Bài giảng chuyên đề Hóa hữu cơ: Chuyên đề 4 - Nguyễn Thị Hiển

Chia sẻ: Tại Tâm | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

110
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng chuyên đề Hóa hữu cơ - Chuyên đề 4: Hợp chất andehit-xeton-axit-amin. Những nội dung chính trong chương này gồm: Các khái niệm, điều chế các hợp chất, phản ứng cộng hợp ái nhân của hợp chất cacbonyl (AN), phản ứng oxi hóa andehit, phản ứng khử hợp chất cacbonyl, tính axit của axit cacboxylic, tính bazơ của các amin.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng chuyên đề Hóa hữu cơ: Chuyên đề 4 - Nguyễn Thị Hiển

BÀI GIẢNG CHUYÊN ĐỀ HÓA HỮU CƠ Dùng cho các lớp học hè Giảng viên: Nguyễn Thị Hiển Bộ môn Hóa học, khoa Môi trường 1
CHUYÊN ĐỀ 4: HỢP CHẤT ANDEHITXETONAXITAMIN Nội dung 1. Các khái niệm 2. Điều chế các hợp chất 3. Phản ứng cộng hợp ái nhân của hợp chất cacbonyl (AN) 4. Phản ứng oxi hóa andehit 5. Phản ứng khử hợp chất cacbonyl 6. Tính axit của axit cacboxylic 7. Tính bazơ của các amin 2
1. Các khái niệm  Hợp chất cacbonyl: là những hợp chất hữu cơ có nhóm chức C=O trong phân tử.  Andehit: là những hợp chất hữu cơ có nhóm chức – CH=O  Xeton: hợp chất hữu cơ có nhóm chức C=O liên kết với hai gốc hidrocacbon  Axit cacboxylic: hợp chất hữu cơ có nhóm chức COOH  Amin: hợp chất hữu cơ có nhóm chức chứa N hóa trị III  Bậc của amin: là số gốc hidrocacbon liên kết với nhóm chức N: VD: CH3NH2: amin bậc 1 CH3NHCH3: amin bậc 2 3
2. Điều chế các hợp chất Hợp Andehitxeton axit amin chất Phương pư ozon phân oxi hóa andehit pư thế của dx pháp oxi hóa ancol oxi hóa ancol halogen với NH3 điều chế khử hợp chất hidrat hóa ankin thủy phân este thủy phân dx thủy phân dx nitro dihalogen trihalogen Bài tập 1: với mỗi phương pháp điều chế, cho một phản ứng minh họa. 4
Điều chế andehit pư ozon phân anken kiểu RCH=CHR’ hoặc RCH=CR1R2 1, + O3 CH2=CHCH3 2, + H2O oxi hóa ancol bậc 1 CH3OH + CuO hidrat hóa axetylen CH≡CH + H2O thủy phân dx dihalogen đầu mạch RCHX2 5
Điều chế andehit pư ozon phân anken kiểu RCH=CHR’ hoặc RCH=CR1R2 1, + O3 CH2=CHCH3 HCHO + CH3CHO 2, + H2O oxi hóa ancol bậc 1 CH3OH + CuO HCH=O hidrat hóa axetylen CH≡CH + H2O CH3CH=O thủy phân dx dihalogen đầu mạch RCHX2 6
Điều chế xeton pư ozon phân anken kiểu R1R2C=CRR’ hoặc RCH=CR1R2 1. + O 3 CH3C=CHCH2CH3 CH3 2. + H2O/Zn oxi hóa ancol b CH CHCH ậc 2 3 3 + CuO OH hidrat hóa ankin (trừ axetylen) CH3C≡CH + H2O thủy phân dx dihalogen kiểu RCHX2R’ 7
Điều chế xeton pư ozon phân anken kiểu R1R2C=CRR’ hoặc RCH=CR1R2 1. + O 3 CH3C=CHCH2CH3 CH3CCH3 + CH3CH2CHO CH3 2. + H2O/Zn O oxi hóa ancol b CH CHCH ậc 2 CH3CCH3 3 3 + CuO + Cu + H2O OH O hidrat hóa ankin (trừ axetylen) CH3C≡CH + H2O CH3COCH3 thủy phân dx dihalogen kiểu RCHX2R’ 8 CH3CHCl2CH2CH3 + NaOH CH3COCH2CH3 + 2 NaCl + H2O
Điều chế axit oxi hóa andehit + Phản ứng tráng bạc + Phản ứng với thuốc thử Feling + Phản ứng với nước brom + Phản ứng với các chất oxi hóa như oxi, HNO3, KMnO4 oxi hóa ancol bằng KMnO4/ môi trường axit. CH3CH2OH + KMnO4 + H2SO4 CH3COOH + K2SO4 + MnSO4 + H2O thủy phân este RCOOR’ + H2O RCOOH + R’OH thủy phân dx trihalogen kiểu RCX3: RCCl3 + 3NaOH RCOOH + 3NaCl VD: HCCl3 + 4NaOH HCOONa + 3NaCl + H 9 2O
Điều chế amin pư thế của dx halogen với NH3 CH3Cl + NH3 CH3NH2 + HCl CH3Cl + CH3NH2 CH3NHCH3 + HCl khử hợp chất nitro C6H5NO2 + 6[H] C6H5NH2 + 2 H2O 10
3. Phản ứng cộng ái nhân của hợp chất cacbonyl (AN) OX C O +X Y C Y HY lµ H-OH, H-OR, H-SO3Na, HCN, H2NNHC6H5 … XY lµ R-MgX, CH CNa,… Cơ chế AN: 2 giai đoạn: + Giai đoạn 1: tác nhân Y (hoặc Y hoặc Y có đôi electron tự do) tấn công vào nguyên tử C mang phần điện tích dương. - O C O +Y C anion Y + Giai đoạn 2: anion kết hợp với X+ - OX O C +X C Y Y 11
Bài tập 2: Viết phản ứng và cơ chế phản ứng chi tiết của axetandehit và axeton với các tác nhân: a. H2O b. C2H5OH c. NaHSO3 d. HCN e. H2NNHC6H5 f. CH3MgCl 12
Phản ứng AN của Axetandehit a. CH3CH=O +HOH CH3CH OH OH b. CH3CH=O +C2H5O-H CH3CH OC2H5 OH Nhóm OH sơmiaxetan .. c. CH3CH=O +NaHSO3 CH3CH SO3Na OH Trắng 13
Phản ứng AN của Axetandehit d. CH3CH=O +HCN CH3CH CN OH e. CH3CH=O +H2NNHC6H5 CH3CH NHNHC6H5 OH CH3CH= N-NHC6H5 +H2O Kết tủa màu vàng Hợp chất Hidrazon f. CH3CH=O +CH3MgCl CH3CH CH3 14 OMgCl
Phản ứng AN của Axeton CH3 CH3 OH a. C O +H-OH C CH3 CH3 OH CH3 C2H5 CH3 C b. C O +C2H5O-H CH3 CH3 OH CH3 CH3 SO3Na c. C O +NaHSO3 C CH3 CH3 OH Trắng 15
Phản ứng AN của Axeton CH3 CH3 CN d. C O +H-CN C CH3 CH3 OH CH3 NH-NHC6H5 CH3 C e. C O +H2N-NHC6H5 CH3 CH3 OH CH3 C N-NHC6H5 +H2O CH3 Kết tủa màu vàng Hợp chất Hidrazon CH3 CH3 CH3 f. C O +CH3MgCl C CH3 CH3 OMgCl 16
4. Phản ứng oxihoa andehit  Phản ứng tráng bạc (thuốc thử Tollens) + TT Tollens: dung dịch : [Ag(NH3)2]OH + Điều chế TT Tollens bằng cách cho dung dịch AgNO3 loãng tác dụng với lượng dư dd NH3. AgNO3 + NH3 + H2O AgOH + NH4NO3 AgOH + 2NH3 [Ag(NH3)2]OH + Đây là tác nhân oxi hóa yếu, do andehit rất dễ bị oxi hóa nên phản ứng với TT Tollens tạo thành axit cacboxylic, riêng HCHO thì tạo CO2 và H2O (axit cacbonic) RCH=O + 2[Ag(NH3)2]OH RCOOH + 2Ag + 4NH3 + H2O VD: CH3CH=O + 2[Ag(NH3)2]OH CH3COOH + 2Ag + 4NH3 + H2O HCH=O + 4[Ag(NH3)2]OH CO2 + 4Ag + 8NH3 + 3H 17 2O
4. Phản ứng oxihoa andehit  Phản ứng với thuốc thử Felling. + TT Felling: dd phức của Cu2+ với K.Na.tactrat trong môi trường kiềm. COOK COOK CH O t0 CH OH R CH =O 2 Cu +2H2O R -COOH 2 CH Cu2O CH O OH COONa COONa + TT Felling chỉ oxi hóa được andehit béo, không oxi hóa được andehit thơm. + Sản phẩm khử là oxit đồng (I) Cu2O kết tủa đỏ gạch, có trường hợp tạo ra kim loại đồng màu đỏ ánh kim. 18 + Viết tắt TT Feling là: Cu .K.Na.tactrat. 2+
4. Phản ứng oxihoa andehit  Phản ứng với oxi, KMnO4, HNO3 + Andehit dễ dàng bị oxi hóa bởi O2 không khí: 2RCH=O + O2 2RCOOH thường dùng xúc tác là dd muối Mn2+ + KMnO4, HNO3 là các tác nhân oxi hóa mạnh, không chỉ oxi hóa nhóm CHO mà có thể oxi hóa cả nhóm ancol bậc 1 CH2OH thành nhóm –COOH  Phản ứng với dung dịch nước brom RCHO + Br2 + H2O RCOOH + 2HBr Các andehit không no khi phản ứng với dung dịch nước brom vừa tham gia phản ứng cộng, vừa tham gia phản ứng oxi hóa tạo ra các axit cacboxylic no. 19 CH2=CHCH=O + 2 Br2 CH2BrCHBrCOOH + 2 HBr
Bài tập 3: viết phản ứng của HCHO, CH3CHO với lần lượt các tác nhân: tt Tollens, tt Felling, O2/MnSO4, KMnO4/H2SO4. 20