Bài giảng Hoá hữu cơ: Bài 8, 9 - PGS.TS. Nguyễn Thị Thu Trâm

Chia sẻ: Bình An | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

4
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hoá hữu cơ - Bài 8, 9: Hợp chất carbonyl - Hợp chất carboxyl. Mục tiêu học tập của bài này nhằm giúp sinh viên: Trình bày được danh pháp, cấu tạo, đồng phân của aldehyd, ceton; phân tích được tính chất hóa lý và các phương pháp điều chế aldehyd, ceton; vận dụng được một vài aldehyd, ceton trong lĩnh vực y dược; trình bày danh pháp, cấu tạo, đồng phân của acid carboxylic và các dẫn xuất; phân tích được tính chất hóa lý và các phương pháp điều chế acid carboxylic; vận dụng được một vài acid carboxylic và dẫn xuất acid carboxylic trong lĩnh vực y dược.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hoá hữu cơ: Bài 8, 9 - PGS.TS. Nguyễn Thị Thu Trâm

Bài 8 HỢP CHẤT CARBONYL MỤC TIÊU 1. Trình bày được danh pháp, cấu tạo, đồng phân của aldehyd, ceton. 2. Phân tích được tính chất hóa lý và các phương pháp điều chế aldehyd, ceton. 3. Vận dụng được một vài aldehyd, ceton trong lĩnh vực y dược.
𝛽𝛽-Damascenone 1 3 3 3 CHO 4 2 4 2 4 2 5 5 CHO 5 CHO 6 1 6 1 6 Keukenhof Garden, Amsterdam, 2013 7 7 7 8 8 8 Citral a Citral b Citronellal
1 Danh pháp - Aldehyd RCHO Tên thông thường IUPAC HCHO Metanal Aldehyd formic (formaldehyd) CH3CHO Etanal Aldehyd acetic (acetaldehyd) CH3CH2CHO Propanal CH3CH2CH2CHO n-Butanal C6H5CHO Aldehyd benzoic (benzaldehyd) - Ceton RCOR’ CH3 CH2 C CH3 Butanon Ethyl methyl ceton O C CH2 CH3 1-Phenylpropan-1-on Ethyl phenyl ceton O CH2 C CH3 1-Phenylpropan-2-on Benzyl methyl ceton O CH3 CH C CH2 CH3 2-Methylpentan-3-on Ethyl isopropyl ceton CH3 O
2 Điều chế - Aldehyd - Ceton - Aldehyd và ceton
3 Tính chất vật lý - Aldehyd, ceton là những chất lỏng hoặc rắn, trừ aldehyd formic là chất khí. - Aldehyd formic, aldehyd acetic, aceton tan vô hạn trong nước. - Aldehyd, ceton có nhiệt độ sôi thấp hơn alcol và acid tương ứng (do không có khả năng tạo liên kết hidro). - Các aldehyd thấp có mùi khó chịu. Các ceton đầu dãy có mùi đặc trưng.
4 Tính chất hóa học 4.1 Phản ứng cộng thân hạch Z R Z H2O C O R C R' R' OH  Z: RMgX (Cộng Grignard) H2O C O + R-MgX C OMgX C OH R R Đây là một trong các phương pháp điều chế alcol, tùy vào cơ cấu của alcol mà chọn hợp chất carbonyl và Grignard thích hợp VD: HCHO + CH3CH2MgBr CH3CH2CH2OMgBr CH3CH2CH2OH H2O H2O CH3CHO + C6H5MgBr → CH3 CH C6H5 CH3 CH C6H5 OMgBr OH CH3 CH3 CH CH 3 2 C CH3 + CH3MgBr → CH CH C CH3 H2O CH CH C CH3 2 3 3 2 O OMgBr OH
 Z: CN- H+ HCl C + CN- C CN C CN C COOH t° O O OH OH VD: CN-, H+ CH3 CH3 HCl CH3CH2 C CH3 CH3CH2 C CN CH3CH2 C COOH to O OH OH  Z: H2N-G (dẫn xuất amoniac) Tác chất Sản phẩm H2N-OH (hydroxylamin) C N OH oxim C N NH2 hydrazon H2N-NH2 (hydrazin) H2N-NH-C6H5 (phenylhydrazin) phenilhyrazon C N NHC 6H5 phenylhydrazon  Z: ROH (sự thành lập acetal) H + H H H ROH/ H+ R C O + ROH R C OR R C OR OH OR hemi acetal acetal
4.2 Phản ứng của Hα  Halogen hóa + - H hay OH C C + X2 C C + HX H O X O VD: O O + H + HBr + Br2 Br CH3 - + CH3 I2/OH H CH3 C C CH3 CH3 C COOH + CHI3 (phaûn öùng haloform) CH3 O CH3 Br2/NaOH H+ CH3CHO HCOOH + CHBr3 Chỉ xảy ra với acetaldehyd và các methyl ceton X2/OH- H+ R C CH3 RCOOH + CHX3 O
 Súc hợp aldol HO- -H2O 2CH3CHO → CH3CHOHCH2CHO → CH3CH=CHCHO HO- -H2O CHO + CH3CHO → CH CH2CHO → CH=CHCHO OH HO- -H2O CHO + CH3COCH3 → → 4.3 Phản ứng oxi hóa  Aldehyd CuSO4 (tt Fehling) + Ag(NH3)2 RCHO hay ArCHO (tt Tollens) RCOOH hay ArCOOH KMnO4 K2 Cr2O7  Ceton khó bị oxy hóa
4.4 Phản ứng hoàn nguyên 1 . LiA lH 4 2. H 3 O + 1 . NaBH4 C O + C OH 2. H3 O H H2 /Ni Zn(Hg)/HCl C O C H - NH2 NH2 /OH H
Bài 9 HỢP CHẤT CARBOXYL MỤC TIÊU 1. Trình bày danh pháp, cấu tạo, đồng phân của acid carboxylic và các dẫn xuất. 2. Phân tích được tính chất hóa lý và các phương pháp điều chế acid carboxylic. 3. Vận dụng được một vài acid carboxylic và dẫn xuất acid carboxylic trong lĩnh vực y dược.
Acid acetic CH3COOH Acid butanoic CH3(CH2)2COOH nguyên nhân (S)-Ibuprofen gây mùi ôi của bơ khi không bảo quản tốt Acid cholic có nhiều trong mật người Acid hexanoic CH3(CH2)4COOH tạo nên mùi đặc trưng của sữa dê hay mùi hôi của vớ thể thao không được vệ sinh
Omega 3 HO 18 3 O Acid α-linolenic (ALA, C18:3) HO 20 3 O Acid eicosapentaenoic (EPA, C20:5) 3 HO 22 O Acid docosahexaenoic (DHA, C22:6) HO 18 Omega 6 6 O Acid linoleic (LA, C18:2) HO 20 6 O Acid arachidonic (AA, C20:4) Omega 9 HO 18 9 O Acid Oleic (C18:1) Acid Erucic
9.1 Acid carboxylic RCOOH Danh pháp IUPAC Tên thông thường HCOOH Acid metanoic HCOOH Acid formic CH3COOH Acid etanoic CH3COOH Acid acetic CH3CH2COOH Acid propanoic CH3CH2COOH Acid propionic CH3(CH2)2COOH Acid butanoic CH3(CH2)2COOH Acid butiric CH3(CH2)3COOH Acid pentanoic CH3(CH2)3COOH Acid valeric CH3(CH2)4COOH Acid hexanoic CH3(CH2)4COOH Acid caproic …. …. ….. …… COOH COOH CH3 CH CH2 COOH CH3 CH CH CH2 COOH CH3
Điều chế  Oxi hóa rượu bậc 1 [O] RCH2OH RCOOH Tác nhân oxy hóa [O]: K2Cr2O7/H2SO4, KMnO4/H2SO4, HNO3 … VD: KMnO 4 CH3CH2OH CH3COOH KMnO 4 C6H5CH2OH C6H5COOH  Từ hợp chất Grignard H+ - + RMgX + CO2 → R-COO MgX RCOOH VD: CH3 CH3 CH3 Mg + CH3CH2 C Cl CH3CH2 C MgCl CO 2 H CH3CH2 C COOH CH3 CH3 CH3 COOH Br + Mg CO2 H
 Thủy giải nitril H2O/H+ R-X + CN- → R-CN → R-COOH (Bậc 1) VD: CH2Cl CH2CN CH2COOH + HO NaCN 3 H2O/H+ CH3CH2CH2Br + CN- → CH3CH2CH2CN → CH3CH2CH2COOH  Từ ester malonat (đọc thêm) 1. C2H5ONa H2O, HO-, t° H+ t° CH2(COOC2H5)2 R CH(COOC2H5)2 - R CH(COOH)2 R CH2COOH R CH(COO )2 2. R X 1. C2H5ONa 2. R' X H2O, HO-, t° H+ t° R C(COOC2H5)2 R CH COOH R' R'
Tính chất vật lý O H O R C C R O H O - Acid monocarboxylic: 1C-4C: chất lỏng linh động, hòa tan vô hạn trong nước 5C – 9C: chất lỏng sánh như dầu, hòa tan kém trong nước 10C trở lên: chất rắn, không tan trong nước, dễ tan trong alcol etylic và ether Khi chiều dài mạch C tăng và mức độ phân nhánh của gốc R tăng lên thì độ tan giảm nhiều - Acid dicarboxylic: Dạng tinh thể, dễ tan trong nước - Acid monocarboxylic thơm: Là những chất rắn kết tinh, dễ thăng hoa, chỉ tan trong nước nóng, dễ tan trong alcol etylic và ether
Tính chất hóa học  Tính acid RCOO-H + H2O → RCOO + H3O⊕ Hằng số acid: [RCOO ] [H 3O ] Ka = [RCOOH] Giá trị Ka càng lớn thì tính acid càng mạnh R-COOH + Na → RCOONa + 1/2H2 2R-COOH + CaO → (RCOO)2Ca + H2O R-COOH + NaOH → RCOONa + H2O 2R-COOH + Na2CO3 → 2RCOONa + H2O + CO2  Phản ứng thế nhóm OH - Tạo ester H + RCOOH + R’OH RCOOR’ + H2O
- Tạo halogenid acid CH3CO-OH + PCl5 → CH3CO-Cl + HCl + OPCl3 - Tạo thành anhydric acid P2O5, t° 2CH3COOH → (CH3CO)2O + H2O  Một số phản ứng khác - Phản ứng thế nguyên tử Hα P CH3CH2COOH + Cl2 → CH3CHClCOOH - Phản ứng khử nhóm COOH LiAlH4 CH3CH2COOH → CH3CH2CH2OH H3O+ Tính chất của acid chưa no và dicarboxylic : tự đọc
9.2 Dẫn xuất của acid carboxylic O O O R C R C + H 2O R C + HY Y OH OH Y O R C Halogenid acid X (X = F, Cl, Br, I) O R C O Anhydrid acid R C O O R C Ester OR' O R C Amid NH2