Tải bản đầy đủ

GIÁO ÁN HÓA HỮU CƠ ÔN THI ĐẠI HỌC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

TS. VŨ MINH TRỌNG

LÍ THUYẾT
HOÁ HỌC HỮU CƠ
LUYỆN THI ĐẠI HỌC
sp 2
lai hoa

sp 2

120 0
sp 2

HẢI PHÒNG 2016
(Lưu hành nội bộ)


VietNam Maritime University


TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

CHƯƠNG I
ĐẠI CƯƠNG VỀ HOÁ HỌC HỮU CƠ
I. Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ
1. Khái niệm
+ Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ CO, CO2, H2CO3, muối cacbonat,
xianua, cacbua...)
+ Hoá học hữu cơ là ngành Hóa học chuyên nghiên cứu các hợp chất hữu cơ.
2. Đặc điểm chung của hợp chất hữu cơ
a) Về thành phần và cấu tạo
- Phải chứa cacbon. Các nguyên tử cacbon liên kết với nhau đồng thời liên kết với
nguyên tử nguyên tố khác như H, O, N, S, P , halogen,...
- Liên kết trong hợp chất hữu cơ thường là liên kết cộng hoá trị.
b) Về tính chất vật lí
Các hợp chất hữu cơ thường có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp, ít tan trong nước,
tan trong dung môi hữu cơ.
c) Về tính chất hoá học
- Phần lớn hợp chất hữu cơ không bền nhiệt, dễ bay hơi, dễ cháy.
- Phản ứng giữa các hợp chất hữu cơ thường chậm, không hoàn toàn, xảy ra theo nhiều
hướng khác nhau nên tạo thành hỗn hợp các sản phẩm và thường phải dùng xúc tác.
II. Thuyết cấu tạo hoá học
1. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá
trị và theo 1 trình tự nhất định gọi là cấu tạo hoá học. Nếu thay đổi trình tự đó sẽ tạo
thành hợp chất mới với tính chất mới.
2. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hoá trị 4. Nguyên tử cacbon không
những liên kết được với các nguyên tử, nguyên tố khác mà còn liên kết trực tiếp với
nhau thành mạch cacbon (mạch thẳng, mạch nhánh và mạch vòng).
3. Tính chất của các hợp chất hữu cơ không những phụ thuộc vào thành phần
phân tử (bản chất và số lượng các nguyên tử) mà còn phụ thuộc vào cấu tạo hoá học của
chúng (thứ tự liên kết các nguyên tử).
III. Đồng đẳng - Đồng phân
1. Chất đồng đẳng: những chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều
nhóm CH2 nhưng có cấu tạo tương tự nhau dẫn đến tính chất hoá học tương tự nhau gọi
là chất đồng đẳng với nhau và chúng hợp thành dãy đồng đẳng.
* Chú ý: Cấu tạo tương tự nhau được hiểu là:
- Cùng chung một nhóm chức.
- Được biểu diễn bằng một công thức chung.
VD: CH3- CH2- OH
CH3- CH(CH3)- OH


2. Chất đồng phân: những chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử là những
chất đồng phân.
* Các loại đồng phân chính (2 loại)
+ Đồng phân cấu tạo:
- Đồng phân mạch C: do thay đổi mạch hở không nhánh, có nhánh, mạch vòng
CH2 = C - CH3
VD : C4H8 : CH2 = CH- CH2- CH3;
CH3

1


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

;

CH2 - CH2
CH2 - CH2

CH2
CH2

CH - CH3

- Đồng phân vị trí: do thay đổi vị trí nhóm thế, nhóm chức, nối đôi, nối ba ...
VD : CH2= CH- CH2- CH3 ; CH3- CH= CH- CH3.
- Đồng phân nhóm chức: do sự thay đổi các nhóm chức khác nhau.
VD : C2H5OH ancol etylic ; CH3 - O - CH3 axeton.
+ Đồng phân lập thể (đồng phân cis - trans): là những đồng phân có cấu tạo hoá học
như nhau (cùng công thức cấu tạo) nhưng khác nhau về sự phân bố trong không gian
của các nguyên tử trong phân tử.
- Điều kiện để có đồng phân cis – trans:
• Hợp chất hữu cơ phải có chứa nối đôi (hoặc có vòng no).
• Các nhóm thế gắn cùng với nguyên tử cacbon mang nối đôi phải khác nhau.
a
e
a≠ b
C=C
b

e≠ f
f

Nếu mạch chính nằm cùng một phía của liên kết C =C  đồng phân cis
Nếu mạch chính nằm ở 2 phía khác nhau của liên kết C =C  đồng phân trans
H

H3 C
H

C

C

CH3
trans-but -2 -en

CH3

H3C
H

C

C
H

cis-but -2 -en

CHƯƠNG II
HIĐROCACBON
§1. ANKAN
(Dãy đồng đẳng của Metan; Parafin; Hiđrocabon no mạch hở)
CTC : CnH2n+2 ( n ≥ 1)
Chất tiêu biểu: Metan. CTPT: CH4
I. ĐỊNH NGHĨA - DANH PHÁP
1. Định nghĩa: Ankan là hiđrocacbon no, mạch hở, trong phân tử chỉ có liên kết đơn.
2. Danh pháp
+ Với ankan mạch thẳng:
CH4 Metan
C5H12 pentan
C8H18 Octan
C2H6 Etan
C6H14 Hexan
C9H20 Nonan
C3H8 Propan
C7H16 Heptan
C10H22 Decan
C4H10 Butan
2


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

+ Với Ankan mạch nhánh ta đọc theo quy tắc sau:
- Chọn mạch cacbon dài nhất, có nhiều nhánh nhất làm mạch chính rồi đánh số thứ tự
trên mạch cacbon từ đầu gần nhánh nhất.
- Đọc tên theo thứ tự: số chỉ vị trí của nhánh + tên nhánh + tên mạch chính.
- Nếu có nhiều nhánh ankyl khác nhau đọc theo thứ tự A, B, C,…
- Nếu có nhiều nhánh giống nhau thêm đi (2), tri (3), tetra (4), penta (5)…
VD :
1

2

3

4

5

6

7

CH3- CH2- CH- CH- CH2- CH2- CH3. 4-etyl-3-metylheptan.
CH3 C2H5
II. Tính chất vật lý
+ Metan là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ hơn không khí và không
tan trong nước.
+ Đồng đẳng của mêtan, từ C1  C4 là chất khí, từ C5  C17 là chất lỏng, từ C18 trở
lên là chất rắn.
III. Tính chất hoá học
1. Phản ứng thế halogen (phản ứng đặc trưng của Ankan)
askt
CnH2n+2 + xCl2 
CnH2n+2-xClx + xHCl
askt
VD : CH4 + Cl2 
CH3Cl + HCl

metyl clorua (clometan)

* Chú ý: Từ C3 trở lên, phản ứng thế ưu tiên xảy ra ở C bậc cao hơn.
Cl
VD : CH3- CH2- CH3+ Cl2

askt

CH3- CH- CH3 + HCl (sản phẩm chính)
CH3- CH2- CH2Cl + HCl (sản phẩm phụ)

2. Phản ứng tách
0

t
+ Phản ứng phân huỷ: CnH2n+2 
 nC + (n+1)H2
t
CH4  C + 2H2
+ Phản ứng đề hidro hoá
t
CnH2n+2 
 CnH2n + H2 (n  2)
t
C3H8  C3H6 + H2
+ Phản ứng cracking:
t
CnH2n+2 
 CmH2m + Cn'H2n'+2 ( m + n' = n; n  3 )
0

0

0

0

C4H10

T0

CH4 + C3H6
C2H4 + C2H6

3. Phản ứng oxi hoá
0

t
+ Phản ứng cháy: CnH2n+2 + (3n + 1)/2 O2 
 n CO2 + (n + 1) H2O.
0

t
CH4 +2O2 
 CO2 + 2H2O

* Nhận xét: Ankan cháy luôn cho n H O > n CO ; n ankan = n H2O - n CO2 .
2

2

3


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

+ Phản ứng oxy hoá không hoàn toàn cho ra hỗn hợp các sản phẩm như ancol,
axit, andehit, axit, CO, H2...
NO
 HCHO + H2O
CH4 + O2 
600 800 0C
0

100 C
CH4 + 1/2O2 
 CH3OH
200 atm
0

xt, t
C4H10 + 5/2 O2 
 2 CH3COOH + H2O

* Chú ý: Ankan không làm mất màu dung dịch Br2 và dung dịch KMnO4.
IV. Điều chế
1) Từ phản ứng vôi tôi xút
0

CaO, t
RCOONa + NaOH 
 RH + Na2CO3
0

CaO, t
C2H5COONa + NaOH 
 C2H6 + Na2CO3

0

CaO, t
R(COONa)n + nNaOH 
 RHn + nNa2CO3
2) Từ dẫn xuất halogen

XT
RCl + 2Na + R'Cl 
R-R'+ 2NaCl
XT
C2H5Cl + 2Na + CH3Cl 
C3H8 + 2NaCl

3) Từ ankan mạch dài  ankan mạch ngắn hơn
0

T
C3H8 
CH4+ C2H4

4) Từ anken, ankin:

Ni,T 0

CH2 = CH2 + H2 
 CH3- CH3
Ni ,T 0

 CH3- CH3
CH  CH+ 2H2 
0

*Riêng với mêtan:

Ni , 500
C + 2H2   CH4

Al4C3 + 12 H2O  4Al(OH)3 + 3CH4
Al4C3 + 12 HCl  4AlCl3 + 3CH4

§2. XICLO ANKAN
1. Định nghĩa: Là hiđrocacbon no, mạch vòng có công thức tổng quát là CnH2n (n = 3)
CH2
H2C

CH2

xiclopropan

H2C

CH2

H2C

CH2

;

xiclo butan

2. Danh pháp: Thêm từ “xiclo” trước tên của ankan tương ứng.
+ Với xicloankan có nhiều nhánh ta đánh số thứ tự trong vòng sao cho số nhánh mang
số nhỏ.
VD: CH3 1,3- đimetylxiclopentan
CH3 1-metyl- 4-isopropylxiclohexan
1

1
5
4

2
3

CH3

6

2

5

3
4

CH3- CH- CH3
4


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

3. Tính chất: Các xicloankan có tính chất hoá học tương tự ankan (p/ư thế, p/ư cháy),
riêng xiclopropan và xiclobutan có phản ứng cộng với H2 mở vòng.
0

CH2
H2C

+ H2

Ni
,500
 CH3 – CH2 – CH3

CH2

H2C

CH2

H2C

CH2

0

Ni
,500
 CH3- CH2- CH2- CH3.

H2

+

+ Riêng xiclopropan p/ư với Br2/CCl4; HBr
CH2
H2C

+ Br2  Br - CH2- CH2- CH2- Br

CH2

CH2
H2C

CH2

+ HBr  CH3 – CH2 – CH2Br

(Các xiclo vòng càng lớn càng bền nên không có phản ứng này)

§3. ANKEN
(Dãy đồng đẳng của etilen, olefin)
CTC : CnH2n ( n ≥ 2) chất tiêu biểu: Etilen. CTCT: CH2= CH2
I. Định nghĩa – Danh pháp
1. Định nghĩa
Anken là hiđrocacbon không no, mạch hở trong phân tử có 1 liên kết đôi.
2. Danh pháp
+ Tên thường: Tên anken = tên ankan tương ứng bỏ đuôi "an" thêm đuôi " ilen ".
VD : C3H6 : propilen; C4H8 : Butilen;
CH2 = C CH3  Iso butilen
CH3

+ Tên thay thế:
Số chỉ vị trí của nhánh + tên nhánh + tên mạch chính + số chỉ vị trí của nối đôi + "en"
Mạch chính là mạch có chứa liên kết đôi, dài nhất và có nhiều nhánh nhất.
VD : CH3 - CH = CH - CH3
but – 2- en

CH2 = CH - CH - CH3
CH3
3 - metylbut-1-en

* Chú ý: Đánh số mạch chính bắt đầu từ phía gần liên kết đôi hơn.
II. Tính chất vật lý
-Etilen là chất khí không màu, không mùi, không vị, tan ít trong nước, tan tốt hơn
trong ancol và ête.
- Các đồng đẳng của etilen, từ C1  C4 là chất khí, từ C5  C17 là chất lỏng, từ
C18 ↑ là chất rắn.
5


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

III.Tính chất hoá học
1. Phản ứng cộng hợp (phản ứng đặc trưng của hidrocacbon không no)
+ Cộng H2:

0

,T


 CH3 - CH3
CH2 = CH2 + H2 Ni

+ Cộng Halogen:
CH2 = CH2 + Br2  CH2Br - CH2Br . Đi brôm etan
XT
CnH2n + HX 
CnH2n+1X

+ Cộng HX:

XT
CH2 = CH2 + HCl 
CH3 - CH2Cl. Clo etan (etyl clorua)

* Chú ý: Từ C3↑, anken cộng HX theo quy tắc maccopnhicôp: H+ sẽ ưu tiên cộng vào
nguyên tử cacbon bậc thấp hơn, X- sẽ ưu tiên cộng vào nguyên tử cacbon bậc cao hơn.
xt

CH3- CH = CH2 + HCl

CH3- CHCl- CH3 (sp chính)
CH3- CH2- CH2Cl (sp phụ)

H SO l

2 4
 CnH2n+1OH
+ Cộng H2O: CnH2n + H2O 

H2SO4 l
 CH3 - CH2OH
CH2 = CH2 + HOH 

CH3- CH- CH3 (sản phẩm chính)
CH3 – CH= CH2 +HOH

H2SO4 l

OH
CH3- CH2- CH2-OH (sản phẩm phụ)

2. Phản ứng trùng hợp
o

, XT
nCH2 = CH2 T, P
 [- CH2- CH2-]n Polyetylen (P.E)

CH3
o

, XT
nCH3 - CH= CH2 T, P
 [- CH- CH2-]n Polypropilen

3. Phản ứng oxi hoá
a. Phản ứng cháy
t
CnH2n + 3n/2 O2 
 nCO2 + nH2O
0

0

t
C2H4 + 3O2 
 2CO2 + 2H2O

* Nhận xét: Anken cháy luôn cho n CO 2  n H 2O
b. Phản ứng oxy hoá không hoàn toàn:
PdCl , CuCl

2
2
 CH3CHO
+ Phản ứng tạo andehit: CH2 = CH2 + 1/2 O2 

+ Phản ứng làm mất màu dd KMnO4:
3CnH2n + 2KMnO4 + 4H2O → 3CnH2n(OH)2 + 2MnO2+ 2KOH
3CH2 = CH2+ 2 KMnO4 + 4H2O →3CH2 - CH2 + 2MnO2+ 2KOH
OH

OH
6


TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273
VietNam Maritime University
C
4. Phản ứng thế Cl2 ở C : CH2 = CH - CH3 + Cl2 500

 CH2 = CH- CH2Cl +HCl
0

IV. Điều chế
0

XT ,T
+ Đề hidro hoá: C2H6 
 C2H4 + H2

1. Từ Ankan:

0

T
C4H10 
C2H4 + C2H6

+ Cracking :

0

2. Từ Ankin:

Pd / PbCO3 ,T
 CH2 = CH2
CH  CH + H2 

3. Từ ancol no đơn chức:

H SO , 170 C
CH3 - CH2 – OH 
 CH2 = CH2 + H2O

0

2

4

0

R­îu, t
4. Từ dẫn xuất halogen: CH3 - CH2Cl + KOHđặc 
CH2 = CH2 + KCl + H2O
0

T
C3H6Br2 + Zn 
C3H6 + ZnBr2

§ 4. ANKIN
(Dãy đồng đẳng của Axetilen)
CTC : CnH2n-2 ( n ≥ 2) chất tiêu biểu Axetilen. CH  CH
I. Định nghĩa – Danh pháp
1. Định nghĩa: Ankin là hidrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử có 1 liên kết ba
2. Danh pháp: Tương tự như anken, chỉ thay đuôi en bằng đuôi in
CH  C - CH2 - CH3
But-1- in
CH3- C  C- CH3
But-2-in
II. Tính chất vật lý
- Axetilen nguyên chất là chất khí không màu, phảng phất mùi ete, tan ít trong nước.
- Các đồng đẳng của Axêtilen từ C2  C4 là chất khí, từ C5  C16 là chất lỏng, từ C17↑
là chất rắn.
III. Tính chất hoá học
1. Phản ứng cộng
+ Cộng H2: phản ứng xảy ra 2 giai đoạn
0

,T

 CH2 = CH2 .
CH  CH + H2 Ni
0

,T

 CH3- CH3
CH2=CH2 + H2 Ni
Pd/PbCO3
CH  CH + H2 
 CH2 = CH2
t0

+ Cộng dd Br2 (Phản ứng làm mất màu dd Br2 )
Br
CH  CH + Br-Br
Br

Br

Br

 CH = CH

Br

Br

CH = CH + Br-Br  Br - CH - CH-Br
7


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

+ Cộng HX (quy tắc cộng maccopnhicop).
Cl
HgCl

2
 CH2 = CH
CH  CH + HCl 
150  200 0 C

Vinyl clorua.

0

, xt
nCH2 = CH T,P
 [- CH2- CH-] n Polivinyl clorua. (PVC)

Cl

Cl

CH2= CHCl + HCl → CH3 - CHCl2 (1,1-đicloetan)
+ Cộng H2O. (Axetilen tạo andehit, các ankin còn lại tạo xeton)
HgSO

4
 CH3CHO . Andehit axetic.
CH  CH + HOH 
80 0 C

HgSO

4
 CH3 - C - CH3
CH3 - C  CH + HOH 
80 0 C

Axeton.

O

+ Cộng ax tạo este không no
0

T , XT
CH  CH + CH3COOH 
 CH3COOCH = CH2. Vinyl axetat
0

, XT
n CH3COOCH = CH2 T,P


CH - CH2
CH3COO

n

Polyvinyl axetat (PVA).

+ Cộng HCN (hiđroxianua).
xt
CH  CH + HCN 
CH2 = CH- CN. Acrilo nitrin (vinyl xianua)

+ Phản ứng đime hoá và trime hoá
CuCl, NH 4Cl
2CH  CH 
CH2= CH- C  CH Vinylaxetylen
0

C, 600 C
3CH  CH 
 C6H6

2. Phản ứng thế H ở ankin có liên kết ba ở đầu mạch
CH  CH + 2[Ag(NH3)2]OH  AgC  CAg + 2H2O + 4 NH3
(màu vàng nhạt)
R- C  CH + [Ag(NH3)2] OH → R- C  CAg  + 2 NH3 + H2O ( màu vàng nhạt)
3. Phản ứng oxi hoá
a) Phản ứng cháy
CnH2n-2 +

3n  1
O2  nCO2 + (n-1)H2O
2

* Nhận xét: Đốt ankin bao giờ cũng cho . n CO2 > n H2O ; n ankin = n CO2 -n H2O
b) Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn (làm mất màu dd KMnO4)
3CH  CH + 8KMnO4→ 3KOOC - COOK + 8MnO2 + 2KOH + 2H2O

8


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

IV. Điều chế axetilen
0

1500 C
1. Từ metan: 2CH4 
C2H2 + 3H2 .
lln
0

R­îu, t
2. Từ dẫn xuất halogen: C2H4Br2 + 2KOHđ 
C2H2 + 2KBr + 2H2O

3. Từ đá vôi, than đá:

0

C
CaCO3 1000

 CaO + CO2
0

2000 C
CaO + 3C 
CaC2 + CO
Lß ®iÖn

CaC2 + 2H2O  Ca(OH)2 + C2H2

§6. ANKAĐIEN
CTC : CnH2n-2 ( n ≥ 3)
Chất tiêu biểu:

CH2 = CH - CH = CH2

Buta-1,3- đien (đivinyl)

CH2 = C - CH = CH2

2- metyl Buta-1,3-đien (isopren)

CH3
I. Định nghĩa
Ankađien là những hidrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử có 2 liên kết đôi.
II. Tính chất vật lý
- Butađien - 1, 3 là chất khí không màu, có mùi đặc trưng, không tan trong nước.
- Isopren là chất lỏng không màu, sôi ở 340C, không tan trong nước.
III. Tính chất hoá học
1. Phản ứng cộng hợp (Cl2; Br2; H2; HX ... )
0

,T
+ Cộng H2 : CH2= CH- CH = CH2 + 2H2 Ni
 CH3 CH2CH2CH3

+ Céng Br2:

CH2- CH- CH= CH2. Céng 1,2

CH2= CH - CH = CH2 + Br2

Br

Br

CH2- CH= CH- CH2.Céng 1,4
Br

Br

+ Cộng HX:
CH2= CH - CH = CH2 +HBr

CH2 - CH - CH= CH2. Céng 1,2
H
Br
CH2 - CH= CH - CH2 . Céng 1,4
H
Br

2. Phản ứng trùng hợp
0

XT, T ,P

n CH2= CH- CH = CH2 

n CH2 = C- CH = CH2
CH3

T0 ,P, XT

[- CH2- CH= CH - CH2-]n . Poly butadien
[- CH2- C = CH- CH2- ]n. (Poly isopren)
CH3

9


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

IV. Điều chế
XT, T
 CH2 = CH- CH = CH2 + 2H2
1. Từ ankan: CH3- CH2- CH2- CH3 
0

CH3

CH3
0

XT ,T
CH3- CH- CH2- CH3 
 CH2= C - CH = CH2 + 2H2

2. Từ axetylen
CuCl, NH 4Cl
2CH  CH 
CH2 = CH- C  CH.

Vinylaxetylen

Pd/PbCO3
CH2 = CH- C  CH + H2 
 CH2 = CH- CH = CH2
t0
0

, ZnO , 500 C
2C2H5OH MgO


 CH2 = CH- CH = CH2 + 2H2O + H2

3. Từ ancol etylic:

§5. HIĐROCACBON THƠM (AREN).
A- BENZEN VÀ ANKYLBENZEN
CTC: CnH2n-6. ( n ≥ 6)
Chất tiêu biểu: benzen. CTPT :C6H6 . CTCT:
I. Đồng đẳng- Đồng phân- Danh pháp
+ Đồng đẳng: Khi thay các nguyên tử hidro trong phân tử benzen bằng các nhóm
ankyl, ta được các ankylbenzen.
VD : C6H5- CH3, C6H5- CH2- CH3...
+ Danh pháp: Tên gốc hidrocacbon + benzen
CH2 - CH3

CH3

Metyl benzen, (toluen)
Etyl benzen.
+ Đồng phân: khi vòng benzen có 2 hoặc hơn 2 nhóm thế ankyl sẽ xuất hiện đồng
phân vị trí:
CH3

CH3
CH3

CH3

CH3

1,2-đimetylbenzen,
(ortho-đimetylbenzen)
(ortho-xilen);

CH3

1,3-đimetylbenzen.
1,4-đimetylbenzen.
(meta-đimetylbenzen) (para-đimetylbenzen)
(meta-xilen);
(para-xilen)

II. Tính chất vật lí
- Benzen và các ankylbenzen là chất lỏng không màu, có mùi thơm đặc trưng,
nhẹ hơn nước, không tan trong nước, tan tốt trong các dung môi hữu cơ ít phân cực như
ancol, ete, axeton và là dung môi tốt để hoà tan mỡ, cao su, lưu huỳnh, iôt...
10


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

III. Tính chất hoá học
1) Phản ứng thế
a) Thế halogen. C6H6 + Br2
CH3

+ Br2

Fe,T0

Fe,T0

CH3

HBr + C6H5Br  brombenzen.

+ HBr.

ortho-bromtoluen

Br

CH3

+ HBr para-bromtoluen
Br

- Toluen với điều kiện ánh sáng sẽ xảy ra thế ở nhánh.
CH3

as
+ Br2 


CH2Br

+ HBr. benzylbromua.

b) Thế nitrô
C6H6 + HO-NO2

, t0

H SO

2
4 ñaëc



0

H SO t
C6H5NO2 + HO – NO2 

2

4,

C6H5NO2 + H2O. nitrobenzen
NO2

meta-đinitrobenzen
NO2

CH3 + H2O. ortho-nitro toluen
NO2

HCH3

+ HO-NO2

0

CH3

+ H2O.

NO2

CH3

O2N

NO2

para-nitrotoluen

+ 3 H2O

NO2

2,4,6- Trinitrotoluen.(T.N.T- Thuốc nổ)
B. Quy tắc thế trong vòng benzen
+ Khi trong vòng benzen đã có một nhóm thế. Nếu thế tiếp nhóm thế thứ 2 thì vị
trí của nhóm thế thứ 2 sẽ phụ thuộc vào bản chất của nhóm thế thứ nhất.
+ Nếu nhóm thứ nhất là nhóm đẩy electron (nhóm thế loại 1) như: gốc
hiđrocacbon no (CH3-...); halogen (Cl- ; Br -...), nhóm OH; nhóm NH2; ...Những nhóm
này làm cho mật độ electron trong vòng benzen tăng ở vị trí ortho và para. Vì vậy nó
sẽ định hướng nhóm thế thứ 2 vào vị trí ortho và para.
+ Nếu nhóm thế thứ nhất là nhóm hút electron (nhóm thế loại 2) như: Gốc
hiđrocacbon không no (CH2=CH- ...); nhóm NO2; nhóm CHO; COOH... Những nhóm
11


TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

VietNam Maritime University

này làm cho mật độ electron trong vòng benzen tăng lên ở vị trí meta. Vì vậy nó định
hướng nhóm thế thứ 2 vào vị trí meta.
2. Phản ứng cộng
a) Cộng H2
+ 3H2
CH3

+ 3H2

Ni, T0

Xiclohexan

Ni, T0

Metylxiclohexan.

CH3

b) Cộng clo

Cl

+

Cl
3Cl2 
 Cl

Cl
Cl

asmt

Cl

Hexaclo xiclohexan
Thuốc trừ sâu 6.6.6

4. Phản ứng làm mất màu dd thuốc tím KMnO4
- Benzen không làm mất màu dd KMnO4
- Toluen làm mất màu dd KMnO4 khi đun nóng
t
COOK + 2MnO2 + KOH + H2O (kalibenzoat).
CH3
+ 2KMnO4 

0

V. Điều chế
1. Điều chế benzen
C, 600 0 C
+ Từ axetilen: 3 C2H2 
 C6H6 .
xt, t 0
+ Từ hexan: CH3- CH2- CH2- CH2- CH2- CH3 
 C6H6 + 4H2
2. Điều chế toluen
AlCl ,80 C
+ C6H6 + CH3Cl 
 C6H5- CH3 + HCl.
0

3

CH3
0

xt , t



+ C7H16

+ 4H2

3. Điều chế etylbenzen
0

xt , t
C8H8 
 C6H5- C2H5 + 4 H2
0

AlCl ,t
C6H6 + CH2=CH2 

 C6H5-C2H5
3

C. STIREN Và NAPHTALEN
I. Stiren:

CH = CH2

12


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

* Tính chất:
+ Phản ứng cộng
CHBr - CH2Br

+ Br2 

CH=CH2

Cl

+ HCl

CH= CH2

CH - CH3

+ Phản ứng trùng hợp
t0,p,xt

n CH=CH2

CH - CH2

n

polistiren
II. Naphtalen (thuốc chống gián, kiến): C10H8
* Tính chất:
+ Phản ứng thế:

Br
CH3COOH
+ Br2 


+ HBr
NO2

H 2 SO 4
+ HNO3 


+ H2O

+ Phản ứng cộng hiđro
2H 2


Ni, 150 0 C

3H 2

Ni, 200 0 C, 35atm

C10H12, tetralin
+ Phản ứng oxi hoá
O2 (kk)

V O , 350-450 0 C
2

5

C10H18, đecalin

O
C
C

O

O

anhiđrit phtalic

CHƯƠNG III
DẪN XUẤT HALOGEN CỦA HIDROCACBON - ANCOL - PHENOL
§1. DẪN XUẤT HALOGEN CỦA HIĐROCACBON

13


TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

VietNam Maritime University

I. Khái niệm, phân loại, danh pháp
1. Khái niệm
Khi thay thế một hay nhiều nguyên tử hidro trong phân tử hidrocacbon bằng một hay
nhiều nguyên tử halogen ta được dẫn xuất halogen của hiđrocacbon.
VD: CH3Cl, CH2=CHCl, C6H5Br...
2. Phân loại
+ Dựa theo cấu tạo của gốc hidrocacbon chia ra thành dẫn xuất no, không no, thơm
+ Dựa theo bậc của nguyên tử cacbon liên kết với nguyên tử halogen chia ra thành dẫn
xuất bậc 1, bậc 2, bậc 3.
3. Danh pháp
+ Tên thường: không có quy luật: VD: CHCl3: clorofom.
+ Tên gốc chức: Tên gốc RH + halogenua
VD: CH2Cl2;
CH2=CH-F
metylen clorua
vinyl florua
+ Tên thay thế: Tên halogen + tên RH tương ứng
Cl2-CH-CH3 ;
Cl-CH2-CH2-Cl
1,1-đicloetan
1,2-đicloetan
II. Tính chất vật lí
- Ở điều kiện thường, một số chất có phân tử khối nhỏ ở trạng thái khí, các dẫn xuất có
phân tử khối lớn hơn ở trạng thái lỏng hoặc rắn.
- Các dẫn xuất halogen hầu như không tan trong nước, tan tốt trong các dung môi hữu
cơ như hidrocacbon, ete...
III. Tính chất hoá học
1. Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm OH
+ Dẫn xuất alkyl halogenua thuỷ phân trong kiềm khi đun nóng
t
RX + NaOH 
 ROH + NaX
t
CH3CH2Br + NaOH 
 CH3CH2OH + NaBr
+ Dẫn xuất loại anlyl halogenua bị thuỷ phân ngay sau khi đun sôi với nước
t
RCH=CHCH2-X + H2O 
 RCH=CHCH2-OH + HX
+ Dẫn xuất loại phenyl halogenua không phản ứng với dd kiềm ở nhiệt độ thường cũng
như đun sôi. Chúng chỉ phản ứng ở nhiệt độ và áp suất cao
0

0

0

Cl + 2NaOH

300 0C, 200atm

ONa + NaCl + H2O

2. Phản ứng tách hiđro halogenua
CH2 - CH + KOH
H

Br

CH2 - CH - CH - CH3
H

Br

C2H5OH

t0

CH2 = CH2 + KBr + H2O

KOH,ancol,t0

H

CH3 - CH =CH - CH3
CH2 =CH - CH2 - CH3

s¶n phÈm chÝnh
s¶n phÈm phô

3. Phản ứng với magie
ete khan
CH3CH2-Br + Mg 
CH3CH2MgBr

14


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

§2. ANCOL
CTC: CnH2n+2-2k-x(OH)x ~ CnH2n+2-2kOx. (1 x  n; 0 k).
CTC của ancol no: CnH2n+2-x(OH)x ~ CnH2n+2Ox. x  n
CTC của ancol đơn chức: CnH2n+1-2kOH ~ CnH2n+1-2kO.
CTC của ancol no đơn chức: CnH2n+1OH ~ CnH2n+2O.
I. Định nghĩa, phân loại
1. Định nghĩa: Ancol là hợp chất hữu cơ trong phân tử có chứa nhóm hiđroxyl -OH
liên kết với nguyên tử cacbon no của gốc hiđrocacbon.
* Nhóm OH là nhóm chức của ancol.
2. Phân loại: Phân loại theo 3 cách.
* Căn cứ vào gốc hiđrocacbon chia ra thành ancol no, ancol không no, ancol thơm:
VD: CH2-CH2-OH;
CH2=CH- CH2-OH ;
CH2 -OH
Ancol no

Ancol không no

Ancol thơm.

* Căn cứ vào vị trí nhóm OH chia ra thành ancol bậc 1 (nhóm OH liên kết với C bậc 1),
bậc 2 (nhóm OH liên kết với C bậc 2), bậc 3 (nhóm OH liên kết với C bậc 3).
VD: CH3- CH2- OH. CH3- CH- OH.
CH3
CH3
Ancol bậc 1

Ancol bậc 2

CH3- C- OH  Ancol bậc 3
CH3

- Căn cứ vào số nhóm OH ta có ancol đơn chức và ancol đa chức. Nếu có một nhóm
OH là ancol đơn chức, nếu có 2 nhóm OH trở lên là có ancol đa chức.
II. Danh pháp
* Danh pháp thông thường: ancol + tên gốc hidrocacbon + “IC”.
VD: CH3OH . Ancol metylic.
C2H5OH. Ancol etylic. CH3-CH2-CH2-OH . Ancol n-propylic.
CH3-CH-OH. Ancol i-propylic.
CH3
*Danh pháp thay thế: Tên hidrocacbon tương ứng với mạch chính + số chỉ vị trí nhóm
OH + “ol”
VD: CH3OH. metanol.
CH3-CH2-CH2-OH. propan-1- ol
CH3- CH- CH3. propan-2- ol
OH
* Với ancol có nhiều nhánh ta đọc theo các bước sau:
- Chọn mạch cacbon dài nhất có chứa nhóm OH làm mạch chính.
- Đánh số thứ tự trên mạch cacbon sao cho nhóm OH mang số nhỏ.
- Đọc tên theo thứ tự: Số chỉ vị trí của nhánh + tên nhánh + tên mạch chính + số chỉ vị
trí của nhóm OH + “ol”
15


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

VD :
7

6

5

4

3

2

1

CH3- CH2- CH- CH- CH2- CH- CH3. 4-etyl 5-metylheptan-2- ol
CH3 C2H5

OH

II. Tính chất vật lí
- Ancol etylic nguyên chất là chất lỏng không màu, có mùi thơm, vị cay, sôi ở 78,3 oC,
tan vô hạn trong nước do tạo được liên kết hiđro với nước.
O-H.......O-H.......O-H.....
R

H

R

- Các chất trong dãy đồng đẳng của ancol etylic từ, C1 C12 là chất lỏng, từ C13 trở lên
là chất rắn.
- Nhiệt độ sôi của dãy đồng đẳng tăng khi mạch cac bon tăng lên.
III. Tính chất hoá học
1. Phản ứng thế nguyên tử hiđro
a. Phản ứng chung
C2H5OH + Na  C2H5ONa + 1/2 H2 . (Natri etylat)
muối Natri etylat dễ bị thuỷ phân: C2H5ONa + H2O  C2H5OH + NaOH.
b. Phản ứng của ancol đa chức có các nhóm OH liền kề
CH2 -OH
2 CH -OH

CH2 - O

O - CH2
Cu

+ Cu(OH)2

CH - O

CH2 -OH

HH

CH2 - OH

O - CH

+2H2O

HO - CH2

2. Phản ứng thế nhóm -OH
a) Phản ứng với axit
R-OH + HA  R-A + H2O
t
C2H5OH + H-Br 
 C2H5Br + H2O
C2H5OH + H2SO4  C2H5OSO3H + H2O
C2H5OH + HO-NO2  C2H5ONO2 + H2O
0

b) Phản ứng với ancol
0

H SO , 140 C
2 CH3OH 
 CH3-O-CH3 + H2O.
2

4d

Nếu có 2 ancol thì sẽ tạo thành 3 ete.
VD: cho 2 ancol CH3OH; C2H5OH tạo ete.
0

H SO , 140 C
2CH3OH 
 CH3-O-CH3 + H2O. Đimetyl ete.
2

4d

0

H SO , 140 C
2 C2H5OH 
 C2H5- O- C2H5 + H2O.
2

4d

Đi etyl ete.

0

H SO , 140 C
C2H5OH + CH3OH 
 CH3- O- C2H5 + H2O. Etyl metyl ete.
2

4d

Nếu có n ancol khác nhau tạo ra n (n+1)/2 ete.
16


VietNam Maritime University

Tiến Sỹ Vũ Minh Trọng. Điện thoại: 0983412273

3) Phn ng tỏch nc
H SO
C2H5OH
C2H4 + H2O
170 C
2

4 đặc
0

* Quy tc tỏch Jai -xep: Khi ancol bc cao tỏch nc, nhúm OH u tiờn tỏch cựng vi
nguyờn t hiro cacbon bc cao hn.
VD:
CH3- CH = CH- CH3 + H2O. (sp chớnh)
H2SO4
CH3- CH2- CH- CH3
170 0C

OH
4) Phn ng oxi hoỏ

CH3- CH2- CH = CH2 + H2O. (sp ph)

* Oxi hoỏ khụng hon ton
t
+ Ancol bc 1 to andehit: CH3-CH2-OH + CuO
CH3CHO + Cu + H2O.
0

+ Ancol bc 2 to xeton:

CH3 - CH - CH3

0

t
+ CuO


CH3 - C - CH3

OH

+ Cu + H2O.

O

+ Ancol bc 3 coi nh khụng b oxi hoỏ.
+ Riờng ancol etylic cú phn ng oxi hoỏ nh xỳc tỏc men gim.
men giấm
C2H5OH + O2
CH3COOH + H2O.

* Phn ng chỏy:

0

t
CnH2n+2O + 3n/2
n CO2 + (n+1) H2O.

*Nhn xột: ancol no chỏy bao gi cng cho s mol H2O > CO2 n R n H O nCO
2

2

IV. iu ch
0

t
1. T dn xut halogen: C2H5Br + NaOH
C2H5OH + NaBr.
0

t
2. T este: CH3COOC2H5 + NaOH
CH3COONa + C2H5OH .
0

H SO l ; t
3. T anken: C2H4 + H2O
C2H5OH
2

4

4. T andehit hoc xeton
0

Ni , t
CH3CHO + H2
C2H5OH .
Ni , t 0
CH3 - CH - CH3
CH3 - C - CH3 + H2

OH

O

5. Riờng vi ancol etylic iu ch t tinh bt hoc xenluloz
+

0

H ,t

(C6H10O5)n + n H2O

n C6H12O6 .

men
C6H12O6

2 C2H5OH + 2CO2.

6. iu ch glixerol
+ T propen.
0

500 C
CH2=CH-CH3 + Cl2
CH2=CH-CH2Cl + HCl.

CH2=CH-CH2Cl + Cl2 + H2O

CH2 -CH -CH2
Cl

+ HCl.

OH Cl

17


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273
CH2 -CH -CH2
Cl

+ 2 KOH  3 CH2 -CH -CH2

+ 2 KCl

OH OH OH

OH Cl

V. Độ của rượu
Độ của rượu là số ml rượu nguyên chất có trong 100 ml dung dịch rượu.
VD: rượu 400 có nghĩa là có 40 ml rượu nguyên chất trong 100 ml dung dịch rượu hoặc
có 40 ml rượu nguyên chất và 60 ml H2O trong 100 ml dung dịch rượu.
VI. Các loại rượu không bền
- Mỗi nhóm OH chỉ liên kết với một nguyên tử cacbon, nếu có 2 hoặc 3 nhóm OH cùng
liên kết với một nguyên tử cacbon thì rượu đó không bền, sẽ tự tách ra một phân tử H2O
để tạo thành andehit, xeton hoặc axit.
VD:
CH3- CH- OH
CH3CHO + H2O.
OH
OH
CH3- C- CH3

CH3- C- CH3 + H2O

OH

O

OH
CH3- C – OH

CH3COOH + H2O.

OH
- Nếu nhóm OH liên kết với nguyên tử cacbon không no thì rượu đó cũng không bền,
sẽ chuyển hoá thành andehit hoặc xeton:
VD: CH2=CH-OH  CH3CHO.
CH2 = C - CH3



CH3 -C - CH3
O

OH

§3. PHENOL
CTC của phenol đơn chức: CnH2n-7OH ( n  6 )
OH

OH

Chất tiêu biểu: Phenol: CTCT:
I. Định nghĩa
+ Định nghĩa: Phenol là những hợp chất hữu cơ mà phân tử của chúng có nhóm OH liên
kết trực tiếp với nguyên tử cacbon của vòng benzen.
+ Các đồng đẳng tiếp theo của phenol:
CH3

CH3

CH3
OH
OH

OH

o-Crezol

m-Crezol

p-Crezol
18


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

+ Nếu nhóm OH liên kết với cacbon ở mạch nhánh thì hợp chất đó không thuộc loại
CH2OH ancol benzylic.
phenol mà là ancol thơm:

II. Tính chất vật lí
Phenol là chất rắn không màu, có mùi đặc trưng, nóng chảy ở 43 0C, tan ít trong nước
lạnh, tan vô hạn ở 66 0C, tan tốt trong một số dung môi hữu cơ như etanol, ete, axeton.
III. Tính chất hoá học
1. Tính axit
a) Tác dụng với kim loại kiềm
2C6H5OH + 2Na  2C6H5ONa + H2
(natri phenolat)
b) Tác dụng với bazơ kiềm
C6H5OH + NaOH  C6H5ONa + H2O
C6H5ONa + CO2 + H2O  C6H5OH + NaHCO3
2. Phản ứng ở vòng thơm
a) Tác dụng với nước brom
OH

OH

Br

+ 3Br2

Br

+ 3HBr

Br

 Trắng (2,4,6-tribromphenol)
b) Thế nitro
OH

OH

H2SO4 ®

+ 3HO - NO2

t0

NO2

O2N

+ 3H2O

Vµng
NO2

2,4,6 -trinitro phenol (Axit picric)

IV. Điều chế
Fe ,T
+ Trước kia: từ benzen: C6H6 + Cl2 
 C6H5Cl + HCl
0

0

T cao , Pcao
C6H5Cl + 2NaOH 
 C6H5ONa + NaCl+ H2O
C6H5ONa + HCl  C6H5OH + NaCl
CH  CHCH
1)O , 2) H SO
+ Hiện nay: C6 H 6 
 (CH3 ) 2CH-C6 H5 
 CH 3 -CO-CH 3 + C6 H 5 -OH
H
2

3

2

2

4

+

CHƯƠNG IV. ANĐEHIT – XETON- AXIT CACBOXILIC
§1. ANĐEHIT VÀ XETON
CTC: CnH2n+2-2k-x(CHO)x . ( x ≥ 1 ; n ≥ 0 ; k ≥ 0 )
CTC của anđehit no đơn chức: CnH2n+1CHO ~ CmH2mO  CTC của xeton no đơn chức
Chất tiêu biểu: anđehit fomic: HCH=O.
+ Nhóm chức anđehit: - CH=O cacbanđehit
+ Nhóm chức xeton:  C=O cacbonyl
19


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

I. Định nghĩa - Danh pháp
1) Định nghĩa
+ Anđehit no đơn chức là hợp chất hữu cơ mà trong phân tử có nhóm CHO liên kết trực
tiếp với nguyên tử cácbon hoặc nguyên tử hiđro.
+ Xeton là hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm  C=O liên kết trực tiếp với 2 nguyên tử
cacbon.
2) Danh pháp
+ Danh pháp anđehit
- Tên thay thế: Tên RH theo mạch chính (bắt đầu từ nhóm CHO) + “al”
Tên thay thế
Tên thường
HCHO : metanal
anđehit fomic (fomandehit)
CH3CHO: etanal
anđehit axetic (axetandehit)
C2H5CHO: propanal
anđehit propionic (propioandehit)
(CH3)2CHCHO: 2-metypropanal
anđehit i -butiric (butirandehit)
+ Danh pháp xeton:
- Tên thay thế: Tên RH theo mạch chính + “on”
- Tên gốc chức: Tên 2 gốc RH + xeton
VD:
CH3 - C - CH3; CH3 - C - CH2 - CH3
O

O

Propan – 2- on; butan – 2 – on
- Anđehit thơm: C6H5CH=O: benzanđehit (anđehit benzoic)
- Xeton thơm: C6H5-CO-CH3 : axetophenol (metyl phenyl xeton)
II. Tính chất vật lí
+ Fomandehit và Axetandehit là những chất khí không màu, có mùi xốc khó chịu, tan
nhiều trong nước và tan tốt trong các dung môi hữu cơ. Dung dịch chứa khoảng 40%
andehit fomic gọi là fomon hay fomalin.
+ Axeton là chất lỏng dễ bay hơi, tan vô hạn trong nước và hoà tan được nhiều chất hữu
cơ khác.
+ So với hidrocacbon có cùng số nguyên tử cacbon, andehit và xeton có nhiệt độ nóng
chảy và nhiệt độ sôi cao hơn nhưng so với ancol thì lại thấp hơn vì nó không có liên kết
hidro giữa các phân tử.
III. Tính chất hoá học
1. Phản ứng cộng
Ni , t
a) Cộng hiđro (phản ứng khử): R- CHO + H2 
 R- CH2OH.
0

CH3 - C - CH3 + H2

Ni, t0

O

CH3 - CH - CH3
OH

b) Phản ứng cộng nước, cộng xianua

 H2C(OH)2 không bền
H2C=O + HOH 

CN
CH3 - C - CH3 + H - CN
O

CH3 - C -CH3
OH

2. Phản ứng oxi hoá
a) Tác dụng với brom và kali pemanganat
+ Andehit làm mất màu dd brom và dd thuốc tím
20


TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

VietNam Maritime University

RCH=O + Br2 + H2O  RCOOH + 2HBr
+ Xeton không làm mất màu dd brom và dd thuốc tím
b) Phản ứng tráng gương
3NH3 + AgNO3 + H2O  [Ag(NH3)2]OH + NH4NO3
0

t
RCH=O + 2[Ag(NH3)2]OH 
 RCOONH4 + 2 Ag + 3NH3 + H2O.

+ Riêng HCHO tráng gương 2 lần:
0

t
HCH=O + 4[Ag(NH3)2]OH 
 (NH4)2CO3 + 4 Ag + 6NH3 + 2H2O.

c) Tác dụng với Cu(OH)2 tạo thành kết tủa đỏ gạch
0

t
RCHO + 2Cu(OH)2 
 RCOOH + Cu2O + 2H2O .
0

t
Riêng HCHO: HCHO + 4Cu(OH)2 
 CO2 + 5H2O + 2Cu2O
0

t
d) phản ứng cháy: CnH2nO + 3n/2 O2 
 n CO2 + n H2O.

* Chú ý: xeton không tham gia phản ứng tráng gương và không tham gia phản ứng
với Cu(OH)2
3. Phản ứng ở gốc RH
CH3 - C - CH3 + Br2

CH3COOH

CH3 - C - CH2Br + HBr

O

O

IV. Điều chế
1. Oxi hoá ancol
0

t
R-CH2OH + CuO 
 R-CHO + Cu + H2O

t0

CH3 - CH - CH3 + CuO

CH3 - C - CH3 + Cu + H2O

OH

O

2) Từ hiđrocacbon
* Fomandehit được điều chế trong công nghiệp bằng cách oxi hoá metanol:
0

NO, 600-800 C
CH4 + O2 
 HCHO + H2O
0

HgSO , 80 C
C2H2 + H2O 
 CH3CHO .
4

PdCl , CuCl
CH2= CH2 + 1/2 O2 
 CH3CHO.
2

2

1)O2 , 2) H 2SO 4

(CH 3 )2 CH-C6 H 5  CH 3 -CO-CH 3 + C6 H 5 -OH

3) Thuỷ phân dẫn xuất halogen
R-CH-Cl + 2NaOH  2 NaCl + H2O +[ R-CH-OH]  R-CHO.
Cl

OH
0

t
R-CH=CHCl + NaOH 
 NaCl + [R-CH=CH-OH]  R-CH2CHO .
t
4) Thuỷ phân este không no: RCOOCH=CH2 + NaOH 
 RCOONa + CH3CHO.
0

21


TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

VietNam Maritime University

§ 2. AXIT CACBOXILIC
CTC: : CnH2n+2-2k-x(COOH)x . ( x ≥ 1 ; n ≥ 0 ; k ≥ 0 )
CTC của axit no đơn chức: CnH2n+1COOH ~ CmH2mO2.
Nhóm chức:

- C - OH
O

cacboxyl

I. Định nghĩa – Phân loại – Danh pháp
1. Định nghĩa: Axit cacboxilic là hợp chất hữu cơ mà trong phân tử có nhóm COOH
(cacboxyl) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro.
2. phân loại
- Nếu nhóm cacboxyl liên kết trực tiếp với nguyên tử hiđro hoặc gốc ankyl thì tạo thành
dãy axit no mạch hở đơn chức.
- Nếu gốc hiđrocacbon trong phân tử axit có chứa liên kết đôi, liên kết ba thì gọi là gốc
axit không no, vd: CH2=CHCOOH, CH  C – COOH
- Nếu gốc hiđrocacbon là vòng thơm thì gọi là axit thơm,
VD: C6H5 – COOH axit benzoic.
- Nếu trong phân tử có nhiều nhóm cacboxyl thì gọi là axit đa chức
VD: HOOC-COOH (axit oxalic), HOOCCH2COOH (axit maloic),...
3. Danh pháp
+ Danh pháp thay thế: “axit” + tên hidrocacbon theo mạch chính + “oic” .
VD: HCOOH: metanoic.
CH3COOH : etanoic…
Công thức
Tên thông thường
Tên thay thế
H-COOH
Axit fomic
Axit metanoic
CH3-COOH
Axit axetic
Axit etanoic
CH3CH2-COOH
Axit propionic
Axit propanoic
(CH3)2CH-COOH
Axit isobutiric
Axit 2-metyl propanoic
CH3[CH3]3-COOH
Axit valeric
Axit pentanoic
CH2=CHCOOH
Axit acrylic
Axit propenoic
CH2=C(CH3)-COOH
Axit metacrylic
Axit -2-metylpropenoic
HOOC-COOH
Axit oxalic
Axit etanđioic
C6H5-COOH
Axit benzoic
Axit benzoic
II. Cấu trúc và tính chất vật lí
1. Cấu trúc
Trong phân tử axit cacboxilic có liên kết cộng hoá trị của nhóm OH bị phân cực về phía
nguyên tử oxi. Mặt khác do ảnh hưởng hút electron của nhóm cacbonyl (-C=O) làm cho
liên kết OH càng phân cực hơn. Vì vậy nguyên tử hiđro trong nhóm OH của axit linh
động hơn nguyên tử hiđro trong nhóm OH của ancol. khi hoà tan axit cacboxilic vào
nước chúng phân li tạo ra ion H3O+ gây ra tính axit.
2. Tính chất vật lý
Axit axetic là chất lỏng không màu có vị chua, sôi ở 118 0C, tan vô hạn trong nước do
tạo liên kết hiđro với nước. Dung dịch chứa khoảng 3- 6 % axit axetic được dùng làm
giấm ăn.
- Các axit khác trong dãy đồng đẳng đều là chất lỏng hoặc rắn, nhiệt độ sôi của axit đều
cao hơn nhiệt độ sôi của ancol tương ứng do liên kết hiđro của axit bền hơn của ancol.
22


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

III. Tính chất hoá học
1. Tính axit và ảnh hưởng của nhóm thế
 H 3O +   RCOO- 


 R- COO - + H3O+ ; K a = 
+ Sự điện li: R- COOH + H2O 


 RCOOH 

+ Ka là mức đo lực axit, Ka càng lớn thì lực axit càng mạnh và ngược lại.
+ Các gốc alkyl đẩy electron nên làm giảm lực axit, tính axit giảm mạnh khi mạch
cacbon tăng: HCOOH> CH3COOH> C2H5COOH.
+ Các nguyên tử có độ âm điện lớn hút electron của nhóm cacboxyl nên làm tăng lực
axit: CH3-COOH< Cl-CH2-COOH< F- CH2-COOH
+ Axit cacboxilic là những axit yếu. Nó mang đầy đủ tính chất của một axit: làm quỳ
tím hoá đỏ, tác dụng với kim loại giải phóng H2, phản ứng với bazơ, oxit bazơ, muối.
+ Tác dụng với kim loại hoạt động: CH3COOH + Na  CH3COONa + 1/2 H2.
+ Tác dụng với oxit bazơ: 2CH3COOH + Na2O  2CH3COONa + H2O.
+ Tác dụng với bazơ: CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O.
2CH3COOH + Cu(OH)2  (CH3COO)2Cu + 2H2O.
+Tác dụng với muối cacbonat:
2CH3COOH + CaCO3  (CH3COO)2Ca + CO2 + H2O
CH3COOH + NaHCO3  CH3COONa + CO2 + H2O
+ Do axit cacboxilic là axit yếu nên bị axit mạnh hơn đẩy ra khỏi muối:
2CH3COONa + H2SO4  2 CH3COOH + Na2SO4 (có mùi giấm  để nhận biết)
2. Phản ứng tạo thành dẫn xuất axit
a) Phản ứng với với ancol (phản ứng este hoá)
H  , t0


 CH3COOC2H5 + H2O
CH3COOH + C2H5OH 

b) phản ứng tách nước liên phân tử
PO
2CH3- COOH 
 (CH3CO)2O
-H O
axit axetic
anhiđrit axetic
3. Phản ứng ở gốc hiđrocacbon
2

5

2

P
a) Phản ứng thế ở gốc no: CH3COOH + Cl2 
 CH2Cl-COOH + HCl.

b) Phản ứng thế ở gốc thơm
COOH + HNO3

O2N

H2SO4

COOH

Axit benzoic

+ H2O

Axit m-nitrobenzoic

c) Phản ứng cộng ở gốc không no
CH3CH=CH-COOH + Br2  CH3CHBr-CHBrCOOH
4. Riêng axit fomic còn tham gia phản ứng tráng gương
0

t
HCOOH + 2[Ag(NH3)2]OH 
 (NH4)2CO3 + 2NH3 + H2O + 2Ag 
IV. Điều chế
1. Trong phòng thí nghiệm
+ Oxi hoá hiđrocacbon
H O
KMnO
C6H5- CH3 
C6H5- COOK 
 C6H5- COOH
H O, t


3

4
0

2

+ Từ dẫn xuất halogen:
H O ,t
KCN
R-X 
 R- COOH
 R- C = N 


0

3

23


VietNam Maritime University

TiÕn Sü Vò Minh Träng. §iÖn tho¹i: 0983412273

2. Trong công nghiệp
Axit axetic được điều chế theo phương pháp sau:
men giÊm
+ PP lên men giấm: C2H5OH + O2 
 CH3COOH + H2O.
25 30 C
0

0

xt ,t
+ Oxi hoá andehit axetic: CH3CHO + 1/2 O2 
 CH3COOH.
0

xt ,t
+ Đi từ metanol: CH3OH + CO 
 CH3COOH
Một số axit thông dụng:

HOOC-COOH Axit etanđioic; Axit oxalic
HOOC-CH2-COOH Axit propanđoic; Axit malonic
HOOC-CH2-CH2-COOH Axit butanđioic; Axit sucxinic
HOOC-(CH2)3-COOH Axit pentanđioic; Axit glutaric
HOOC-(CH2)4-COOH Axit hexanđioic; Axit ađipic
HOOC-(CH2)5-COOH Axit heptanđoic; Axit pimelic
HOOC- CH2-CH(OH) – COOH: Axit malic (axit táo)
CH3 – CH(OH) – COOH : Axit lactic (sữa chua)
HOOC- CH2 – C(COOH)(OH) – CH2 – COOH: Axit xitric: Axit chanh

CHƯƠNG V. ESTE -LIPIT- CHẤT GIẶT RỬA
1. ESTE
CTC : Rn(COO)mnR’m. (m≠n) ~ CnH2n+2-2kO2x .( n 2; k 1 )
CTC của este tạo bởi axit đơn chức và ancol đa chức: (RCOO)nR’.
CTC của este tạo bởi axit đa chức và ancol đơn chức: R(COOR’) n .
CTC của este tạo bởi axit đơn chức và ancol đơn chức: RCOOR’. (CnH2n-2kO2 )
CTC của este tạo bởi axit no đơn chức và ancol no đơn chức: CnH2n+1COO CmH2m+1 .
(CnH2nO2). (n2)
I. Định nghĩa - Danh pháp
1) Định nghĩa: Khi thay nhóm OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm
OR / ta được este.
2) Danh pháp: Tên este = tên gốc RH R’ + tên gốc axit có đuôi “at”.
VD. CH3COOCH3 Metyl axetat.
HCOOCH3. Metyl fomat.
CH3COOCH= CH2 Vinyl axetat.
II. Tính chất vật lý
Este của những chất đầu dãy đồng đẳng là những chất lỏng dễ bay hơi, có mùi thơm trái
cây, nhẹ hơn nước và ít tan trong nước. Nhiệt độ sôi của este thấp hơn nhiệt độ sôi của
axit tương ứng do không có liên kết hiđro giữa các phân tử.
III. Tính chất hoá học
1. Phản ứng ở nhóm chức
a) Phản ứng thuỷ phân
+ Thuỷ phân trong môi trường axit:
H 2 SO4 ®Æc , t 0


 CH3COOH + CH3OH
CH3COOCH3 + H2O 

+ Thuỷ phân trong môi trường kiềm:

24


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×