ly thuyet huu co 2015
TRANSCRIPT
1
ÑAÏI HOÏC NOÂNG LAÂM TP.HCM
TRUNG TAÂM BOÀI DÖÔÕNG KIEÁN THÖÙC
Ñòa chæ: KP6 - P. Linh Trung - Thuû Ñöùc – TP.HCM
ÑT: (08) 37.242628 - 38.891528
LÖU HAØNH NOÄI BOÄ 2014- 2015
2
MUÏC LUÏC:
BAØI 1. ANKAN HAY PARAFIN (CnH2n +2 , n > 0) .................... 7
I. Khaùi nieäm : ........................................................................................ 7
II . HOÙA TÍNH ...................................................................................... 7
III. ÑIEÀU CHEÁ: ..................................................................................... 8
2.1 Trong phoøng thí nghieäm : .................................................. 8
2 .2 Trong coâng nghieäp : ......................................................... 9
2 .3 Moät soá phaûn öùng khaùc : ................................................... 9
2.4 Moät soá phaûn öùng tham khaûo: ........................................... 10
BAØI 2 . MONOXICLOANKAN (CnH2n , n > 2 ) ....................... 10
II. ÑIEÀU CHEÁ : ............................................................................. 11
BAØI 3. ANKEN HAY OLEÂFIN (CnH2n , n > 1) ........................ 11
I. ÑOÀNG PHAÂN HÌNH HOÏC: ............................................................. 11
II. HOÙA TÍNH : ............................................................................. 12
Qui taéc Maccopnhicop: .......................................................... 13
III . ÑIEÀU CHEÁ : ............................................................................. 16
1. Trong phoøng thí nghieäm: ................................................... 16
2 .Trong coâng nghieäp : .......................................................... 17
IV. (NC) ÖÙNG DUÏNG : .................................................................. 17
BAØI 4.ANKAÑIEN HAY ÑIOLEFIN ....................................... 18
3
I . HOÙA TÍNH: .................................................................................... 18
II. ÑIEÀU CHEÁ ............................................................................... 21
III. ÖÙNG DUÏNG : ........................................................................... 21
BAØI 5. ANKIN (CnH2n -2 , n > 1) ................................................. 21
II .ÑIEÀU CHEÁ – ÖÙNG DUÏNG : .......................................................... 24
1. Trong phoøng thí nghieäm :Thuûy phaân canxi cacbua ........... 24
2 .Trong coâng nghieäp : .......................................................... 24
3 .Naâng cao :.......................................................................... 24
4. ÖÙng duïng : .................................................................... 24
BAØI 6. BENZEN ( C6H6 ) n 2n 6C H (n 6) ............................... 25
I .HOÙA TÍNH ...................................................................................... 25
Thuoác noå TNT: ...................................................................... 27
Thuoác noå TNB: ...................................................................... 27
Qui taéc theá treân voøng benzen : .............................................. 28
II .ÑIEÀU CHEÁ ..................................................................................... 29
III .ÖÙNG DUÏNG.................................................................................. 30
IV. CAÀN NHÔÙ : .................................................................................. 30
BAØI 7 . STYREN VAØ NAPHTALEN ........................................ 31
A. STYREN : ............................................................................ 31
I. Hoùa tính : ..................................................................................... 31
B. NAPHTALEN ..................................................................... 32
I. HOÙA TÍNH : ................................................................................ 33
4
1. Phaûn öùng theá : ................................................................................. 33
2. Phaûn öùng coäng H2 : .......................................................................... 33
3. Phaûn öùng oxi hoùa : ....................................................................... 33
BAØI 8.1 DAÃN XUAÁT HALOZEN ............................................. 34
BAØI 8.2 ANCOL n 2n 1
C H OH (n 1) , ........................................ 35
I. Danh phaùp : ..................................................................................... 35
1. Teân thoâng thöôøng cuûa ancol ñôn chöùc : ........................ 35
2. Teân thay theá .................................................................. 35
3. Ñoä ancol : ...................................................................... 36
II. TÍNH CHAÁT VAÄT LÍ ............................................................... 36
1. Lieân keát hiñro : ............................................................. 36
2. Tính chaát vaät lí : ............................................................ 36
III.HOÙA TÍNH :................................................................................... 37
b. Phaûn öùng cuûa 2 nhoùm OH keà nhau : ............................. 37
3. Taùch nöôùc (ñehiñrat hoùa) : ........................................... 38
Quy taéc Zaixep ...................................................................... 38
4. Phaûn öùng oxi hoùa höõu haïn : .......................................... 39
IV.ÑIEÀU CHEÁ ..................................................................................... 40
1 . Ñieàu cheá etanol trong coâng nghieäp : .............................................. 40
4. Ñieàu cheá glixeârol : ........................................................ 42
V. ÖÙNG DUÏNG : Y teá , coâng nghieäp ................................ 42
5
BAØI 9. PHENOL .......................................................................... 42
I .ÑÒNH NGHÓA .................................................................................. 42
II .TÍNH CHAÁT VAÄT LYÙ ................................................................... 43
III . HOÙA TÍNH ............................................................................... 43
2 . Taùc duïng vôùi dung dòch kieàm ........................................... 43
3 . Tính axit cuûa phenol yeáu hôn H2CO3 ............................... 43
BAØI 10 . ANDEHIT ..................................................................... 45
I . ÑÒNH NGHÓA , PHAÂN LOAÏI , DANH PHAÙP , TÍNH CHAÁT ........ 45
III . HOÙA TÍNH : ................................................................................. 47
2 .Phaûn öùng oxi hoùa khoâng hoaøn toaøn : ................................. 48
d. (NC) Taùc duïng nöôùc broâm hay dd KMnO4 : ................. 49
III.ÑIEÀU CHEÁ : ................................................................................... 49
BAØI 11. XETON ........................................................................... 50
I. ÑÒNH NGHÓA: ............................................................................. 50
II. HOÙA TÍNH : ............................................................................. 50
III. ÑIEÀU CHEÁ: .............................................................................. 50
2. Töø cumen : .................................................................... 51
BAØI 12. AXIT CACBOXYLIC .................................................. 51
I .DANH PHAÙP – ÑOÀNG PHAÂN – LYÙ TÍNH .................................... 51
II. HOÙA TÍNH : ............................................................................. 53
* So saùnh tính axit : ............................................................... 54
III .ÑIEÀU CHEÁ AXIT AXETIC VAØ CAÙC ÑOÀNG ÑAÚNG :................. 56
6
7
BAØI 1. ANKAN HAY PARAFIN (CnH2n +2 , n > 0)
I. Khaùi nieäm :
Baäc cuûa cacbon laø soá lieân keát cuûa nguyeân töû cacbon ñang xeùt baäc vôùi nhöõng nguyeân töû cacbon khaùc
Hay :Baäc cacbon laø soá nguyeân töû cacbon lieân keát tröïc tieáp vôùi cacbon xeùt baäc
3 3
baäc 3 baäc 4 baäc 2 baäc 1
3 2 3
3
CH CH
CH C H C C H C H
CH
| |
|
II . HOÙA TÍNH
ÔÛ nhieät ñoä thöôøng, ankan khoâng taùc duïng axit , bazô ,KMnO4
1. Theá clo hay phaûn öùng clo hoùa :
CH4 + Cl2 ASKT
CH3Cl + HCl (theá H baèng Cl )
Metyl clorua
Neáu ankan coù nhieàu vò trí theá : Cho nhieàu saûn phaåm ,saûn phaåm chính coù clo theá leân cacbon baäc cao nhaát ( toái ña laø
baäc ba)
CH3-CH2-CH3 + Cl20
ASKT
(NC: 25 C)
3 3
saûn phaåm chính (57%) CH CHCl CH
+ HCl
CH3-CH2-CH3 + Cl20
ASKT
(NC: 25 C)
3 2 2
saûn phaåm phuï (43%) CH CH CH Cl + HCl
2. Phaûn öùng döôùi taùc duïng nhieät :
a) Phaûn öùng huûy
8
CH4
0800 900 C
C + 2H2
b) Phaûn öùng ñeà hidro :
CH3 - CH3 0
xt , 500 CCH2 = CH2 + H2
c) Phaûn öùng cracking vaø ñeà hiñro : Cho saûn phaåm goàm 1 anken vaø 1 ankan beù hay 1 H2
C4H10
03 3 2
xt, t
3 6 4
2 4 2 6
CH CH CH CH H
C H + CH
C H + C H
3. Phaûn öùng oxi hoùa:
a) Khoâng hoøan toøan :
CH4 + O2 0
2 5V O , 300 C
HCHO + H2O
2CH4 + O2 0
Cu
atm , 200 C1002CH3OH
b) Hoøan toøan :Phaûn öùng chaùy ( toûa nhieät)
CH4 + 2O2
0t
CO2 + 2H2O
III. ÑIEÀU CHEÁ:
2.1 Trong phoøng thí nghieäm :
2.1.1 Nung natri axetat vôùi voâi toâi xuùt:
9
CH3COONa (r) + NaOH
0
CaO,t
(voâi toâi xuùt)CH4 + Na2CO3
CH3COONa (r) + KOH
0
CaO,t
(voâi toâi xuùt)CH4 + Na2CO3 + K2CO3
Môû roäng phaûn öùng ôû treân :
NaOOC-CH2-COONa + 2NaOH
0
CaO,t
(voâi toâi xuùt) CH4 + 2Na2CO3
HCOONa + NaOH
0
CaO,t
(voâi toâi xuùt) H2 + Na2CO3
Natri fomat
2.1.2. Thuûy phaân nhoâm cacbua trong nöôùc :
Al4C3 + 12H2O 3CH4 + 4Al(OH)3
Coù theå thay theá nöôùc baèng dd HCl hay dd NaOH:
Al4C3 + 12HCl 3CH4 + 4AlCl3
Al4C3 + 4NaOH + 4H2O 3CH4 + 4NaAlO2
2 .2 Trong coâng nghieäp :
Ankan ñöôïc thu töø khí thieân nhieân (chieám khoaûng 95% CH4) vaø khí moû daàu
2 .3 Moät soá phaûn öùng khaùc :
CH2 = CH2 + H2 ,
0
Ni tC2H6
HCCH + 2H2 ,
0
Ni t C2H6
C3H8 Cracking
CH4 + C2H4
10
2.4 Moät soá phaûn öùng tham khaûo:
2CH3Br + 2Na 0
xt , tC2H6 + 2NaBr
2CH3COONa + 2H2O ñpdd
maøng ngaênCH3-CH3 + 2CO2 + 2NaOH + H2
BAØI 2 . MONOXICLOANKAN (CnH2n , n > 2 )
I. HOÙA TÍNH :
Xicloankan coù hoùa tính töông töï ankan :theá ,chaùy …ñaëc bieät C3H6 hay C4H8 coù phaûn öùng coäng môû voøng
1. Phaûn öùng theá Br2 , ñieàu kieän aùnh saùng :
(CH2)3 + Br2 AS
CH2CH2CHBr + HBr
+ Cl2 -Cl + HClt0
2. Phaûn öùng coäng :
a. Coäng H2 (ñieàu kieän Ni):Chæ coù voøng 3, 4 cacbon coäng ñöôïc
CnH2n + H2 ,
0
Ni t CnH2n + 2 ( n = 3 , 4 )
b. Coäng Br2 , (dung moâi höõu cô ):Chæ coù xiclopropan coäng ñöôïc
+ Br2 BrCH
2CH
2CH
2Br
(CH2)3 + Br2 dd
BrCH2CH2CH2Br
c. Coäng HBr : Chæ coù voøng 3 cacbon coäng ñöôïc
11
(CH2)3 + HBr CH3CH2CH2Br
d. Xicloankan khoâng laøm maát maøu dung dòch thuoác tím (KMnO4)
3. Phaûn öùng taùch hidro :
CH3 - CH
3 - + 3H
2
Vieát thu goïn: CH3C6H11 (metylxiclohexan) 0
xt , t CH3C6H5 toluen (metylbenzen) + 3H2
II. ÑIEÀU CHEÁ :
1. Chöng caát daàu moû
2. Ñeà hidro :
C6H14 ,
0
xt t C6H12 (xiclo hexan) + H2
BAØI 3. ANKEN HAY OLEÂFIN (CnH2n , n > 1)
I. ÑOÀNG PHAÂN HÌNH HOÏC:
Ñoàng phaân cis :maïch chính naèm cuøng phía cuûa noái ñoâi
Ñoàng phaân trans :maïch chính naèm khaùc phía cuûa noái ñoâi
Vd:CH3-CH=CH-CH3 laø but-2-en , chaát naøy coù ñoàng phaân hình hoïc laø :
12
3 3
H H
\ / C = C
/ \
CH CH
cis but - - 2- en
vaø
3
3
H CH
\ / C = C
/ \
CH H
trans-but en-2-
Ñeå anken coù ñoàng phaân cis –trans:Moãi cacbon cuûa noái ñoâi phaûi gaén vôùi 2 nguyeân töû hay nhoùm khaùc nhau
Vd :
1 2
2 3
1
H H
\ /
C C : but -1- en khoâng coù cis-trans vì C gaén vôùi 2 H
/ \
H CH CH
II. HOÙA TÍNH :
Noái ñoâi keùm beàn , deã coù phaûn öùng coäng , truøng hôïp , oxi hoùa
1 . Phaûn öùng coäng hidro :
Xuùc taùc laø Ni Pt hay Pd nung noùng, noái ñoâi bò ñöùt , moãi cacbon cuûa noái ñoâi gaén theâm 1 H cho saûn phaåm ankan
töông öùng:
CH2 = CH2 + H2 ,
0
Ni tCH3 – CH3
2. Coäng halozen ( phaûn öùng halozen hoùa ) : brom vaø clo: anken laøm maát maøu da cam cuûa nöôùc brom
a. Coäng Clo :
CH2 = CH2 + Cl2 0
xt,tCH2Cl – CH2Cl (chaát dầu loûng khoâng maøu , khoâng tan trong nöôùc )
b. Coäng nöôùc brom :
13
CH2 = CH2 + Br2 dd
| |
Br Br
2 2
CH CH : 1,2- ñibrom etan
3. Coäng axit vaø coäng nöôùc :
a. Coäng axit : HX (X laø Cl,Br,I ) hay H2SO4 ñaëc :
CH2 = CH2 + H-Cl CH3-CH2Cl (etyl clorua)
( CH2= CH2 + H-OSO3H CH3CH2OSO3H ( etyl hiñrosunfat))
b. Coäng nöôùc : cho ancol
| |
H
0
xt,t
2 2 2 2 3 2 2 5CH CH HOH CH CH hay CH CH OH hay C H OH
OH ancol etylic hay etanol
Ñoàng ñaúng cuûa etylen deã coäng nöôùc hôn etylen, neáu cho nhieàu saûn phaåm,tìm saûn phaåm chính theo qui taéc
Maccopnhicop
Qui taéc Maccopnhicop:
Khi coäng moät phaân töû baát ñoái xöùng vaøo moät anken baát ñoái xöùng, saûn phaåm chính coù phaàn mang ñieän tích
aâm coäng vaøo nguyeân töû C coù ít H hôn, (töùc C baäc cao cuûa moät trong hai C mang lieân keát ñoâi ) ,phaàn mang ñieän
tích döông lieân keát vaøo C coøn laïi cuûa l/k ñoâi.
CAÙCH AÙP DUÏNG QUY TAÉC MACCOPNHICOP:
Böôùc 1 : Tìm noái ñoâi vaø chæ taäp trung vaøo töøng C cuûa noái ñoâi ( taïm goïi laø C ñoâi) . Tìm C ñoâi ôû ngaõ ba, C ñoâi ôû
trong, C ñoâi ôû ngoøai.
3 2 1 2 1 3
3 2Vd1 : CH CH CH C laø C ñoâi ôû trong, C laø C ñoâi ôû ngoøai. Coøn C no neân khoâng coù pöù coäng
14
1 2 3 4 2 3
3 3 3Vd2 : CH CCH CH CH C laø C ñoâi ngaõ ba, C laø C ñoâi beân trong
Böôùc 2: Taïo saûn phaåm chính :Gaén OH, Cl, Br leân C ôû ngaõ ba, neáu khoâng coù C ngaõ ba thì gaén leân C ôû trong.
Trong caâu sô ñoà pö, chæ taïo saûn phaåm chính. Chæ khi naøo ñeà hoûi toái ña coù bao nhieâu saûn phaåm thì
vieát theâm saûn phaåm phuï nhö sau:
Laøm ngöôïc böôùc 2: Gaén OH, Br leân C ñoâi ôû ngoøai roài ôû trong, khoâng gaén leân ngaõ ba
| |
| |
1 2 3 4 1 2 3 4
3 3 3 3 3 2 31 2 3 4
Br H
3 3 31 2 3 4 1 2 3 4
3 3 3 3 3 2 3
H Br
CH C (CH ) CH CH hay CH C(CH )Br CH CH
Vd : CH CCH CH CH HBr
CH C(CH ) C H CH hay CH CH(CH ) CH CH
|
Br
spp :
|
0
3 3
xt,t
2 3
2 2 3
spc : CH CH CH : isopropyl bromua
hay 2 brom propan
CH CH CH H Br
CH CH CH : n propyl bromua
Br
hay 1 brom propan
15
| | spc : ancol iso butylic
H OH
|
0
2 3 3 3
xt,t
2 32 2 3
CH CH CH hay CH CHOH CH
CH CH CH H OH CH CH CH spp:ancol n-propylic
OH
4 . Phaûn öùng truøng hôïp:
Truøng hôïp laø söï coäng hôïp lieân tieáp nhieàu phaân töû nhoû gioáng nhau hay töông töï nhau , taïo thaønh phaân töû lôùn
hay cao phaân töû (polime)
0
2 2
xt, t ,p
2 2 2 2 2 2
n CH CH
CH CH CH CH CH CH ...
2 2
2 2 2 2 2 2
n ( CH CH )
(CH CH ) ( CH CH ) ( CH CH ) ...
2 2 n
2 2 2 2 2 2
( CH CH )
CH CH CH CH CH CH ...
Phaûn öùng toùm taét:
0
Maét xích cô baûn
peoxit, 100-300 C
2 2 2 2 n heä soá truøng hôïp100 atm
n CH CH ( CH CH )
Etilen Polietilen
(monome) (polime)
|
0
xt, t ,p
2 3 2 n
3
n CH CH CH ( CH CH ) : polipropilen
CH
16
5 . Phaûn öùng oxi hoùa:
a. Phaûn öùng chaùy : Toûa nhieät
C2H4 + 3O2 0
t2CO2 + 2H2O
H
b. Nhaän bieát anken :Anken laøm maát maøu dung dòch thuoác tím
3CH2=CH2 + 2KMnO4+ 4H2O 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH
c. Ñieàu cheá andehyt axetic:
CH2= CH2 + ½ O2
0
2 2PdCl / CuCl ,t
CH3CHO (andehyt axetic)
6 . Phaûn öùng theá :
CH2 = CH –CH3 + Cl2 0
500 C CH2= CH –CH2Cl + HCl
CH2 = CH2 + Cl 2 0
500 CCH2 = CHCl + HCl ( theá H = Cl)
III . ÑIEÀU CHEÁ :
1. Trong phoøng thí nghieäm:
Ñun noùng ancol etylic vôùi H2SO4 ñaëc ôû 170 0
C
0
2 4H SO ñaëc , 170 C
3 2 2 2 2CH CH OH CH CH H O
Neáu cho nhieàu anken thì saûn phaåm chính laø anken coù noái ñoâi ôû phía trong maïch cacbon
17
0
2 4H SO ñaëc , 170 C
3 2 3
3 32
2 2 3
CH C H(OH) CH CH
spc : CH C H CH CH H O
spp : CH C H CH CH
2 .Trong coâng nghieäp :
a. Cracking ankan cho saûn phaåm goàm anken vaø ankan ít cacbon hôn.
0
cracking
3 2 2 3xt,t ,p
2 3 4
2 2 3 3
anken ankan
CH CH CH CH
CH CH CH CH
CH CH CH CH
b. Ñeà hiñro hoùa ankan :
CnH2n + 2 0
xt,t CnH2n + H2
IV. (NC) ÖÙNG DUÏNG :
1. Toång hôïp polime :
CH2=CH2 + Cl2 xt
CH2Cl-CH2Cl
CH2Cl-CH2Cl 0
tCH2 = CHCl (vinyl clorua ) + HCl
CH2 = CHCl , ,
0
xt t p(-CH2-CHCl - )n PVC : poli(vinyl clorua)
2. Toång hôïp hoùa chaát :
18
0Ag,t
2 2 2 2 2\ /
1CH CH O H C CH (etylen oxit)
2O
BAØI 4.ANKAÑIEN HAY ÑIOLEFIN
Coâng thöùc chung :CnH2n – 2 (n 3)
I . HOÙA TÍNH:
Ankañien coù tính chaát ñaëc tröng cuûa hidrocacbon khoâng no :Coäng, truøng hôïp, oxi hoùa khöû
1. Phaûn öùng coäng :
a. Coäng H2
3
|
CH
01 2 3 4 1 2 3 4
Ni,t
2 2 2 3 3 2 3CH C CH CH 2H CH CH(CH ) CH CH
b. Coäng halogen vaø hiñro halogenua :
Nhieät ñoä thaáp , saûn phaåm chính laø coäng 1,2 .Nhieät ñoä cao , saûn phaåm chính laø coäng 1,4 :
Neáu dö X2 hay HX thì coäng tôùi khi heát noái ñoâi
19
|
|
Br4 2 1
1 2 3 4Coäng (1, 2) 3 2
32 2 1 : 1
Br2 1
2 2 2
1 2 3 4Coäng (1, 4
2 2
Ñaùnh soá môùi, soá 1 töø ñaàu coù noái ñoâi
spc :
CH C H CH CH
Vd1 : CH CH CH CH HBr
spp:
C H CH CH CH
CH CH CH CH HBr
1 2
)
2 31 : 1CH Br CH CH CH
1 2 3 4
dd chính chính chính
2 3 2 phuï phuï phuï1 : 1Vd2 : CH C CH CH CH HBr Coäng (1, 2) , coäng (3, 4) , coäng (1, 4)
1 2 3 4 4 3 2 1coäng (1, 2)
2 3 2 3 3 21 : 1
4 3 2 1
2 3 2
Ñaùnh soá laïi töø ñaàu gaàn noái ñoâi
TH1: CH C(CH ) CH CH HBr spc: CH C(CH ) Br CH CH
spp : CH Br CH(CH ) CH CH
20
1 2 3 4 1 2 3 4coäng 3, 4
2 3 2 2 3 31 : 1
1 2 3 4
2 3 2 2
ñaùnh soá 1 töø ñaàu naøo gaàn noái ñoâi
TH2 : CH C(CH ) CH CH HBr Spc: CH C(CH ) C Br CH
Spp: CH C(CH ) CH CH Br
1 2 3 4 4 3 2 1coäng (1, 4)
2 3 2 2 3 21 : 1
1 2 3 4
2 3 2
pha ù heát 2 ñoâi vaø taïo 1 ñoâi ôû 2, 3. Soá 1 ôû ñaàu gaàn Br
TH3: CH C(CH ) CH CH HBr spc: CH H C(CH ) CH CH Br
spp : CH Br CH(CH ) CH CH H
2 . Phaûn öùng truøng hôïp:
0
Na,t ,p
2 2 2 2 nnCH CH CH CH ( CH CH CH CH )
Butañien polibutadien
| |
0
xt,t ,p
2 2 2 2 n
3
nCH C CH CH ( CH C CH CH )
CH 3
CH
isopren poliisopren
21
II. ÑIEÀU CHEÁ
CH3CH2CH2CH3 0
xt,t CH2=CH-CH=CH2 + 2H2
| |
0
xt,t
3 2 3 2 2 2
3 3
CH CH CH CH CH C CH CH 2H
CH CH isopren
isopentan
III. ÖÙNG DUÏNG :
Saûn xuaát cao su toång hôïp
BAØI 5. ANKIN (CnH2n -2 , n > 1)
I . HOÙA TÍNH
1 . Phaûn öùng coäng:
a) Coäng H2 : saûn phaåm tuøy thuoäc xuùc taùc
0
3Pd / PbCO , t
2 2 2CH CH H CH CH
0
Ni,t
2 3 3CH CH 2H CH CH
b) Coäng nöôùc brom hoïaêc clo:Qua 2 giai ñoïan
020 C
2CH CH Br CHBr CHBr 1,2 - ñibrom etilen
22
| |
| |
0
200 C
2
Br Br
CH CH + Br CH CH : 1,1,2,2- tetrabrom etan
| |
Br Br B r Br
Coäng goäp 2 phaûn öùng treân laïi :
| |
dd
2
Br Br
CH CH + 2Br CH CH : 1,1,2,2- tetrabrom etan
| |
B r Br
c) Coäng axit hiñro clorua HCl ( hay HCN, CH3COOH ) :Theo qui taéc maccopnhikop
2HgCl
2HC CH HCl CH CH Cl Vinyl clorua
Neáu tieáp tuïc coäng HCl
|
|
Xt
2 3
Cl
CH CH + HCl CH CH saûn phaåm chính laø 1,1 ñiclo etan
|
Cl Cl
xt
3 3 2HC CH CH COOH CH COO CH CH : vinyl axetat
3 3 3 2
3
CH C CH + CH COOH CH COO C CH
CH
|
röôïu khoâng beàn
3 3 2 3 3CH C CH + HOH CH C CH CH C CH
| | |
axeton OH O
23
d) Coäng nöôùc :
0
4HgSO , 80 C
3CH CH + HOH CH CHO andehit axetic
e) Phaûn öùng ñime hoùa vaø trime hoùa :
4CuCl ,NH Cl
22CH CH CH CH C CH
Vinylaxetilen
3 CH
C
H
C
H
CH
C
H
C
H
CH CHxt, t
o
2 . Phaûn öùng theá bôûi ion kim loïai : Chæ ank -1 –in môùi coù tính chaát naøy
3dd NH
3 2 2 3HC CH + 2 Ag(NH ) OH AgC CAg + 2H O 4NH
baïc axetilua keát tuûa vaøng
Khi vieát phaûn öùng cuûa ankin – 1 vôùi
dung dòch AgNO3 trong NH3 (AgNO3/ NH3) coù theå thay AgNO3/ NH3 baèng Ag2O/NH3
3dd NH
3 2 3 22CH C CH + Ag O 2CH C CAg + H O
Toång quaùt :Hidrocacbon taùc duïng vôùi AgNO3/ddNH3 :
3dd NH
x 2 x 22R(C CH) + xAg O 2R(C CAg) + xH O
3 . Phaûn öùng oxi hoùa
a) Phaûn öùng oxi hoùa khöû vôùi dung dòch KMnO4 : Ankin laøm maát maøu dung dòch thuoác tím , taïo ra MnO2 keát
tuûa ñen
4KMnO
HC CH + 4[O] HOOC COOH
b) Phaûn öùng chaùy: Axetilen chaùy toûa nhieät vaø cho ít hôi nöôùc hôn C2H6 neân ñöôïc duøng haøn ,caét kim loïai .
24
II .ÑIEÀU CHEÁ – ÖÙNG DUÏNG :
1. Trong phoøng thí nghieäm :Thuûy phaân canxi cacbua
0
t
3 2CaCO CaO + CO
Ña ù voâi voâi soáng
0
2000 C
2CaO + 3C CaC CO
ñaát ñeøn
CaC2 + 2H2O 2
CH CH + Ca(OH)
2 .Trong coâng nghieäp : Nhieät phaân metan
0
1500 C
4 22CH CH CH + 3H
3 .Naâng cao :
| |
0
ancol
2 2 2(ñaëc, t )
CH CH + 2KOH HC CH + 2KCl + 2H O
Cl Cl
4. ÖÙng duïng :
- Nguyeân lieäu cho ñeøn xì
- Duøng laøm nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát nhöïa ,chaát deûo
- Saûn xuaát axit axetic
25
BAØI 6. BENZEN ( C6H6 ) n 2n 6C H (n 6)
hay
I .HOÙA TÍNH
Do caáu taïo cuûa benzen nhö ôû treân , moät maët,benzen gioáng hidrocacbon khoâng no ôû phaûn öùng coäng H2 ,
maët khaùc , benzen khaùc hidrocacbon chöa no ôû ôû choã benzen khoâng laøm maát maøu nöôùc broâm, dung dòch thuoác tím.
Hoùa tính chung cuûa benzen laø : Deã theá ,khoù coäng ,beàn vôùi chaát oxi hoùa
1 . Phaûn öùng theá :
a ) Vôùi nöôùc brom :Benzen khoâng phaûn öùng , khoâng laøm maát maøu nöôùc brom
C6H6 + Br2 (nöôùc ) : Khoâng phaûn öùng
b) Vôùi Broâm khan coù Fe xuùc taùc hay ñun noùng :phaûn öùng theá H baèng Br , goïi laø phaûn öùng brom hoùa
H
+ Br2
Fe
Br
+ HBr
Toluen C6H5CH3 theá deã hôn bezen vaø öu tieân ôû ôû caùc vò trí 2 ,4 :
41% o – bromtoluen vaø 59% p-bromtoluen
CH3
H
H
+ Br2
Fe
CH3
Br
+ HBr
octo-bromtoluen
26
CH3
H
H
+ Br2
Fe
CH3
Br
+ HBr
para-bromtoluen
Cuõng vôùi brom khan , nhöng ñieàu kieän phaûn öùng laø aùnh saùng thì theá treân nhaùnh metyl
CH3
+ Br2
As
CH2Br
+ HBr
benzylbromua
Vieát thu goïn : C6H5CH3 + Br2 as
C6H5CH2Br + HBr
c) Vôùi HNO3 ñaëc coù xuùc taùc H2SO4 : Theá H cuûa voøng thôm baèng nhoùm nitro (-NO2 ).
H
+ HNO3
H2SO
4 ññ
NO2
+ H2O
Nitrobenzen Chaát loûng maøu vaøng, muøi thôm
Toluen deã theá hôn benzen, theá leân cacbon chaün 2, 4, 6 :
27
CH3
H
H
+ HNO3
H2SO
4 ññ
CH3
NO2
H
+ H2O
octo- Nitrotoluen
CH3
H
H
+ HNO3
H2SO
4 ññ
CH3
H
NO2
+ H2O
paranitrotoluen
Thuoác noå TNT:
CH3
H
H
H
+ 3 HNO3
H2SO
4 ññ
CH3
NO2
NO2
O2N
+ 3H2O
2, 4, 6-trinitrotoluen (TNT)
Thuoác noå TNB:
Neáu ñun noùng vaø axit caøng ñaëc hôn , benzen coù theå theá 2 hay 3 laàn , taïo saûn phaåm 1,3-ñinitrobenzen hay 1,3,5
- trinitrobenzen
28
H
H
+ 2HNO3
H2SO
4 ññ
NO2
NO2
meta -dinitrobenzen
H
H
H
+ 3 HNO3
H2SO
4 ññ,t
0NO2
NO2
O2N
+ 3H2O
1, 3, 5 - trinitroBenzen (TNB)
Qui taéc theá treân voøng benzen :
Neáu treân voøng benzen coù nhoùm theá nhö:
− CnH2n + 1 (−CH3, −C2H5…),−OH , −NH2 , -OCH3 … Phaûn öùng theá deã xaûy ra hôn benzen vaø öu tieân theá taïi
ortho ( soá 2, 6) vaø para ( soá 4 )
−NO2 , −COOH , −CHO , -SO3H :Phaûn öùng theá khoù xaûy ra hôn so vôùi benzen vaø öu tieân theá taïi meta
2 . Phaûn öùng coäng :
a) Coäng H2 : Xuùc taùc laø Ni hoaëc Pt
+ 3H2
Ni,t0
Xiclohexan
b) Coäng clo vaøo benzen chieáu saùng ,taïo khoùi traéng laø tinh theå hexacloxiclohexan
29
+ 3Cl2
As
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
hexacloxiclohexan hay
hexacloran (6.6.6)
c) Toluen cho phaûn öùng theá leân nhaùnh trong cuøng ñieàu kieän:
ASMT
6 5 3 2 6 5 2C H CH + Cl C H CH Cl + HCl
benzyl clorua
3 . Phaûn öùng oxi hoùa :
Benzen khoâng laøm maát maøu thuoác tím, stiren thì coù :
0
4dd KMnO ,t
6 6 2C H [O] +H O
| |
4dd KMnO
6 5 2 2 6 5 2C H CH=CH [O] + H O C H CH CH
OH OH
4dd KMnO laïnh
6 5 3C H CH [O]
6 5
Toluen chæ laøm maát maøu thuoác tím khi ñun noùng :
C H 0
4dd KMnO ,t
6 5 3 2
C H CH 3[O] COOH + H O
b) Phaûn öùng chaùy :Benzen chaùy trong khoâng khí cho nhieàu muoäi than:
6 6 2 2 2
2C H + 15O 12CO + 6H O + Q
II .ÑIEÀU CHEÁ
0
C ,600 C
6 61. 3CH CH C H
Phaûn öùng naøy chöùng toû bezen laø hidrocacbon maïch voøng
30
0
Pd , t
6 12 6 6 22. C H C H + 3H
xiclohexan
0Pd , t
6 14 6 6 23. C H C H + 4H
n hexan
III .ÖÙNG DUÏNG
- Laøm dung moâi
- Duøng ñieàu cheá nitrobenzen vaø anilin ,töø ñoù toång hôïp phaåm nhuoäm, döôïc phaåm
- Duøng toång hôïp chaát deûo ,laøm chaát taåy röûa toång hôïp
IV. CAÀN NHÔÙ :
1. Ankan theá halozen (Cl , Br ), taïo caøng ít saûn phaåm thì caøng ñoái xöùng :
* (CH3)4C taïo 1 saûn phaåm saûn phaåm theá
* (CH3)2CH-CH(CH3)2 taïo 2 saûn phaåm theá
2. Anken coäng H2O , taïo toái ña 2 ancol
3. Ankin coäng nöôùc taïo saûn phaåm chính andehyt chính laø C2H2
31
BAØI 7 . STYREN VAØ NAPHTALEN
A. STYREN :
CH=CH2
(C6H5-CH=CH2)
Chaát loûng , khoâng maøu , nheï hôn vaø khoâng tan trong nöôùc
I. Hoùa tính :
1. Phaûn öùng coäng : Stiren laøm maát maøu nöôùc brom
C6H5-CH=CH2 + Br2 C6H5-CHBr -CH2Br
C6H5-CH=CH2 + HBr C6H5-CHBr – CH3 ( saûn phaåm chính coù brom theá vaøo cacbon baäc 2 )
2. Phaûn öùng truøng hôïp :
|
|
02xt ,t , p
2
6 5 n6 5
CH CH
n CH=CH
C H
C H polistyren
3. Phaûn öùng ñoàng truøng hôïp : heä soá cuûa 2 loaïi monome tham gia coù theå khaùc nhau
32
0xt , t , p
6
6 n
n CH CH CH CH n CH CH
C H Stiren
CH CH CH CH CH CH
poli(butañien-stiren) C H
2 2 2
5
2 2 2
5
II. Ñieàu cheá :
C6H6 + C2H4 0
xt,t C6H5 –CH2-CH3
C6H5 –CH2-CH3 0
xt,t C6H5-CH=CH2 + H2
B. NAPHTALEN
Chaát raén traéng ,thaêng hoa ôû nhieät ñoä thöôøng , noùng chaûy ôû 800C , soâi ôû 218
0C .
Khoâng tan trong nöôùc
hay
33
I. HOÙA TÍNH :
1. Phaûn öùng theá :
+ Br2
CH3COOH
+ HBr
Br
+ H2O+ HNO
3
NO2
H2SO
4
2. Phaûn öùng coäng H2 :
+ 2H2
Ni , 150 oC
C10H8 , naphtalen C10H12 , tetralin
+ 2H2
Ni , 150 oC
C10H12 , tetralin C10H18 , ñecalin
3. Phaûn öùng oxi hoùa :
+ KMnO4 : khoâng phaûn öùng
ClH
+ O2
V2O
5,t
0 C=O
O
C=O Anhidrit phtalic
34
BAØI 8.1 DAÃN XUAÁT HALOZEN
Daãn xuaát halozen ddNaOH, t0
, P ddNaOH, t0
H2O, t0
H2O
CH2=CH-CH2-Cl ( anlyl clorua)
C2H5-Cl ( etyl clorua), C6H5-CH2-Cl ( benzyl clorua)
C6H5-Cl ( phenyl clorua) , CH2=CH-Cl ( vinyl clorua)
Ñeå bieát ñöôïc phaûn öùng coù xaûy ra hay khoâng, ngöôøi ta duøng dd AgNO3 trong HNO3 dö (HNO3 ñeå
trung hoøa NaOH dö).
Neáu coù keát tuûa traéng thì ñaõ giaûi phoùng ion Cl- töø daãn xuaát halozen neân ñaõ coù pöù thuûy phaân daãn
xuaát halozen
RCl + H2O t0
ROH + H+
+ Cl-
RCl + NaOH t0
ROH + Na+
+ Cl-
Ag+ + Cl
- AgCl
35
BAØI 8.2 ANCOL n 2n 1
C H OH (n 1) ,
I. Danh phaùp ( teân) :
1. Teân thoâng thöôøng cuûa ancol ñôn chöùc :
Ancol teân goác hiñrocacbon + ic
Vd1:
2. Teân thay theá ( teân quoác teá ):
Choïn maïch chính chöùa cacbon mang nhoùm OH , nhieàu cacbon nhaát , nhieàu nhaùnh nhaát
Ñaùnh soá 1, 2 , 3 … treân maïch chính , töø ñaàu naøo gaàn nhoùm OH hôn roài gaàn vaø nhieàu nhaùnh hôn
Nhaùnh goàm nhöõng cacbon naèm ngoaøi maïch chính ( khoâng ñöôïc ñaùnh soá )
Teân :
Vò trí nhaùnh – teân nhaùnh teân hiñrocacbon maïch chính + soá chæ vò trí nhoùm OH - ol
3
3 2 2
3 2 5
metyl etyl
CHH
CH C C CH CH OH
CH C H
:
3 - etyl – 4,4 - dimetyl pentan -1 -ol
|
2 2
3
CH CH CH CH OH
CH
: 2- metylbut – 3 –en – 1- ol
36
HO–CH2–CH2–OH : Etan - 1,2- diol
| | |
2 2
CH CH CH
OH OH OH
: Propan – 1,2,3 – triol
3. Ñoä ancol : soá ml C2H5OH trong 100 ml dung dòch goàm C2H5OH vaø nöôùc
D0
= 2 5
VC H OH
Vdd
.1000
Pha loaõng ancol : Goïi D1, D2 ,V1, V2 laàn löôït laø ñoä ancol vaø theå tích ancol tröôùc vaø sau khi pha loaõng
baèng nöôùc : D1 . V1 = D2 .V2
II. TÍNH CHAÁT VAÄT LÍ
1. Lieân keát hiñro : Lieân keát hidro laø löïc huùt tónh ñieän giöõa nguyeân töû H tích ñieän döông ( ) vaø O tích ñieän
aâm ( )
Lieân keát hidro kyù hieäu baèng daáu 3 chaám ( …)
l / k hidro
O H O H
/ /
R R
-Caùc ancol coù ít nguyeân töû C : Tan nhieàu trong nöôùc do taïo lieân keát hidro vôùi nöôùc :
l / k hidro l / k hidro
O H O H O H
// /
HR R
2. Tính chaát vaät lí :
-CH3OH tôùi C12H25OH laø chaát loûng , C13H27OH trôû leân laø chaát raén
37
-Caùc ankanol nheï hôn nöôùc. C1 tôùi C3 tan voâ haïn trong nöôùc. Nhieàu C tan ít , ít C tan nhieàu.
-Ñoä soâi cao baát thöôøng do coù lieân keát hidro giöõa caùc phaân töû ancol . Nhieàu C soâi cao , ít C soâi thaáp
Vd :C2H5OH soâi ôû 78,30 C,CH3OH soâi ôû 64,7
0 C, C3H8 soâi ôû -42
0C
III.HOÙA TÍNH :
Ancol hay gaëp laø ancol etylic (etanol) .Caùc ñoàng ñaúng nhö CH3OH , C3H7OH … hôïp thaønh daõy ñoàng ñaúng
coù coâng thöùc chung laø goïi laø daõy ñoàng ñaúng ancol no, ñôn chöùc , hôû
1. Taùc duïng vôùi kim loaïi kieàm : (khoâng phaûn öùng vôùi dung dòch kieàm neân ancol khoâng phaûi laø axit)
a. Phaûn öùng cuûa OH
R(OH)m + mNa R(ONa)m +
2
mH2
R(ONa)m laø chaát raén, tan trong nöôùc taïo laïi ancol :
C2H5ONa + H2O C2H5OH + NaOH
Chöùng toû H trong -OH cuûa ancol yeáu hôn hidro trong nhoùm –OH cuûa nöôùc
b. Phaûn öùng cuûa 2 nhoùm OH keà nhau :
Gixerol taùc duïng vôùi ñoàng (II) hidroxit ôû nhieät ñoä phoøng, taïo dung dòch trong suoát maøu xanh da trôøi
|
|
2
2
2
CH OH
2 CH OH + Cu(OH)
CH OH
2 \ / 2
\ /
2 2
H C O O CH
H C O O CH
H H
H C OH HO CH
Cu | |
| |
+ 2H2O
Ñoàng (II) glixerat maøu xanh da trôøi
38
2. Phaûn öùng theá nhoùm OH cuûa ancol :
a. Taùc duïng vôùi axit : Phaûn öùng este hoùa , coù tính thuaän nghòch
(CH3)2CHCH2CH2OH + H2SO4 (CH3)2CHCH2CH2OSO3H + H2O
C2H5OH + HBr ñaëc
C2H5Br + H2O
2 4
0 0
2 2 2H SO ñaëc
10 20 C
2 2 2
2
CH OH CH O NO
CH OH + 3 HONO CH O NO + 3 H O
CH OH
| |
| |
2 2 CH O NO
glixeryl trinitrat hay nitroglixerin
C3H5(OH)3 + 3HOOCH
0
2 4H SO ñaëc , t
C3H5 (OOCH) 3 + 3H2O
-Vai troø H2SO4 ñaëc : Xuùc taùc vaø huùt nöôùc
b. Phaûn öùng vôùi ancol :
2ROH 0
2 4H SO ñaëc , 140 C
R–O–R + H2O
( Töø n ancol khaùc nhau n(n 1)
2
ete)
3. Taùch nöôùc (ñehiñrat hoùa) :
C2H5OH 0
2 4H SO ñaëc , 170 C
C2H4 + H2O
CnH2n+1OH CnH2n + H2O , (n 2).
Quy taéc Zaixep ñeå xaùc ñònh saûn phaåm chính : H bò taùch ra ôû C keá caän coù baäc cao hôn
39
CH3–CHCH3–CHOH–CH3 taùch nöôùc
CH3–CCH3= CHCH3 (sp chính) + H2O
CH3–CHCH3–CHOH–CH3 taùch nöôùc
CH3 – CHCH3CH = CH2(sp phuï) + H2O
* Chuù yù : Ancol ña chöùc bò taùch nöôùc neáu taïo ancol khoâng beàn , seõ chuyeån hoùa thaønh andehit, xeton …
CH2OH–CH2OH taùch nöôùc
H2O + CH2 = CH–OH
CH2 = CH–OH Khoâng beàn
CH3CHO
4. Phaûn öùng oxi hoùa höõu haïn :
a) Vôùi CuO: ancol baäc I chuyeån hoùa thaønh anñehit, ancol baäc II chuyeån thaønh xeâton.Ancol baäc ba khoâng bò
oxi hoùa , tröôøng hôïp phaûn öùng chaùy (ñoát ancol baèng CuO) laø oxi hoùa hoøan toøan , taïo ra CO2 vaø H2O
CH3CH2 OH + CuO 0
t CH3CHO ( andehit axetic) + Cu + H2O
HCH2OH + CuO 0
t HCHO ( andehit fomic) + Cu + H2O
RCH2OH + CuO 0
tRCHO + H2O + Cu
| | |
0
t
3 3 3 3 2CH CH CH + CuO CH C CH + Cu + H O
OH O
ancol baäc III khoâng bò oxi hoùa bôûi CuO:
0
3
t
3
3
CH
CH OH + CuO khoâng phaûn öùng
CH
|
|
C
b. Rieâng C2H5OH coù phaûn öùng leân men giaám :
40
CH3CH2OH + O2 men giaám
CH3COOH + H2O
c) Tham khaûo :
CH3CH2OH + O2 0
Ag , t CH3COOH + H2O
CH3CH2OH + 2[ O] 4 2 2 7
0
2 4
KMnO hay K Cr O
H SO , t
CH3COOH + H2O
IV.ÑIEÀU CHEÁ
1 . Ñieàu cheá etanol trong coâng nghieäp :
a. Hidrat hoùa (coäng nöôùc) anken:
C2H4 + H2O 2 4
dd H SOC2H5OH
b. Leân men tinh boät :
+
enzim
6 10 5 n 2
6 12 6H
6 10 5 n 2
men röôïu
6 12 6 2 5 2
(C H O ) + nH O
Tinh boät nC H O (glucozô)
(C H O ) + nH O
Xenlulozô
C H O 2C H OH + 2 CO
(glucozô)
2. Ñieàu cheá methanol trong coâng nghieäp :
2CH4 + O2 0
Cu
atm , 200 C100 2CH3OH
41
CH4 + H2O xt,t
0
CO + 3H2
CO + 2H2 0
ZnO,CrO
atm , 400 C
3
200 CH3OH
3. Moät soá phaûn öùng ñieàu cheá ancol :
a. Thuûy phaân daãn xuaát halogen baèng dung dòch kieàm :
C2H5Cl + NaOH t0
C2H5OH + NaCl
RClm + mNaOH t0
R(OH)m + mNaCl
CH3COOC2H5 + NaOH t0
CH3COONa + C2H5OH
b. Hidro hoùa andehit hay xeton , ñöôïc ancol töông öùng
0Ni , t
3 2 3 2
O
//
CH C + H CH CH OH
\
H
RCHO + H2
oNi , t
RCH2OH
oNi , t
3 3 2 3 3CH C CH + H CH CH CH
O OH
|| |
R C
O
||
/R
+ H2 o
Ni , t R CH|
OH
/R
2 C2H5OH
0
xt , t
CH2=CH-CH=CH2 + H2 + 2H2O
42
4. Ñieàu cheá glixeârol :
CH2=CH-CH3 + Cl2
0
500 C CH2= CH-CH2Cl + HCl
CH2=CH-CH2Cl + H2O + Cl2 CH2Cl-CHOH-CH2Cl + HCl
CH2Cl-CHOH-CH2Cl + 2NaOH
0
t CH2OH-CHOH-CH2OH + 2NaCl
V. ÖÙNG DUÏNG : Y teá , coâng nghieäp
BAØI 9. PHENOL
I .ÑÒNH NGHÓA
1. Ñònh nghóa : Phenol laø nhöõng hôïp chaát höõu cô maø phaân töû coù nhoùm hidroxyl lieân keát tröïc tieáp vôùi cacbon
cuûa voøng benzen
OH
CH3
OH
CH3
OH
CH3
octo- crezolmeta- crezol
para- crezol
OH
C6H
5OH:Phenol,axit phenic
-Coâng thöùc caáu taïo thu goïn : C6H5OH
-Phenol coøn teân khaùc laø axit Phenic, axit Cacbolic
2. Phaân bieät phenol vôùi ancol thôm : Phenol coù ñoàng phaân laø ancol thôm, ñoù laø nhöõng hôïp chaát höõu cô maø
phaân töû coù nhoùm hidroxyl lieân keát vôùi cacbon nhaùnh cuûa voøng benzen
43
OH
CH3
Parametyl phenol hay para cresol
CH2OH
Ancol benzylic
3. Phaân loaïi phenol :
6 5
6 4 2
1 nhoùm OH treân voøng thôm : monophenol . Vd : C H OHPhenol coù
nhieàu nhoùm OH treân voøng : poliphenol . Vd : C H (OH)
II .TÍNH CHAÁT VAÄT LYÙ
- Keát tinh khoâng maøu, noùng chaûy ôû 430C . Ít tan trong nöôùc, ñoä tan taêng khi t
o taêng.
- Trong khoâng khí , phenol bò chaûy röõa vaø bò oxi hoùa , taïo thaønh chaát loûng maøu hoàng.
- Ñoäc , gaây phoûng da
III . HOÙA TÍNH
1 . Taùc duïng vôùi kim loaïi kieàm nhö laø moät ancol :
C6H5OH (noùng chaûy) + Na C6H5ONa + ½ H2.
2 . Taùc duïng vôùi dung dòch kieàm nhö laø 1 axit :Theå hieän aûnh höôûng cuûa nhaân thôm leân nhoùm theá
C6H5OH + NaOH C6H5ONa + H2O.
Natri phenolat , tan trong nöôùc
3 . Tính axit cuûa phenol yeáu hôn H2CO3 (Phenol khoâng laøm ñoåi maøu quì tím) :
44
C6H5ONa + CO2 + H2O C6H5OH + NaHCO3
Phaûn öùng treân khoâng taïo ñöôïc Na2CO3
Nhöng :C6H5ONa + NaHSO4 C6H5OH + Na2SO4
4 . Phaûn öùng theá ôû nhaân :Nhôø nhoùm – OH gaây hieäu öùng ñaåy electron neân phaûn öùng theá deã hôn benzene , toluen vaø
theá ôû vò trí octo(o) , para(p) .
OH
BrBr
Br 2, 4, 6 - tribromphenol
OH
+ 3Br2
dd
Keát tuûa traéng
+ 3HBr
OH OH
NO2O2N
NO2
2,4,6- tribromphenol keát tuûa vaøng
+ 3HNO3
H2SO
4 ññ
IV. ÑIEÀU CHEÁ :
1. Tröôùc ñaây :
C6H6 C6H5Br C6H5OH
C6H6 + Br2
0Fe , t
C6H5Br + HBr
C6H5Br + NaOH
0 t cao , p cao
C6H5OH + NaBr
45
Hay C6H5Br + 2NaOH
0 t cao , p cao
C6H5ONa + NaBr + H2O
C6H5ONa + HCl C6H5OH + NaCl
* Töông töï , ñieàu cheá cresol töø toluen :
CH3C6H5 + Br2
0Fe , t
CH3C6H4Br
0 dd NaOH , t cao , p cao
CH3C6H4OH (p - Cresol hay o-Cresol)
Hay CH3C6H4Br
0 dd NaOH , t cao , p cao
CH3C6H4ONa dd HCl
CH3C6H4OH
2. Hieän nay , phenol ñöôïc ñieàu cheá trong coâng nghieäp theo sô ñoà:
C6H6 + CH2=CH-CH3
0xt,t
C6H5 –CH (CH3)2
C6H5 –CH (CH3)2 2
2 4
1) O (KK)
2) H SO C6H5OH + CH3COCH3
Phenol coøn ñöôïc ñieàu cheá khi chöng caát nhöïa than ñaù
BAØI 10 . ANDEHIT
I . ÑÒNH NGHÓA , PHAÂN LOAÏI , DANH PHAÙP , TÍNH CHAÁT VAÄT LÍ :
1. Ñònh nghóa:
a. Ñònh nghóa :
Andehit laø hôïp chaát höõu cô coù chöùa nhoùm chöùc -CHO lieân keát vôùi cacbon hay H
Xeton laø hôïp chaát höõu cô coù chöùa nhoùm chöùc \
/C O ( cacbonyl) lieân keát vôùi tröïc tieáp vôùi 2 nguyeân töû
cacbon
b. Caáu taïo
Andehit fomic (fomandehit) coù coâng thöùc phaân töû : HCHO
46
Vaø coâng thöùc caáu taïo :
/
\\
H
H C
O
nhoùm chöùc /
\\
H
C
O
goïi laø nhoùm andehit hay nhoùm formyl
Coâng thöùc chung cuûa andehit ñôn ,no hôû :CnH2n + 1CHO
Coâng thöùc chung cuûa andehit ñôn ,coù 1 noái ñoâi trong goác :CnH2n – 1CHO hay CmH2m – 2O
2. Phaân loaïi :
- Theo goác hiñrocacbon , andehyt goàm : no , khoâng no , thôm , hôû , voøng
- Theo soá nhoùm –CHO : andehyt ñôn chöùc vaø ña chöùc
3 . danh phaùp – ñoàng phaân – lyù tính :
a . Danh phaùp :
-Teân thöôøng : anñehit + teân thöôøng cuûa axit töông öùng.
HCHO Anñehit fomic (Fomanñehit)
CH3CHO Anñehit axetic (Axetanñehit)
(CH3)2CHCH2CHO Andehit isovaleric (isovalerandehit )
C6H5 CHO Anñehit benzoic
CH2=CH–CHO Anñehit acrylic
CH3-CH=CH–CHO Andehit crotonic (crotonandehit )
OHCCHO Anñehit Oxalic hay glyoxal Andehit
47
-Teân thay theá cuûa anñehit :
Choïn maïch cacbon coù nhoùm CHO vaø nhieàu cacbon nhaát laøm maïch chính.
Ñaùnh soá 1,2 , 3 …leân maïch chính , baét ñaàu töø –CHO.
Teân = Vò trí nhaùnh - teân nhaùnh teân maïch chính + al
Ví du 1ï :
CH3–CH2–CH(CH3)–CH(C2H5)–CHO :2-etyl-3-metyl pentanal
Ví du 2ï :
CH2= CH–CH(CH3)–CH(CH3)–CHO :2,3 -ñimetyl pent - 4 - enal
b . Ñoàng phaân hôû khaùc chöùc cuûa Ankanal :
Ví duï :
C3H6O ( k= 1)
CH3–CH2–CHO Añehit Propionic (Propanal)
CH3–CO–CH3 Axeton (Dimetyl Xeton)
CH2 =CH–CH2OH Röôïu Allylic
CH3–O–CH=CH2 Metyl Vinyl ete
c . Lyù tính :
-HCHO laø chaát khí muøi cay xoác. Dung dòch HCHO 40% (trong nöôùc) ñöôïc goïi laø fomon hay fomalin.
-Nhieät ñoä soâi anñehit < nhieät ñoä soâi röôïu töông öùng (do andehyt khoâng coù lieân keát hidro)
III . HOÙA TÍNH :
1.Phaûn öùng coäng
48
a. Coäng H2 taïo ancol baäc 1 : Anñehit laø chaát oxi hoùa
0Ni , t
2 2
O
//
H C + H H CH OH
\
H
R(CHO)m + mH2
0Ni , t
R(CH2OH)m (vôùi R laø goác no)
CnH2n+2 - m.-2k(CHO)m + (m + k) H2
0Ni , t
CnH2n+2 - m(CH2OH)m
b. (NC)Coäng hidroxianua :
CN
RCHO + HCN RCH
OH
2 .Phaûn öùng oxi hoùa khoâng hoaøn toaøn :
a. Vôùi dung dòch AgNO3 / NH3 :
RCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2ORCOONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag
Chuù yù : Khi ñun noùng , HCHO bò oxi hoùa ñeán axit cacbonic hay muoái cacbonat.
HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag
b. Vôùi Cu(OH)2 / NaOH :
RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH RCOONa + Cu2O ñoû gaïch + 3H2O
49
CH3CHO+2Cu(OH)2 + NaOH
0t
CH3COONa+ Cu2O ñoû gaïch + 3H2O
c. Vôùi oxi :
RCHO + ½ O2
2Mn
RCOOH
d. (NC) Taùc duïng nöôùc broâm hay dd KMnO4 :
RCOR/ + Br2 Khoâng phaûn öùng
RCOR/ + KMnO4 Khoâng phaûn öùng
RCHO + Br2 + H2O nöôùc broâm
RCOOH + 2HBr
Andehit laøm nhaït maøu dd thuoác tím
3. (NC) Phaûn öùng cuûa goác hiñrocacbon
Nguyeân töû Hiñro cuûa cacbon keà vôùi nhoùm cacbonyl (C=O) deã tham gia phaûn öùng theá Br2 khi coù CH3COOH
laøm xuùc taùc.
CH3C=OCH3 + Br2 3
CH COOH CH3C=OCH2Br + HBr
III.ÑIEÀU CHEÁ :
1. Oxi hoùa ancol baäc I :
RCH2OH + CuO
ot
RCHO + H2O + Cu
2. Töø hiñrocacbon :
CH4 + O2
0
2 5V O , 300 C
HCHO + H2O
50
CH2=CH2 + ½ O2
0
2 2PdCl , CuCl , t
CH3CHO
CHCH + H2O
0
4HgSO , 80 C
CH3CHO
BAØI 11. XETON
I. ÑÒNH NGHÓA:
Laø chaát höõu cô maø phaân töû coù nhoùm \
/C O lieân keát tröïc tieáp vôùi 2 nguyeân töû cacbon
II. HOÙA TÍNH :
1. Phaûn öùng coäng H2 taïo ancol baäc II
CH3-CO-CH3 + H2
0Ni, t
CH3CH(OH)-CH
2. (NC)Phaûn öùng theá nguyeân töû H cuûa cacbon keà nhoùm CO baèng Br :
CH3-CO-CH3 + Br2 3
CH COOHCH2Br-CO-CH3 + HBr
III. ÑIEÀU CHEÁ:
1. Töø ancol baäc II :
RCHOHR/ + CuO
ot
RCOR/ + H2O + Cu
51
2. Töø cumen :
CHCH3CH3
Cumen hay isopropyl benzen C6H
5CH(CH
3)
2
C6H5 –CH (CH3)2 2
2 4
1) O (KK)
2) H SO C6H5OH + CH3COCH3
BAØI 12. AXIT CACBOXYLIC
I .DANH PHAÙP – ÑOÀNG PHAÂN – LYÙ TÍNH
Axit cacboxylic no, ñôn chöùc laø nhöõng hôïp chaát höõu cô maø phaân töû coù moät nhoùm cacboxyl (-COOH) lieân keát
vôùi goác hidrocacbon no ( hay hidro)
Vd : CH3COOH laø axit axetic ,thuoäc daõy ñoàng ñaúng axit ñôn chöùc no
Coâng thöùc chung : n 2n 1
C H COOH ( n 0) .
Khi ñoát chaùy : m 2m 2
C H O , (m 1)
Axit coù goác hidrocacbon khoâng no nhö axit acrylic CH2=CH-COOH coù coâng thöùc chung :
n 2n 1
m 2m-2 2
Thoâng thöôøng : C H COOH (n 2)
Khi ñoát chaùy axit : C H O (m 3)
1.Danh phaùp :
-Teân thoâng thöôøng :
HCOOH : Axit Fomic
52
CH3COOH : Axit Axeâtic
C2H5COOH : Axit Propionic
CH3CH2CH2COOH : Axit n - butiric
3
3
CH CH COOH
CH
| : Axit iso - butiric
CH2 = CH – COOH : Axit Acrylic
2
3
CH C COOH
CH
: Axit Metacrylic
C6H5COOH : Axit Benzoic
HOOC – COOH : Axit Oxalic
HOOC – (CH2)3 – COOH : Axit Glutaric
CH2(OH)[CH(OH)]4COOH : Axit Gluconic
CH2(OH)CH(OH)COOH : Axit Glyxeric
HOOC – (CH2)4 – COOH : Axit Añipic
CH3 – (CH2)16 – COOH : Axit Stearic
CH3 –(CH2)14 – COOH : Axit Panmitic
CH3–(CH2)7–CH=CH(CH2)7COOH : Axit Oleic
-Teân thay theá (quoác teá ) cuûa axit ñôn chöùc , no, hôû :
- Choïn maïch chính chöùa nhoùm –COOH , nhieàu cacbon nhaát .
53
- Ñaùnh soá 1 ,2,3… treân maïch chính ,baét ñaàu töø nhoùm -COOH
Goïi teân: Axit - vò trí nhaùnh –teân nhaùnh ankanoic
Vd: CH3–CH (CH3 )– CH (CH3 )–COOH : Axit 2,3 – dimetylbutanoic
2 .Ñoàng phaân maïch hôû khaùc chöùc cuûa axit ankanoic :
Vôùi CTPT CmH2mO2 (moät noái ñoâi vaø 2 nguyeân töû O), coù caùc ñoàng phaân khaùc chöùc nhö : este ñôn no, röôïu
2 chöùc coù 1 noái ñoâi C = C , hôïp chaát taïp chöùc röôïu anñehit …
3.Lyù tính :
-Coù ñoä soâi cao baát thöôøng (do söï hình thaønh lieân keát hidro giöõa caùc phaân töû axit).
- +
3 3
l / k Hidro
l
O H O
// \
CH C C CH // \
O H O
ieân keát hidro giöõa 2 phaân töû axit taïo ra dime
2 5 2 5
lieân keát hidro giöõa 2 phaân töû ancol
O H O H
/ / C H C H
-CH3COOH coù nhieät ñoä soâi 1180C, cao hôn röôïu etylic vì axit coù 2 lieân keát hidro giöõa 2 phaân töû axit (daïng nhò
phaân) vaø lieân keát hidro beàn hôn
-Caùc ñoàng ñaúng thaáp cuûa axit cacboxylic tan nhieàu trong nöôùc (do söï hình thaønh caùc lieân keát H giöõa caùc phaân
töû axit – nöôùc).
II. HOÙA TÍNH :
1 .Tính chaát cuûa H+ :
-Coù tính axit yeáu, chæ ñieän ly moät phaàn trong nöôùc , laøm quyø tím hoùa ñoû.
54
CH3COOH CH3COO -
+ H+
-Phaûn öùng vôùi kim loaïi ñöùng tröôùc H , bazô , oxit baz, muoái cuûa caùc axit yeáu hôn
2CH3COOH + Mg (CH3COO)2Mg magie axetat + H2
HCOOH + NaOH HCOONa Natri fomiat + H2O
2CH3COOH + CaCO3 (CH3COO)2Ca + CO2 + H2O
-Phaûn öùng treân chöùng toû tính axit cuûa axit axetic maïnh hôn H2CO3
* So saùnh tính axit : R COOH HCOOH R COOH
R huùt e Ñoä linh ñoäng H tính axit .
Vd :C6H5-COOH
R ñaåy e Ñoä linh ñoäng H tính axit .
Vd : HCOOH > CH3COOH > C2H5COOH
* Caùc nguyeân töû halozen gaén treân goác hydrocacbon cuûa axit laøm taêng tính axit theo thöù töï : F > Cl > Br > I
* Nhoùm COOH caøng gaàn vôùi nhoùm halozen ,tính axit caøng maïnh
* Caøng nhieàu nguyeân töû halozen , tính axit caøng maïnh
Vd : Tính axit giaûm daàn :
CH CH COOH CH CH COOH CH CH COOH
F Cl Br
3 3 2 2
HCOOH > C6H5-COOH > CH2=CH-COOH > CH3COOH
55
Axit đa chức mạnh hơn axit d0ơn chức : HOOC-R-COOH > RCOOH
2 .Phaûn öùng este hoùa vôùi röôïu:
CH3COOH + HO-C2H5
0
2 4H SO ñaëc ,t
CH3COOC2H5 (etyl axetat) + H2O
RCOOH + HOR/
0
2 4H SO ñaëc ,t
RCOOR/ + H2O
3 .Vôùi axit chöa no : Coøn coù tính chaát do noái ñoâi C = C nhö : Phaûn öùng coäng laøm maát maøu dd brom, phaûn öùng
truøng hôïp, phaûn öùng oxi hoùa taïo diol.
CH2=CH-COOH + Br2 CH2Br-CHBr-COOH
CH2=CH2–COOH + HCl CH2Cl–CH2–COOH
0xt , t , p
2 2 nn CH CH COOH ( CH CH )
|
COOH
4 . Vôùi axit thôm : coøn coù phaûn öùng theá treân nhaân benzen ôû vò trí meta (chöông trình naâng cao)
C6H5COOH + HNO3
o
2 4H SO ,t
C6H4(NO2)COOH + H2O
5 . Axit fomic, muoái fomiat, este fomiat coøn coù phaûn öùng traùng göông hay khöû Cu(OH)2.
HCOOH + Ag2O
0
3NH ,t
CO2 + H2O + 2 Ag
HCOOH + 2Cu(OH)2
0t
CO2 + 3H2O + Cu2O
6 . Phaûn öùng thế leân cacbon soá 2 cuûa goác hidrocacbon ( chöông trình naâng cao ):
CH3COOH + Cl2 P
CH2Cl-COOH (axit cloaxetic) + HCl
7. Phaûn öùng taùch nöôùc lieân phaân töû ( chöông trình naâng cao ):
2CH3COOH 2 5
P O (CH3CO)2O (anhydrit axetic) + H2O
56
III .ÑIEÀU CHEÁ AXIT AXETIC VAØ CAÙC ÑOÀNG ÑAÚNG :
1 . Leân men giaám :
CH3CH2OH + O2 men giaám
CH3COOH + H2O
2 . Toång hôïp töø axetilen :
CHCH + H2O
0
4HgSO , 80 C
CH3CHO
2CH3CHO + O2 3 2
(CH COO) Mn 2CH3COOH
3 . Chöng goã ,sau phaûn öùng thu ñöôïc CH3COOH vaø CH3OH , axeton …
4 . Oxy hoùa anñehit töông öùng :
2RCHO + O2
2Mn
2RCOOH
5 .Oxi hoùa n – butan :
2C4H10 + 5O2
oxt,t ,p
4CH3COOH + 2H2O
6. Töø methanol :
CH3OH + CO
0xt,t
CH3COOH
7. Töø anhydrite axit :
(CH3CO)2O + H2O 2CH3COOH
8. Töø clorua axit :
CH3COCl + H2O CH3COOH + HCl