Nguyễn Thế Hùng Chơng I. Đại cơng về hóa học hữu cơ Đ 1. Thành phần nguyên tố và công thức phân tử I. Khái niệm - Đặc điểm chung về hợp chất hữu cơ 1) khái niệm về hoá học hữu cơ, hợp chất hữu cơ - Hoá học hữu cơ là ngành hoá học chuyên nghiên cứu các hợp chất có chứa các bon ( trừ CO 2 , CO, muối CO 3 - ). - Hợp chất hữu cơ là những hợp chất chứa các bon đợc ngành hoá học hữu cơ nghiên cứu 2) Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ. - Thành phần nguyên tố: Nhất thiết phải có Các bon, thờng gặp : H, O, N và sau đó là các halozen, P, S. - Liên kết hoá học: Chủ yếu là liên cộng hoá trị. - Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, kém bền bởi nhiệt, và dễ cháy - Các phản ứng hoá học hữu cơ thờng xảy ra chậm, và không hoàn toàn. 3) Phân loại: có 2 loại cơ bản a - Các hợp chất hyđrô - các bon : Có 3 loại chính . - H-C no: + Hợp chất H - C no mạch hở ( ankan hay Parafin) + . mạch vòng ( XiCloankan) - H - C không no : + Hợp chất H - C không no loại có 1 liên kết đôi ( anken hay Ôlêfin) + . 2 ( Ankađien hay Đi ôlefin ) + 1 ba ( Ankin ) - H -C thơm : là những hợp chất có chứa vòng Ben zen ( hay vòng thơm ) b - Các hợp chất có chứa nhóm chức: Là những hợp chất chứa một nhóm nguyên tử qui định tính chất hoá học đặc trng của hợp chất đó ví dụ: - Nhóm - OH qui định tính chất hoá học của rợu R - OH - Nhóm - COOH qui định tính chất hoá học của axít hữu cơ R - COOH R - là gốc hyđrocác bon. II. Công thức phân tử . 1) Các công thức hoá học của hợp chất hữu cơ . a - Công thức tổng quát: cho biết thành phần định tính các nguyên tố . Ví dụ: CxHyOz b - Công thức thực nghiệm: Cho biết tỉ lệ về số lợng các nguyên tố trong phân tử. Ví dụ ; ( CH 2 O )n n: nguyên và n 1 c - Công thức đơn giản: tơng tự công thức thực nghiệm ( không có n ). Ví dụ: CH 2 O d - Công thức phân tử: Cho biết số lợng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử. Có thể xác định công thức phân tử qua công thức thực nghiệm, khi biết giá trị n Ví dụ: Từ ( CH 2 O ) n khi n = 2 thì CTPT là C 2 H 4 O 2 . f - Công thức cấu tạo: + Cho biết số lợng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử. + . trình tự sắp xếp các nguyên tử trong phân tử. ví dụ : CTPT C 2 H 4 O 2 Có các CTCT CH 3 COOH , HCOOCH 3 , CH 2 - CHO OH 2) Xác định khối lợng phân tử ( M A ) : Có các công thức tính M A - Dựa vào khối lợng riêng ở đktc: M A = 22,4D ( D là khối lợng riêng g/l ) - Dựa vào tỷ khối hơi của khí A so với khí B ( d A/B ) M A = d A/B . M B - khối lợng và số mol của hợp chất A M A = A A n m 3) Cách xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ: a - Dựa vào thành phần % các nguyên tố: Vì khối lợng mỗi nguyên tố trong phân tử tỉ lệ với thành phần phần trăm => C x % 12 = H y % = O z % 16 = N v % 14 = 100 141612 vzyx +++ = 100 A M Chuyên đề: hoá Hữu cơ 1 Nguyễn Thế Hùng x = 100.12 .% A MC , y = 100 .% A MH , z = 100.16 .% A MO , v = 100.14 .% A MN b - Tính trực tiếp từ khối lợng sản phẩm đốt cháy: Ta có PTPƯ: C X H Y O Z N V + (x + 4 y - 2 z ) O 2 xCO 2 + 2 y H 2 O + 2 z N 2 MA 44x 9y 14v a mCO 2 mH 2 O mN 2 => x = a mM COA 44 . 2 , y = a mM OHA 9 . 2 , v = a mM NA 14 2. , z = 16 )1412( vyxM A ++ Nếu lợng CO 2 , N 2 ( khí B ) cho theo thể tích thì tính theo công thức mB = 4,22 . BB MV Ví dụ: B là khí CO 2 mCO 2 = 4,22 44. 2CO V Bài toán 1: Đốt cháy hoàn toàn 18,6 gam hợp chất hữu cơ A ta thu đợc 26,88 lít CO 2 và 12,6g nớc. Bằng một thí nghiệm khác khi phân tích một lợng chất nh trên thì thu đợc 2,24(l) khí N 2 (thể tích các khí đều đo ở đktc). Biết khi hoá hơi 13,95g A thì thu đợc thể tích bằng thể tích của 4,8gOxi (Các thể tích đo trong cùng điều kiện) . Xác định công thức phân tử của A Giải. Đặt CTPT của A là: C X H Y O Z N V . Vì ở cùng điều kiện t 0 và P => nA = nO 2 = 32 8,4 = 0,15 mol => MA = 15,0 35,19 = 93g hay 94 đvc áp dụng các công thức : x = a mM COA 44 . 2 = 6,18.44 44 4,22 88,26 93 = 6 , y = a mM OHA 9 . 2 = 6,18.9 6,12.93 = 7 v = a mM NA 14 2. = 6,18.14 28 4,22 24,2 93 = 1 , z = 16 )1412( vyxM A ++ = 16 )1.1476.12(93 ++ = 0 => CTPT của A là : C6H7N . Đ 2. Cấu tạo phân tử hợp chất hũ cơ I. Thuyết cấu tạo hoá học ( BútLêRốp): 1) Trong phân tử hợp chất hữu cơ các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị và theo thứ tự nhất định, gọi là cấu tạo hoá học. Nếu thay đổi sự liên kết đó sẽ tạo nên chất mới Ví dụ: CH3 - CH2 - OH C2H6O CH3 - O - CH3 Rợu ( etilíc) Ete (Đimêtyl ete) 2) Trong phân tử hợp chất hữu cơ các bon luôn có hoá trị 4. Nguyên tử C không những liên kết với nguyên tử nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau tạo thành mạch các bon khác nhau: Mạch thẳng, mạch nhánh, mạch vòng : Chuyên đề: hoá Hữu cơ 2 Nguyễn Thế Hùng CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3 , CH3 - CH2 - CH - CH3 mạch thẳng mạch nhánh mạch vòng CH3 3) Tính chất các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất, số lợng nguyên tử) và cấu tạo hoá học (thứ tự liên kết các nguyên tử trong phân tử) Ví dụ : Tính chất các chất phụ thuộc vào: - Bản chất nguyên tử + CH4 : khí, cháy - Số lợng nguyên tử + C4H10 : Khí + CCl4 : lỏng, không cháy + C5H12 : lỏng - Liên kết của các nguyên tử trong phân tử: + CH3 - CH2 - OH : lỏng, tác dụng với Na + CH3 - O - CH3 : Khí, không tác dụng với Na ý nghiã của thuyết cấu tạo hoá học: - Mỗi hợp chất hữu cơ chỉ có một CTCT duy nhất. - Từ tính chất hoá học có thể suy ra CTCT của một chất và ngợc lại từ CTCT có thể suy ra tính chất của chất đó. II. Đồng đẳng - Đồng phân - Liên kết Cộng hoá trị 1) đồng đẳng: Là những chất có tính chất hoá học tơng tự nhau, có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm metylen ( -CH2-). Những chất đồng đẳng hợp thành dãy gọi là dãy đồng đẳng. Ví dụ: CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 4 H 10 , CnH2n + 2 : Dãy đồng dẳng của mê tan. 2) Đồng phân: Là những chất có thành phân tử nh nhau, nhng có cấu tạo hoá học khác nhau nên có những tính chất khác nhau. Ví dụ: C2H6O + CH3 - CH2 - OH : lỏng, tác dụng với Na + CH3 - O - CH3 : Khí, không tác dụng với Na H H 3) Liên kết CHT : a/ Liên kết đơn - liên kết xic ma ( ) bền H - C - C - H - liên kết bằng 1 cặp e dùng chung C2H6 : H H b/ liên kết đôi: liên kết bằng 2 cặp e dùng chung H - C C - H Trong đó có 1 liên kết và 1 liên kết kém bền C2H4: H H c/ Liên kết ba: Bằng 3 cặp e chung: trong đó có 1 liên kết bền và 2 liên kết kém bền C2H2 : H C C H z y z y Py - Py Px - Px Pz - Pz Liên kết Liên kết Liên kết Chơng II . HyĐrô - Các bon - n là số nguyên tử C Công thức của các hợp chất Hyđrô- Các bon : CnH2n + 2 - 2a . - a là số liên kết hay mạch vòng Đ 1. HyĐrô - Các bon no: Chuyên đề: hoá Hữu cơ 3 Nguyễn Thế Hùng - Khi a = 0 Công thức chung của H - C no mạch hở : CnH2n + 2 => n 1 - Khi a = 1(Có1 mạch vòng) Công thức H - C no mạch vòng là: CnH2n => n 3 - Đặc điểm cấu tạo: Trong phân tử các nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết (Liên kết đơn) bền vững. I. Hyđrô - Các bon no mạch hở Có tên An kan hay Parafin CnH2n + 2 => n 1 1) Danh pháp - Đồng phân a/ Danh pháp: Đọc tên theo số nguyên tử C trong phân tử + đuôi an Ví dụ: CH 4 : Mêtan , C 2 H 6 : etan , C 3 H 8 : Propan , C 4 H 10 : Butan . - Với những Ankan có mạch các bon dài và phân nhánh thì: + Chọn mạch Các bon dài nhất làm mạch chính, đánh số thứ tự C trong mạch chính , bắt đầu từ phía có nhóm thế (nhánh) gần nhất + Đọc: Vị trí nhóm thế + số nhóm thế + tên nhóm thế ( Theo vần a, b, c, ) + tên mạch chính + đuôi an. Cl CH 3 1 2 3 4 5 6 7 Ví dụ: CH 3 - CH - CH - C - CH 2 - CH 2 - CH 3 : 3 - Clo, 2, 4, 4 - Tri metyl Heptan. CH 3 CH 3 b/ Đồng phân: Chỉ có loại đồng phân mạch các bon. Ví dụ: CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - CH 3 n - Pen tan C 5 H 12 CH 3 - CH 2 - CH - CH 3 CH 3 CH 3 Iso - Pentan (2 - Metỵl butan) CH 3 - C - CH 3 neo - Pentan ( 2, 2 - Đi metyl propan) CH 3 2) Tính chất vật lí: Hợp chất có số nguyên tử từ C 1 C 4 : khí ; C 5 C 16 : lỏng; C 17 trở lên: rắn 3) Tính chất hoá học : a/ Phản ứng thế : dới tác dụng của ánh sáng khuếch tán các An kan tác dụng đợc với Cl 2 và Br 2 khan . Đây là phản ứng đặc trng của Ankan nói riêng và của H - C no nói chung. CnH2n + 2 + X 2 sa / CnH2n + 1X + HX CnH2n + 1X + X 2 sa / CnH2nX2 + HX . Với an kan có 3 nguyên tử C trở lên thì QT thế theo tỉ lệ số mol 1 : 1 có thể ở bất kỳ C nào Ví dụ: CH 3 - CH 2 - CH 2 Cl CH 3 - CH 2 - CH 3 + Cl 2 sa / + HCl CH 3 - CHCl - CH 3 b/ Phản ứng tác dụng bởi nhiệt : - Phản ứng phân huỷ: C n H 2n + 2 900 0 c không có không khí nC + (n + 1)H 2 - Phản ứng tách H 2 : C n H 2n + 2 t 0 cao bột Fe C n H 2n + H 2 - Phản ứng Crăcking ( phản ứng bẻ gẫy mạch) Ankan và anken có khối lợng nhỏ hơn C n H 2n + 2 CRăcking C x H 2x + 2 + C y H 2y ( x + y = n) Ví dụ: CH 4 + C 3 H 6 C 4 H 10 Cracking C 2 H 6 + C 2 H 4 Chuyên đề: hoá Hữu cơ 4 Nguyễn Thế Hùng c/ Phản ứng cháy - PƯ oxyhoá hoàn toàn. CnH2n + 2 + 2 13 + n O 2 nCO 2 + (n+1) H 2 O nH 2 O > nCO 2 => n AnKan = nH 2 O - nCO 2 4) Điều chế Ankan: a/ Phơng pháp chung: R - COONa + NaOH tCaO, R - H + Na 2 CO 3 Ví dụ: CH 3 COONa + NaOH CaO t 0 cao CH 4 + Na 2 CO 3 - Có thể dùng phơng pháp nối mạch R - R R - X + 2Na + R / - X etekhan R - R / + 2NaX R / - R / Ví dụ : C 2 H 5 - C 2 H 5 C 2 H 5 I + 2Na + CH 3 I etekhan C 2 H 5 - CH 3 + 2NaI CH 3 - CH 3 b/ Phơng pháp điều chế CH 4 : Al 4 C 3 + 12H 2 O 3CH 4 + 4Al(OH) 3 Hoặc Al 4 C 3 + 12HCl 3CH 4 + 4AlCl 3 - Có thể thu từ khí thiên nhiên ( Trong khí thiên nhiên chứa 95% CH 4 ) II. HyĐro - Các bon mạch vòng Có tên : XicloAnkan. Công thức chung: CnH2n => n 3 1) Đặc điểm Cấu tạo và danh pháp: - Các nguyên tử C liên kết với nhau bằng liên kết đơn tạo mạch vòng khép kín - Đọc: XiClo + tên các ankan tơng ứng H 2 C H 2 C CH 2 H 2 C H 2 C C H 2 CH 2 H 2 C H 2 C H 2 C C H 2 CH 2 CH 2 H 2 C XiCloPropan XicloPentan XiCloHecxan 2) Tính chất hoá học: Tơng tự nh các Ankan: Tham gia các phản ứng thế và phản ứng cháy . Với các XicloAnkan có KLPT nhỏ nh : XiCloPropan, XiCloButan khi tác dụng với Cl 2 hay B 2 khan nóng thì phản ứng xảy ra theo cơ chế cộng hợp và vòng sẽ bị phá vỡ H 2 C H 2 C CH 2 + Br 2 t 0 c CH 2 - CH 2 - CH 2 Br Br XiCloPropan 1, 3 - Đi Brôm Propan Đ 2. HyĐro - Các bon không no Công thức chung: Cn H2n + 2 - 2a trong đó : - n : số nguyên tử C - a : số liên kết I. Đặc điểm cấu tạo - Phân loại - Danh pháp - Đồng phân. 1) Đặc điểm cấu tạo : Trong phân tử có các liên kết bội giữa các nguyên tử các bon hay có các liên kết kém bền. 2) Phân loại : Có 3 loại cơ bản. a/ HyĐro - Các bon không no có 1 liên kết đôi : Anken hay Olefin Chuyên đề: hoá Hữu cơ 5 Nguyễn Thế Hùng Nghĩa là : a = 1 => Ta có công thức của các anken là: CnH2n n 2 b/ HyĐro - Các bon không no có 2 liên kết đôi : Ankađien hay Đi olefin Nghĩa là: a = 2 => Công thức của Ankađien là : CnH2n - 2 với: n 3 c/ HyĐro - Các bon không no có 1 liên kết ba: Ankin. Nghĩa là: a = 2 => Công thức của Ankin là : CnH2n - 2 với: n 2 3) Danh pháp: a/ Anken: Đọc tên các ankan tơng ứng nhng đổi đuôi an thành đuôi ylen ( hoặc đuôi en) + vị trí của nối đôi Ví dụ: C 2 H 4 : CH 2 = CH 2 Etylen (eten) ; C 3 H 6 : CH 2 = CH - CH 3 Propylen (ProPen) C 4 H 8 CH 2 = CH - CH 2 - CH 3 Butylen - 1 (Buten - 1) CH 3 - CH = CH - CH 3 Butylen - 2 (Buten - 2) CH 2 = C - CH 3 2 - Metyl Propylen CH 3 b/ Ankađien: Đọc tên các ankan tơng ứng nhng đổi phụ âm n thành đuôi đien + vị trí các nối đôi. Ví dụ: CH 2 = C = CH 2 Propađien ; CH 2 = CH - CH = CH 2 Butađien - 1, 3 CH 2 = C = CH - CH 3 Butađien - 1, 2 CH 2 = C - CH = CH 2 2 - metyl butađien -1, 3 ( iso - Pren ) CH 3 c/ ankin : Đọc tên các ankan tơng ứng nhng đổi đuôi an thành đuôi in + vị trí của liên kết 3 Ví dụ : C 2 H 2 : CH CH Ankin (axetilen) C 3 H 4 : CH C - CH 3 Propin C 4 H 6 : CH C - CH 2 - CH 3 Butin - 1 CH 3 - C C - CH 3 Butin - 2 4) Đồng phân: - Đồng phân mạch các bon Có 2 loại đồng phân - Đồng phân vị trí liên kết đôi ( hoặc liên kết 3) Ví dụ : C 4 H 8 đồng phân mạch C: CH 2 = CH - CH 2 - CH 3 và CH 2 = C - CH 3 CH 3 Đồng phân vị trí nối đôi : CH 2 = CH - CH 2 - CH 3 và CH 3 - CH = CH - CH 3 Với các anken : Một số anken có khả năng tạo đồng phân không gian(Cis - Trans) Đó là những anken mà: - Mỗi nguyên tử các bon ở liên kết đôi phải có 2 nhóm thế khác nhau a c C = C a b và c d b d Ví dụ : CH 3 - CH = CH - CH 3 có khả năng tạo đồng phân CiS - TranS CH 3 CH 3 CH 3 H C = C C = C H H H CH 3 Cis - Buten - 2 ( Đồng phân cùng phía) Trans - Buten - 2 (Đồng phân khác phía) II. Tính chất hoá học: Nhận xét: Do trong phân tử có các liên kết kém bền , dễ bị gẫy => tạo điều kiện cho các nguyên tử C có liên kết kết hợp với các nguyên tử nguyên tố khác (Phản ứng cộng hợp) hoặc chúng tự liên kết với nhau ( phản ứng trùng hợp) hay dễ bị các chất Oxyhoá tác dụng. 1) Phản ứng cộng hợp: Đây là phản ứng đặc trng của các hợp chất H - C không no. Các hợp chất H - C không no có khả năng cộng hợp với: H 2 , X 2 , axít , H 2 O a/ An ken : C n H 2n + H 2 C n H 2n + 2 ; C n H 2n + X 2 C n H 2n X 2 C n H 2n + HX C n H 2n + 1 X ; C n H 2n + H 2 O )(42 lSOH C n H 2n + 1 OH Chuyên đề: hoá Hữu cơ 6 Nguyễn Thế Hùng b/ Ankađien: Các phản ứng cộng hợp đều xảy ra qua 2 giai đoạn Từ hợp chất có 2 nối đôi hợp chất có 1 nối đôi hợp chất chỉ còn liên kết đơn Ví dụ: C 4 H 6 + 2 H C 4 H 8 + 2 H C 4 H 10 Các Ankađien khi cộng hợp theo tỉ lệ số mol 1 : 1 thì sẽ tạo thành hỗn hợp các sản phẩm là đồng phân của nhau 2,1 CH 3 - CH 2 - CH = CH 2 Ví dụ: CH 2 = CH - CH = CH 2 + H 2 tNi , 4,1 CH 3 - CH = CH - CH 3 2,1 CH 3 - CHBr - CH = CH 2 CH 2 = CH - CH = CH 2 + HBr 4,1 CH 3 - CH = CH - CH 2 Br c/ Ankin: Các phản ứng cộng hợp đều xảy ra qua 2 giai đoạn Từ hợp chất có 2 nối đôi hợp chất có 1 nối đôi hợp chất chỉ còn liên kết đơn C n H 2n - 2 + 2 H C n H 2n + 2 H C n H 2n + 2 Nếu ankin tác dụng với H 2 có pd, t 0 thì PƯ tạo hợp chất Anken C n H 2n - 2 + H 2 tpd , C n H 2n Ankin tác dụng với axít: CH CH + HCl CH 2 = CHCl VinylClorua CH 2 = CHCl + HCl CH 3 - CHCl 2 Tác dụng với axít hữu cơ: R - COOH + C CH R - COO - C = CH 2 R' R' Ví dụ : CH 3 COOH + CH CH CH 3 COO - CH = CH 2 Vinylaxetat ** L u ý : khi các hợp chất H - C không no tác dụng với các hợp chất phân cực ( Nh : axit H + Cl , nớc H + OH phải tuân theo qui tắc Mắc cốp nhi cốp Ví dụ : CH 3 - CH - CH 3 (SP chính) CH 3 - CH = CH 2 + H OH loangSOH 42 OH CH 3 - CH 2 - CH 2 - OH (sp phụ) 2) Phản ứng trùng hợp: - Phản ứng trùng hợp là QT nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tơng tự kết hợp với nhau để tạo thành một hợp chất có KLPT lớn (Pôlyme) Các hợp chất H - C không no đều có khả năng Kết hợp với nhau để tạo thành hợp chất pôlyme. Ví dụ: n CH = CH 2 XTPt ,, ( - CH - CH 2 - )n CH 3 Propilen CH 3 Poly Propilen ( PP ) Các ankađien khi tham gia phản ứng trùng hợp sẽ xảy ra theo 2cơ chế (1, 2 ) và (1, 4) Ví dụ: 4,1 ( - CH 2 - CH = CH - CH 2 - )n n CH 2 = CH - CH = CH 2 )(ncNa Poly Butađien - 1,4 2,1 ( - CH 2 - CH - ) n Poly Butađien - 1,2 CH = CH 2 Ngoài 2 sản phẩm là Pôlyme phản ứng còn tạo ra một số sản phẩm phụ khác, trong đó có hợp chất VinylxiClohecxen - 3 Chuyên đề: hoá Hữu cơ 7 Nguyễn Thế Hùng HC HC C H 2 CH 2 CH H 2 C CH CH 2 Các Ankin khó tham gia phản ứng trùng hợp hơn Anken và ankađien . Chỉ có ankin có KLPT nhỏ nh C 2 H 2 hoặc C 3 H 4 mới tham gia phản ứng và hệ số trùng hợp cũng rất nhỏ. Ví dụ: 3 C 2 H 2 600 o c c Benzen hay 2 CH CH CuCl 2 /pdCl 2 CH C - CH = CH 2 Vinyl axetilen CH CH 3 C 3 t 0 ,p ,XT CH 3 CH 3 CH 3 1, 3, 5 - Tri Metyl Benzen 3) Phản ứng Oxyhoá : a/ Phản ứng Oxyhoá không hoàn toàn: Các hợp chất H - C không no có thể bị một số chất Oxyhoá tác dụng. Ví dụ : Các hợp chất H - C không no có thể làm mất màu d 2 KMnO 4 - Anken bị d 2 thuốc tím Oxhoá thành rợu no 2 chức 3C n H 2n + 2KMnO 4 + 4H 2 O 3C n H 2n (OH) 2 + 2MnO 2 + 2KOH 3C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 4H 2 O 3C 2 H 4 (OH) 2 + 2MnO 2 + 2KOH - Ankađien bị d 2 thuốc tím Oxhoá thành rợu no 4 chức 3C n H 2n - 2 + 4KMnO 4 + 8H 2 O 3C n H 2n - 2 (OH) 4 + 4MnO 2 + 4KOH 3C 4 H 6 + 4KMnO 4 + 8H 2 O 3C 4 H 6 (OH) 4 + 4MnO 2 + 4KOH - Axetilen bị d 2 thuốc tím Oxhoá thành axít Oxalic 3CH CH + 8KMnO 4 + 4H 2 O 3HOOC - COOH + 8MnO 2 + 8KOH Axít Oxalíc Cần lu ý: Anken và Ankađien tác dụng với KMnO 4 đặc, nóng thì các liên kết đôi bị gãy tạo thành hợp chất Xeton, axít hoặc CO 2 Ví dụ: 3CH 3 - CH = CH 2 + 10KMnO 4 + 2H 2 O 3CH 3 - COOH + CO 2 + 10MnO 2 + 10KOH CH 3 - CH = C - CH 3 + 2KMnO 4 + H 2 O CH 3 - COOH + CH 3 - C = O + 2MnO 2 + 2KOH CH 3 CH 3 Có thể viết tắt các PTPƯ nh sau: CH 3 - CH = CH 2 + 4{O] CaotdacKMnO ,4 CH 3 - COOH + CO 2 CH 3 - C = C - CH 3 + 3{O} CaotdacKMnO ,4 CH 3 - COOH + CH 3 - C = O CH 3 CH 3 Ngoài ra các Anken còn có thể bị oxxyhoá nhẹ bởi O 2 hoặc O 3 Ví dụ: 2 CH 2 = CH 2 + O 2 2/2 CuClpdCl 2CH 3 CHO b/ Phản ứng Oxyhoá hoàn toàn : CO 2 và H 2 O C n H 2n + 2 3n O 2 nCO 2 + nH 2 O => nCO 2 = nH 2 O Chuyên đề: hoá Hữu cơ 8 Nguyễn Thế Hùng C n H 2n - 2 + 2 13 n O 2 nCO 2 + (n - 1)H 2 O => nCO 2 > nH 2 O 4) Phản ứng thế kim loại: Các Ankin có liên kết 3 đầu mạch ngoài tính chất của một H - C không no chúng còn có khả năng tham gia các phản ứng thế kim loại các hợp chất cơ kim Ví dụ: CH CH + Ag 2 O 3 NH Ag - C C - Ag + H 2 O vàng Hay : CH CH + 2AgNO 3 + 2NH 3 Ag - C C - Ag + 2NH 4 NO 3 CH CH + 2CuCl 3 NH Cu - C C - Cu + 2HCl Nâu đỏ Hay : CH CH + 2CuCl + 2NH 3 Cu - C C - Cu + 2NH 4 Cl Các kết tủa trên có thể tác dụng với axít để tạo thành các Ankin ban đầu. Ví dụ : Ag - C C - Ag + 2HCl CH CH + 2AgCl Ta có thể áp dụng phơng pháp này để nhận biết các Ankin có liên kết 3 đầu mạch và tách các Ankin này ra khỏi hỗn hợp. - Tác dụng với kim loại kiềm: 2CH CH + 2Na c 0 150 2CH CNa + H 2 III. ứng dụng. 1) Điều chế các chất dẻo: PE, PP, PVC, PVA . Chất dẻo P.E : n CH 2 = CH 2 XTPt ,, 0 ( - CH 2 - CH 2 - ) n PolyEtylen PVC : n CH 2 = CH XTPt ,, 0 ( - CH 2 - CH - ) n PolyVinylClo Cl Cl PVA: CH 3 COO CH 3 COO n CH = CH 2 XTPt ,, 0 CH - CH 2 n PolyVinylAxetat 2) Điều chế cao su tổng hợp a/ Cao su Butađien ( Bu na): n CH 2 = CH - CH = CH 2 )( ncNa ( - CH 2 - CH = CH - CH 2 - )n b/ Cao su IsoPren: n CH 2 = C - CH = CH 2 XTPt ,, 0 ( - CH 2 - C = CH - CH 2 - )n CH 3 CH 3 c/ Cao su Buna-S : n CH 2 = CH - CH = CH 2 + n CH 2 = CH XTPt ,, 0 C 6 H 5 ( - CH 2 - CH = CH - CH 2 - CH 2 - CH - ) n C 6 H 5 d/ Cao su BuNa-N: n CH 2 = CH - CH = CH 2 + n CH 2 = CH XTPt ,, 0 CN ( - CH 2 - CH = CH - CH 2 - CH 2 - CH - ) n CN e/ Cao su CloPren : n CH 2 = C - CH = CH 2 XTPt ,, 0 ( - CH 2 - C = CH - CH 2 - )n Cl Cl (*) Sơ lợc về cao su tự nhiên: - Có trong mủ cây cao su, ví dụ nh cây Hêvêra. - Thành phần chính trong sao su tự nhiên là sản phẩm trùng hợp của isopren ( - CH 2 - C = CH - CH 2 - )n CH 3 Chuyên đề: hoá Hữu cơ 9 Nguyễn Thế Hùng - Cao su tự nhiên và cao su tổng hợp thông thờng chỉ có tính đàn hồi trong một phạm vi t 0 nhất định: ở t 0 cao thì dẻo, dính ; ở t 0 thấp thì cứng, giòn. Để khắc phục ngời ta chế hoá một lợng nhỏ lu huỳnh (3 4% ) ở t 0 = 130 145 0 c vào cao su. Quá trình đó gọi là quá trình lu hoá cao su. Cao su lu hoá là những phân tử cao su mạch thẳng liên kết với nhau qua các nguyên tử lu huỳnh. IV. Điều chế . 1) Điều chế anken: - Tách H 2 từ các ankan: C n H 2n + 2 caotFe , C n H 2n + H 2 - Crăcking C n H 2n + 2 CRacking C x H 2x + 2 + C y H 2y - Tách nớc từ rợu no đơn chức: C n H 2n + 1 OH dac SOH 42 0 .170 C n H 2n + H 2 O - Tách HX từ C n H 2n + 1 X: C n H 2n + 1 X ROHKOH / C n H 2n + HX - Cho dẫn xuất đi halozen tác dụng với Zn: C n H 2n X 2 + Zn C n H 2n + ZnX 2 2) Điều chế Ankađien: - Phơng pháp chung: Đề Hyđro hoá ankan hoặc anken (Tách H 2 ) Ví dụ: CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 3 XTt , 0 CH 2 = CH - CH = CH 2 + 2H 2 Hoặc: CH 3 - CH = CH - CH 3 cOAl 0 32 650, CH 2 = CH - CH = CH 2 + H 2 - Phơng pháp điều chế Butađien - 1,3 + Từ C 2 H 2 : 2 CH CH ClNHCuCl 4 / CH 2 = CH - C CH CH 2 = CH - C CH + H 2 tpd , CH 2 = CH - CH = CH 2 + Từ rợu etilic: 2 C n H 2n + 1 OH cZnMgO 0 500,/ CH 2 = CH - CH = CH 2 + 2H 2 O + H 2 +Từ Butanđiol-2,3 CH 3 - CH - CH - CH 3 DacSOH 42 CH 2 = CH - CH = CH 2 + 2H 2 O OH OH 3) Điều chế Axetilen ( C 2 H 2 ) - Từ đất đèn ( CaC 2 ) : CaC 2 + 2H 2 O C 2 H 2 + Ca(OH) 2 - Từ khí thiên nhiên ( thành phần chính CH 4 ) => 2CH 4 c 0 1500 C 2 H 2 3H 2 Đ 3. HyĐro - các bon thơm - H - C thơm là những hợp chất H - C có chứa vòng Benzen ( hay vòng thơm ). - Vòng Ben zen là một vòng 6 cạnh, trong đó có các liên kết đơn xen kẻ liên kết đôi hay A. Ben zen và các đồng đẳng của ben zen. - Ben zen : CTPT C 6 H 6 ( Công thức cấu tạo nh trên ) => Công thức chung của các chất trong dãy đồng đẳng ben zen : C n H 2n - 6 n 6 - Ta có thể xem các đồng đẳng của ben zen là những dẫn xuất của ben zen khi thay thế 1 hay nhiều nguyên tử Hyđro trên vòng ben zen bằng các gốc H - C no hoá trị 1 ( gốc ankyl ) I. Đồng phân và danh pháp. 1) Đồng phân : Đồng phân vị trí các gốc ankyl trên vòng ben zen 2) Danh pháp : Chọn 1 nhóm thế trên vòng ben zen làm vị trí số 1 rồi đánh số thứ tự C trên vòng ben zen . Chuyên đề: hoá Hữu cơ 10 [...]... R- COO - R' + H2O Este R- COOH + OHHay : R - COO - R' Ví dụ : CH3 - COO - C2H5 OH- R- COOH + R' - OH axít Rượu R- COO + H2O R- COO - + R' - OH + OH CH3 - COONa + C2H5 OH + NaOH * Chất béo ( li pit ) là este của Glyxerin ( rợu 3 lần rợu ) với các axít béo CH2 - O - CO - R R , R' , R'' : gốc H - C của các axít béo - Các Axít béo thờng gặp là CH - O - CO - R' => + C17H35 COOH : ax Stearic + C17H33 COOH... cơ: H+ R'- COOH + R- OH axit rượu Ví dụ: CH3- COOH + R'- COOR este C2H5OH + H2O CH3 - COO - C2H5 Etylaxetat H+ + H2O Lưu ý: Vì phản ứng xảy thuận nghịch => Để tốc độ xảy ra theo chiều estehoá mạnh hơn: dùng H2SO4đặc Ví dụ: CH3- COOH + H2SO4đặc C2H5OH CH3 - COO - C2H5 Etylaxetat + H2O CH2- OH CH2 - O - CO - CH3 H SO dac CH - OH + 3 CH3COOH CH - O - CO - CH3 + 3H2O CH2- OH CH2 - O - CO - CH3 (... Propionic ( Propanoic ) C15H33 - COOH : axít Panmetic ( Hecxađêcanoic) C17H35 - COOH : axít Stearic (Octađêcanoic ) CH2 = CH - COOH : axít ACrylic ( Propenoic ) CH2 = C - COOH : axít MetaCrylic ( - MetylPropenoic ) CH3 C17H33 - COOH hay CH3 - (CH2)7 - CH = CH - (CH2)7 - COOH : axít Olêic HOOC - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - COOH : axít Ađipic (Hecxan đi oic) HOOC - COOH : ax Oxalic ( Etan đi oic) II... O R R C O C + H+ O- H R - COO + H+ Hay : R - COOH - Các axít các bo xilic phân ly không hoàn toàn => chúng là những axít yếu - mang đầy đủ tính chất của một axít nh những axít vô cơ Có nghĩa là: 1) Tác dụng với bazơ, Oxítbazơ muối và nớc R - COOH + OH - R - COO - + H2O 2R - COOH + MgO (R - COO )2Mg + H2O 2) Tác dụng kim loại mạnh muối và H2 2R - COOH + Mg (R - COO )2Mg + H2 3) Tác dụng... - CHO + O2 Mn 2R - COOH - Oxyhoá rợu loãng: R - CH2 - OH + O2 Men R - COOH + H2O giam Gọi là phơng pháp làm giấm Chủ yếu dùng để điểu chế CH3 - COOH loãng (giấm) b/ Phơng pháp điếu chế CH3 - COOH: - Phơng pháp chng gỗ: Khi chng gỗ trong nồi kín ta thu đợc một hỗn hợp (CH3) 2CO , CH3 OH , CH3 - COOH , H2O , Hắc ín Tách hắc ín ta đợc d2 có chứa: (CH3) 2CO , CH3 OH , CH3 - COOH tan trong nớc Bằng... - COOH + H2O giam Ví dụ : CH3 - CH2 OH + O2 Men CH3 - COOH + H2O giam b/ Phản ứng Oxyhoá hoàn toàn: CO2 và H2O 170 0 c , H 2 SO4 dac 0 2 4 0 0 0 0 2 2 0 0 2 2 4 4 4 4 2 4 2 4 3n + a x 1 O2 nCO2 + (n + 1 - a)H2O 2 3n Với rợu no chức: CnH2n + 1 OH + O2 nCO2 + (n + 1)H2O 2 CnH2n + 2 - 2a - x (OH)x + Ví dụ : => nH2O > nCO2 => nRợu = CH3 - CH2 OH + 3O2 C2H4 (OH)2 + 5 O2 2 nH O - nCO 2 2CO2 ... axít béo - Các Axít béo thờng gặp là CH - O - CO - R' => + C17H35 COOH : ax Stearic + C17H33 COOH : ax Oleic CH2 - O - CO - R'' + C15H33 COOH : ax Panmetic Ví dụ : CH2 - O - CO - C17H35 CH2 - O - CO - C17H33 CH - O - CO - C17H35 CH - O - CO - C17H33 CH2 - O - CO - C17H35 CH2 - O - CO - C17H33 Glyxerin tri Stearat Glyxerin tri Oleat - Lipit có 2 loại : + Lipit rắn ( mỡ, bơ ): là este của Glyxerin... tự nh các este nói chung + Phản ứng thuỷ phân trong môi trờng axit CH2 - O - CO - C17H35 CH2 - OH + H CH - O - CO - C17H35 + 3H2O CH - OH + 3C17H35 COOH CH2 - O - CO - C17H35 CH2 - OH + Phản ứng thuỷ phân trong môi trờng kiềm CH2 - O - CO - C17H35 CH2 - OH CH - O - CO - C17H35 + 3NaOH CH - OH + 3C17H35 COONa CH2 - O - CO - C17H35 CH2 - OH - Thành phần chính của xà phòng là muối kim loại kiềm... Propyonic CH3- CH - COOH + HCl CH3 - CH - COOH a xit - NH2 NH4Cl 3) Phản ứng trùng ngng Do trong phân tử đồng thời chứa 2 nhóm - COOH và - NH2 => các amino axít có thể tác dụng với mhau để tạo thành hợp chất có KLPT lớn và nhiều phân tử nớc t n NH2- CH - COOH + n NH2- CH - COOH c - NH- CH - CO - NH- CH - CO - + 2nH2O R R' R R' n Poly Peptit Trong mạch Poly peptit có liên kết Peptit ( - CO - NH - )... và nớc 2R - COOH + Na 2CO 2R - COO Na + CO2 + H2O 4) Tác dụng với rợu Este và nớc R - COOH + R' - OH H SO R - COO - R' + H2O dac a xít O rợu ESte * Lu ý: Axit fomic H - C -O - H có nhóm chức anđêhit => nó vẫn có tính chất của 2 an đêhit IV Điều chế và ứng dụng : 1) Điều chế : a/ Phơng pháp chung : 2 4 26 Chuyên đề: hoá Hữu cơ Nguyễn Thế Hùng - Oxyhoá anđêhit : R - CHO + Ag2O R - COOH + 2Ag . nCO 2 + (n+1) H 2 O nH 2 O > nCO 2 => n AnKan = nH 2 O - nCO 2 4) Điều chế Ankan: a/ Phơng pháp chung: R - COONa + NaOH tCaO, R - H + Na 2 CO. - COOH + C 2 H 5 OH CH 3 - COO - C 2 H 5 + H 2 O Etylaxetat H 2 SO 4 đặc CH 2 - OH CH 2 - O - CO - CH 3 CH - OH + 3 CH 3 COOH dacSOH 42 CH - O - CO