Tải bản đầy đủ

1. Hợp chất Cacbonyl

HÓA HỮU CƠ ĐẠI CƯƠNG II
CAO HẢI THƯỜNG
BỘ MÔN HÓA-KHOA HÓA LÝ KỸ THUẬT
HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
E-mail: caorennes@yahoo.com
Tel: 09. 789. 45. 469


CHƯƠNG 7: HỢP CHẤT CACBONYL
I. Khái niệm
1. Định nghĩa
Hợp chất cacbonyl: chứa nhóm axyl

liên kết với H hoặc gốc hidrocacbon

2. Cách gọi tên
a) Andehit = tên của hidrocacbon tương ứng + al (đánh số từ nguyên tử C trong chức –CHO)


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
Đối với andehit vòng (nhóm chức –CHO: formyl gắn với vòng): Tên hidrocacbon tương

ứng + cacbandehit (carbaldehyde)

Một số Andehit còn được gọi theo tên thông thường


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL

b) Xeton = Tên hidrocacbon tương ứng + on + số chỉ vị trí nhóm chức

Xeton = tên hai gốc hidrocacbon gắn trực tiếp với nhóm chức + xeton
(Thứ tự gọi các nhóm theo alphabe)


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL

Một số xeton được gọi theo tên thông thường


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL

3. Cấu trúc của nhóm chức cacbonyl


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL

Độ dài liên kết C=O khoảng 120 pm (Ngắn hơn so với lk C-O trong rượu, ete: 140 pm)
Liên kết C = O phân cực về phía nguyên tử oxi


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
II. Tính chất vật lý
• Không có liên kết hidro nên các phân tử andehit và xeton khả năng tan trong nước và
có nhiệt độ sôi thấp hơn nhiều so với rượu.
• Ở điều kiện thường formadehit là chất khí, các andehit và xeton thấp là chất lỏng, còn
lại cao hơn là chất rắn



CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
Một số hợp chất cacbonyl trong tự nhiên


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
III. Tính chất hóa học

Phản ứng quan trọng nhất của hợp chất cacbonyl là phản ứng cộng nuleophile vào nối đôi
C=O

X-Y: có thể là H-OH, H-OR, H-CN, hợp chất cơ kim…

Phản ứng xảy ra theo hai giai đoạn: Giai đoạn 1 là sự tấn công của tác nhân nucleophin Yvào nhóm cacbonyl (chậm); giai đoạn 2 là sự kết hợp với X+ tạo thành sản phẩm (nhanh)


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
1. Hidrat hóa hợp chất cacbonyl
Trong nước, hợp chất cacbonyl có thể hình thành cân bằng sau:

Hằng số cân bằng phụ thuộc vào bản chất của gốc R và R’: Hiệu ứng hút,đẩy điện tử và
khả năng án ngữ không gian của các nhóm thế


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
Cơ chế phản ứng hidrat hóa
a) Môi trường bazơ


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
b) Môi trường axit


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
2. Phản ứng với rượu
 Andehit phản ứng với rượu thu được hợp chất gọi là hemiacetal, trường hợp phản ứng
với rượu theo tỷ lệ 1:2 được hợp chất acetal (xt axit)


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
Cơ chế phản ứng

Trong môi trường axit, hemiacetal được chuyển hóa thành acetal qua trạng thái trung gian
là cacbocation


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
Cacbocation này được làm bền bằng sự chuyển dịch điện tử từ phía nguyên tử oxi

Sau cùng, sự tấn công nucleophil của phân tử rượu thứ 2 vào cacbocation trung gian tạo
thành acetal


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
 Phản ứng hợp nước của xeton cũng xảy ra tương tự như andehit, sản phẩm được gọi là
xetan (Phản ứng xảy ra chậm hơn so với andehit).
 Thông thường xetan được điều chế từ phản ứng của xeton với ankyl orthofomiat


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
 Tạo acetal được ứng dụng bảo vệ nhóm chức cacbonyl trong tổng hợp hữu cơ. Acetal bị
thủy phân trở lại hợp chất cacbonyl trong môi trường axit


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
3. Phản ứng với HCN
Khi cộng hợp HCN vào hợp chất cacbonyl thu được sản phẩm gọi là hợp chất cyanohydrin

VD:


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
Cơ chế:


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL
4. Phản ứng với amin
a) Phản ứng với amin bậc 1 (tạo imin)
Phản ứng cộng hợp nucleophil của amin bậc 1 vào hợp chất cacbonyl xảy ra theo hai giai
đoạn: đầu tiên tạo cacbinolamin, sau đó hợp chất này mất nước tạo N-imin thế

Chú ý: Cả hai giai đoạn đều được xúc tác bởi axit. Tuy nhiên, pH của hỗn hợp phải
được khống chế cho phù hợp. Nếu môi trường quá axit, axit tấn công amin tạo thành
muối amoni, làm mất tính nucleophil của tác nhân này


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL


CHƯƠNG 1: HỢP CHẤT CACBONYL


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×