?
	a) CH3OH và CH3OCH3	 b) C2H5OH và C2H5OCH3
	c) C2H5F và C2H5OH	 d) C6H5 CH2OH và C6H5OCH3
ancol :
Tính chất hoá học, 
điều chế và ứng dụng
ã Biết phản ứng thế, phản ứng tách và phản ứng oxi hoá của ancol.
Bài 54
(2 tiết)
Bài 27
(1 tiết)
ã Biết phương pháp điều chế và ứng dụng của ancol.
I - Tính chất hoá học 
1. Phản ứng thế H của nhóm OH ancol 
a) Phản ứng chung của ancol
Hình 8.5. Thí nghiệm về sự tạo thành và thuỷ phân natri etylat
 
Thực nghiệm : Cho Na tác dụng với etanol dư (bình A không cần đun nóng), phản ứng xảy ra êm dịu (không mãnh liệt như với nước). Chưng cất đuổi hết etanol dư, trong bình còn lại chất rắn là natri etylat :
 C2H5OH + Na đ H2 + C2H5ONa
 natri etylat
Cho nước vào bình A, chất rắn tan hết. Dung dịch thu được làm hồng phenolphtalein. Chưng cất thì lại thu được etanol (ở bình B) và NaOH 
(ở bình A) :
C2H5ONa + HOH đ C2H5OH + NaOH
 RO-H + Na đ H2 + RO-Na
 natri ancolat
RO-Na + H-OH đ RO-H + NaOH
ã Ancol tác dụng với kim loại kiềm tạo ra ancolat và giải phóng hiđro :
ã Ancol hầu như không phản ứng được với NaOH, mà ngược lại, natri ancolat bị thuỷ phân hoàn toàn :
b) Phản ứng riêng của glixerol
Glixerol hoà tan được Cu(OH)2 tạo thành phức chất tan, màu xanh da trời :
	 đồng (II) glixerat, xanh da trời
Phản ứng này được dùng để nhận biết glixerol và các poliancol mà các nhóm OH đính với những nguyên tử C cạnh nhau, chẳng hạn như etylenglicol.
2. Phản ứng thế nhóm OH ancol
Thực nghiệm :
(A) : (CH3)2CHCH2CH2OH, (ancol isoamylic), hầu như không tan trong nước.
(B) : ancol isoamylic không tác dụng với axit loãng, lạnh.
(C) : ancol isoamylic tan trong H2SO4 đậm đặc do tác dụng với axit :
(CH3)2CHCH2CH2-OH + H2SO4 đ (CH3)2CHCH2CH2-OSO3H + HOH 
 isoamyl hiđrosunfat, tan trong H2SO4	
 R-OH + HA đ R-A + H2O
 C2H5-OH + HBr đ C2H5-Br + H2O
 + 3HNO3 đ +3H2O
 glixerol "glixeryl trinitrat"
Nhận xét
Ancol tác dụng với các axit mạnh như axit sunfuric đậm đặc ở lạnh, axit nitric đậm đặc, axit halogenhiđric bốc khói. Nhóm OH ancol bị thế bởi gốc axit.
3. Phản ứng tách nước
a) Tách nước liên phân tử 
Đun etanol với H2SO4 đặc ở 140oC, cứ 2 phân tử ancol tách 1 phân tử nước tạo thành 1 phân tử đietyl ete. (Thực chất đây là phản ứng thế nhóm OH bằng OC2H5).
C2H5O-H + HO-C2H5 C2H5-O-C2H5 + H-OH 
b) Tách nước nội phân tử
 CH2=CH2 + H-OH
 H OH
Khi đun với H2SO4 đặc ở 170oC, cứ mỗi phân tử ancol tách 1 phân tử nước, tạo thành 1 phân tử anken.
Hướng của phản ứng tách nước nội phân tử tuân theo quy tắc Zai-xép : Nhóm OH ưu tiên tách ra cùng với H ở cacbon bậc cao hơn bên cạnh để tạo thành liên kết đôi C = C mang nhiều nhóm ankyl hơn. Thí dụ :
 but-2-en (sản phẩm chính) but-1-en (sản phẩm phụ)
CH3-CH=CH-CH3 + CH2=CH-CH2-CH3
ã Ancol bậc I bị oxi hoá nhẹ thành anđehit.
ã Ancol bậc II bị oxi hoá nhẹ thành xeton.
ã Ancol bậc III bị oxi hoá mạnh thì gãy mạch cacbon.
ã Ancol cháy tạo thành CO2, H2O và toả nhiệt.
R-CH2-OH + CuO R-CH=O + Cu