hc và hc hydroxy, amin
DESCRIPTION
chemistryTRANSCRIPT
HIDROCARBON
HC no: alkan, CycloalkanHC không no: alken, alkin, alkadienHC thơm: aren
CẤU TẠO
CH3
H
H
H
C CCC CH3
H
H
H H
R H
C
C
C C
C
C
H
H H
HH
H
LÝ TÍNH
C1-C4: khí
C5-C19:lỏng
từ C20:rắn• t0s và t0nc tăng khi mạch C tăng và giảm khi có
nhánh.• Alkan nhẹ hơn nước, ít tan trong nước, dễ tan
trong các dung môi hữu cơ.
HÓA TÍNH
1. Các alkan rất bền vững• Phản ứng thế gốc tự do• Phản ứng nối C-C: Cracking2. Alken, alkin chủ yếu là nối : • Cộng thân e, • Trùng hợp, oxi hóa3. HC thơm: • Thế thân ePhản ứng oxy hóa: Đốt cháy
250–4000c X2 2X : Giai đọan khơi mào
as tử ngoại (h۷)
2X + RH H–X + R : Giai đọan truyền đi R + X2 R–X + X
X + X X2
R + R R–R : Giai đọan kết thúcX + R R–X
Cơ chế thế gốc tự do của alkan R—H + X2 hv R—X + HX
Br2CCl4 Br CH2 CH2 CH2 Br
CH3 CH2 CH3Cl2, hv
CH3 CH2 CH2Cl
CH3 CH
Cl
CH3
(A)
(B)
Alkan có từ 3 nguyên tử C trở lên
Cyclopropan, cyclobutan lại cho phản ứng cộng mở vòng
Sản phẩm chính
Cl CH3 CH2 CH3
CH3 CH CH3
CH3 CH2 CH2
Phản ứng thế thân điện tử (SE)
H
E
EH
H
E
EA
HA
Ar H Z E Ar E HZ
Cơ chế phản ứng
EH
E
Một số ví dụ
Vai trò của Fe: Fe + Cl2 FeCl3
Cl Cl Fe
Cl
Cl
Cl
Cl Cl Fe
Cl
Cl
Cl
Cl + FeCl4
+ Cl2 Fe300
c
Cl
+ HCl
Cl
H
Cl
Cl
Một số ví dụ
H HO NO2 NO2 H2O
H
NO2
NO2
NO2
H _H2O O=N=OO N
O
OH O N
O
OH
H
QUY LUẬT THẾ+ Nhóm thế loại I đẩy e (alkyl, OH,NH2, Cl…) Phản ứng dể xảy ra hơn, định hướng vào ortho và para.
NH2 NH2 NH2 NH2NH2
C
O
OHC
O
OHC
O
OHC
O
OHC
O
OH
+ Nhóm thế loại II hút e (NO2, CHO, COOH…) Phản ứng khó xảy ra hơn định hướng vào meta.
Thứ tự nhóm tăng hoạt, hạ hoạt
Tăng hoạt Hạ hoạt
Phản ứng của H linh động
CH3 CH CH2 Cl2 CH2 CH CH2Cl HCl
CH CH 2[Ag(NH3)2] OH AgC CAg NH34 2H2O
Phản ứng của nối C-CSự nhiệt phân và crackingAlkan xúc tác hoặc không H2 + Alkan nhỏ + alken
CnH2n+2 CxH2x+2 + CyH2y+2 (n=x+y)Trong kỹ nghệ dầu mỏ
CH3CH2CH2CH2CH3
CH3CH2 CH3CH2CH2
CH3 CH3CH2CH2CH2
CH3CH2 CH3CH2CH2 CH3CH3 CH3CH=CH2
CH3
CH3
CH3CH2
CH3CH2CH2
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
Tính chất của nối
• Phản ứng cộng• Phản ứng trùng hợp • Phản ứng oxi hóa
Cộng H2
Cộng thân e
CH3 CH CH2H CH3 CH CH2
H
ClCH3 CH CH2
Cl H
X C CI
Ynhanh
X C C YII
C C X Y
+
Qui tắc MAKOVNIKOV : Phản ứng cộng ái điện tử vào alken xảy ra chủ yếu qua dạng trung gian có độ bền lớn nhất.
CH2 CH CH CH2 H CH2 CH CH CH2
H
CH CH2
H
CHCH2
Cl
CH2 CH CH CH2
HCl
CH CH2
H
CHCH2
Cl14
12
Phản ứng trùng hợp
nCH2 CH2xt, P
[ CH2 CH2 ]n PVC
CH CH2CHCH2xt, P [ CH2 CH CH CH2 ]n
cao su
CH CH3 C6H6C,t0
Phản ứng oxi hóa alkanPhản ứng cháy xảy ra tỏa nhiệt mạnh
CH4 + 3/2O2 → CO2 + H2O H = -880kj/mol
Oxi hóa không hoàn toàn:
CH4O2 KK
P, t, Cu
t, Ni
t 0
0
0
HCHO
CO2
C H2O
H2
H2O
O
OH
O2, NO
O2 , t , p
ZnO, t
O20
0
Oxi hóa ciclohexan
R CH CH2KMnO4/H2O
R CH CH2
OH OH
R CH CH2KMnO4/H
R COOH HCOOH
Phản ứng oxy hóa không hoàn toàn
Phản ứng oxi hóa HC thơm
CH2CH3KMnO4, t0
COOH
Các đồng đẳng benzen dễ bị oxi hóa tạo ra acid benzoic
9/2O2V2O5, t
0
O
O
O
2H2O 2CO2
ỨNG DỤNG+ Vaselin: hỗn hợp các alkan C12-C15 dạng bột nhão, dùng làm
tá dược của thuốc mỡ+ Parafin: hỗn hợp alkan C19-C35 rắn mềm, không tan trong
nước, dùng làm tá dược, bao gói
ứng dụng
Một số Terpen – Terpenoid
+ Oxymen:
CH2OH CHOCHO
oxymen citral citronelol citronelal
O
OH
OH
Limonen menthol menthon terpinen terpin
+ Limonen
+ Camphen
+ Caroten
α-Caroten -Caroten -Caroten
+ Vitamin A
R1 6
8 10 12 14 15'2
3
4
5
7 11 15 14' 12' 10' 8'
7'
Caroten
CH2OH1 6
8 10 12 142
3
4
5
7 11
Vitamin A
a caroten
CH2 O
camphen Camphor a - pinen
DẪN XUẤT HALOGEN
CH3CH2-Cl C6H5-Br CHCl3
chloroethan Bromo benzen trichloromethan
ethyl chlorid phenyl bromid Chloroform
R > X
KHẢ NĂNG PHẢN ỨNG
• Khả năng phản ứng cao: Allylic CH2=CHCH2Cl allylclorid,
C6H5CH2Cl benzyl clorid• Khả năng phản ứng kém: Các hệ halogen liên hợp Chloro benzen Vinylclorid• Alkyl halogenid phản ứng trung bình
Cl CH2 CH Cl
CH2 CH CH2 Cl CH2 CH CH2 + Cl
CH2 CH Cl CH ClCH2
Phản ứng thế thân hạchRX + Z → RZ + X
• + OH → R-OH + X
• + R'O → ROR' Eter (TH Williamson)• + R'CC → RCCR Alkin• + CN → RCN Nitril• + R'COO → R'COOR Ester• + NH3 → R-NH2 Amin• + ArH + AlCl3 → ArR Dẫn xuất benzen• + [CH(COOC2H5)2] → R(CHCOOC2H5)2
(Tổng hợp estermalonic)
Thyroxin là hormon tuyến giáp
Thyroxin tự nhiên là dạng quay trái, có tác dụng sinh học gấp 3 lần quay phải.
Dùng làm thuốc chữa thiểu năng giáp trạng, bướu cổ và bệnh béo phì.
OHO
I
I
I
I
CH2CHCOOH
NH2thyroxin
HỢP CHẤT HYDROXYALCOL – PHENOL- ETHER
• Monoalcol béo 1C-11C:chất lỏng , > 12C trở lên: rắn Methanol, Ethanol: tan vô hạn, Butanol, pentanol: ít tan, alcol cao hơn không tan.
• Poly alcol: Etileng glicol, glycerin:những chất lỏng không màu, sánh, có vị ngọt, dễ tan trong nước.
• Đa số phenol là những chất kết tinh, ít tan trong nước
• Dimethyl ether là chất khí, các ether cao hơn là chất lỏng, dễ bay hơi, nhẹ hơn nước, khó tan trong nước
• Amin có thể tạo liên kết hidrogen, Metilamin và etilamin là chất khí có mùi giống amoniac, các amin trung bình ở thể lỏng; alkil amin cao hơn có mùi cá.
Lý tính
Cấu tạo - Hóa tính
1. Phản ứng của H: tính acid2. Phản ứng của nhóm OH: tính base, thân hạch.3. Phản ứng oxi hoá R.
R O H
O H O H
H linh động: có tính acid yếu, Vòng dễ phản ứng hơn benzen.
O R'R Ether là base, bền trong baseChỉ phản ứng với acid
1. Phản ứng của H linh độngTác dụng với kim loại kiềm(tính acid)
Phản ứng tạo ester(tính base) Dinatri glicolat
CH2
CH2
OH
OH Na, 500cCH2
CH2
OH
ONaNa, 160
0c
CH2
CH2
ONa
ONa
CH3CH2 OH HO C
O
CH3
HCH3CH2O C
O
CH3
Tốc độ phản ứng alcol bậc 1 > bậc 2 > bậc 3C6H5OH + NaOH → C6H5O-Na+ + H2O
acid phenic natri phenolatTính acid của phenol yếu hơn acid carbonic
C6H5O-Na+ + CO2 + H2O → C6H5OH+ NaHCO3
b. Phản ứng tách nước
Cơ chế
CH2 CH2
H OSO3H
CH2 CH2 + H2SO4t
0cao
CH2
CH2
OH
OH
HO CH2
CH2HO
CH2
CH2
O
O
CH2
CH2
Glyoxan
C2H5 OH HO C2H5H2SO4; 140
0c C2H5 O C2H5
CH3CH CH2
H OH
CH3CH CH2 H2OAl2O3; 375
0c
2.Tính chất của nhóm OH (tính base)
CH3CH2 OH + CH3CH2 O + H2Ot
0thâp
HO S OH
O
O
S OH
O
O
CH3CH2 OH CH3CH2 O CH2CH3CH3CH2 O S OH
O
O
H2SO4+
Phản ứng với PCl5
C6H5OH + PCl5 → (C6H5O)3PO + HClPhản ứng Ester hóa: phenol không tạo ester với acidC6H5-OH + (CH3CO)2O → CH3CO-OC6H5+CH3COOH
anhydric acetic phenyl acetatTạo eter từ phenolat
C6H5O-Na+ + CH3-Cl → C6H5O-CH3 + NaCl methyl phenyl ether
Nhóm OH của phenol khó bị thế
PHENOL2. Phản ứng thế vào nhân thơm
OH
+ Br2
OH
BrBr
Br
+ HBr3 3
6C6H5OH +FeCl3 → [Fe(OC6H5)6]3- phức xanh hoặc tím
3. Phản ứng tạo màu với FeCl3
3. Phản ứng oxi hóaP.C.C hỗn hợp (CrO3+HCl)/ pyridin)tt Jon (CrO3 + H2SO4/ aceton); KMnO4/H2SO4.
CH3(CH2)6CH2OH CH3(CH2)6 C
O
OHoctanol acid octanoic
OH O
tt Jon
tt Jon
Cyclohexanol Cyclohexanon
CH CH3
OH
C
O
CH3
acetophenon
RCH2OH[O]
RCH
O
[O]RC OH
OR CH
OH
R' [O]R C R'
OCH3(CH2)6CH2OH CH3(CH2)6 C
O
Hoctanol octanal
P.C.C
HÓA TÍNH ETHERCắt đứt ether bằng acid
CH3-O-C2H5 + 2HI → CH3I + C2H5I + H2O
Cơ chế:
CH3 O C2H5H
CH3 O C2H5
HI
CH3 OH + I C2H5
ứng dụng
STEROL
- Sterol có trong mỡ động vật, dầu thực vật. Chất kết tinh.
- Cholesterol, cholestanol, coprostanol : sterol động vật.
- Ergosterol, stigmasterol : sterol thực vật.
- Sterol vi sinh vật : tách từ nấm, mốc.
HO
Cholesterol Stigmasterol
HO
AMIN
Bậc của alcol và aminAlcol là dẫn xuất của methanol
Amin là dẫn xuất của NH3
bậc 1 bậc 2 bậc 3NH3 → R-NH2 → R-NH-R’ → R N R'
R''
CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CHCH3
OH
CH3CCH3
CH3
OH
DANH PHÁP AMIN- Alkil amin CH3NH2 methylamin CH3CH2NHCH3 ethylmethylamin- Amin phức tạp - NH2 : amino
- NHR : N-alkyl amino
2-(N-methylamino)heptan.
NH CH(CH2)4CH3CH3CH3
CẤU TẠO VÀ HÓA TÍNH
+ Tính base+ Tính thân hạch+ Tính khử
NC
Tính base - sự tạo thành muối
ít tan trong nước tan tốt trong nước
NR
H
H
+ H NR
H
H
H
Tính thân hạch
Alkyl hóa: điều chế amin bậc cao hơn
Tạo amid
R''X R N
R''
R'NH2R R'X R NH R'
R NH H HO C
O
R' R NH C
O
R' H2O
Phản ứng với acid nitrơ HNO2
Amin bậc 1: tạo khí N2
Amin bậc II: tạo thành nitrosamin-chất lỏng sánh, màu vàng không tan trong nước.
N
R
H H
N
OH
O
R OH N2 H2O
CH3
NCH3
H HO N OCH3
NCH3
N O H2O
Phản ứng oxi hóa aminPhụ thuộc vào cấu tạo amin và chất oxi hóa- Amin bậc một: Tạo hỗn hợp các chất
- Amin bậc hai; Tạo N,N- dialkylhydroxylamin
- Amin chi phuơng bậc ba: Tạo N – oxyd amin
RCH2NH2[O]
HOOSO3HAcid permonosulfuric
RCH2 NH OH
RCH N OH
RCH2 N O
RCH2 NO2
N_Alkylhydroxyl amin
Oxim
Nitroso alkan
Nitroalkan
N
R
R'
R''
[O]N
R
R'
R''
O
N_oxyd amin
RNH
R'[O] R
NR'
OH N,N_Dialkylhidroxylamin
Ứng dụng
Methyl amin dùng tổng hợp adrenalinMột số amin thơm dùng làm thuốc thử hóa họcAmin béo là thành phần của protid: thịt, cá ôi thường
sinh ra putrecin H2N-(CH2)4-NH2, và cadaverin H2N-(CH2)5-NH2 có mùi rất khó chịu.
Amin béo là những chất độc đối với thần kinh trung ương. Amin càng lớn, độc tính càng mạnh. Diamin độc hơn monoamin.
OH
OH
CHO CH2 NH CH3
H
adrenalin