Các chuyên đề hóa hữu cơ
lượt xem 191
download
Tham khảo tài liệu 'các chuyên đề hóa hữu cơ', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Bình luận(1) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Các chuyên đề hóa hữu cơ
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí ðư c So n Và T ng H p Theo: Sách Giáo Khoa 11 Nâng Cao Các Chuyên ð Hóa H c H u Cơ (Nguy n ðình ð ) Câu H i Giáo Khoa Hóa H u Cơ (Quan Hán Thành) 1
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí M cL c 1. M t s ñ c ñi m c a các h p ch t h u cơ: ...................................................................... 04 2. G c Hidrocacbon- Nhóm th - Nhóm ch c. ...................................................................... 04 2.1 G c hiñrocacbon ........................................................................................................... 04 2.2 Nhóm th ........................................................................................................................ 04 2.3 Cacboncation ................................................................................................................. 04 2.4 ð ng ñ ng ...................................................................................................................... 04 2.5 ð ng phân ...................................................................................................................... 04 Cách xác ñ nh ñ ng phân cis-trans ............................................................................. 05 Cách vi t ñ ng phân ng v i công th c phân t ........................................................ 06 3. M t s g c hidrocacbon và g i tên c n chú ý: ................................................................. 07 4. Hi u ng c m ...................................................................................................................... 08 4.1 Khái ni m ....................................................................................................................... 08 4.2 ng d ng ........................................................................................................................ 08 4.2.1 Dùng hi u ng c m ñ so sánh ñ m nh y u c a các axit h u cơ ..................09 4.2.2 Dùng hi u ng c m ñ so sánh ñ m nh y u c a các bazơ h u cơ. ...............09 4.2.3 D ñoán s n ph m ph n ng- kh năng ph n ng. .........................................09 5. Các lo i ph n ng chính trong hóa h u cơ. ..................................................................... 10 5.1 Ph n ng th .................................................................................................................... 10 5.2 Ph n ng c ng ................................................................................................................. 10 5.3 Ph n ng tách .................................................................................................................. 11 5.4 Ph n ng oxi hóa ............................................................................................................. 11 5.5 B ng So sánh và phân bi t m t s ph n ng thư ng g p trong h u cơ .......................... 11 6. H p ch t h u cơ có nhóm ch c. ........................................................................................ 12 6.1 Phân lo i HCHC có nhóm ch c. .................................................................................. 12 6.2 B ng công th c t ng quát m t s HCHC quan tr ng ............................................... 12 6.3 B ng các dãy ñ ng ñ ng thư ng g p ng v i CTTQ ( công th c t ng quát ). ...... 13 6.4 Hóa tính c a m t s ch t h u cơ c n chú ý: ............................................................... 13 6.4.1 Rư u ................................................................................................................13 6.4.2 Phenol ..............................................................................................................15 6.4.3 Andehit ............................................................................................................16 6.4.4 Xeton ...............................................................................................................17 6.4.5 Axit Cacboxylic ..............................................................................................18 6.5 Các phương pháp chính ñi u ch m t s ch t h u cơ quan tr ng: ......................... 19 6.5.1 Rư u ................................................................................................................19 6.5.2 Phenol ..............................................................................................................20 6.5.3 Andehit ............................................................................................................20 6.5.4 Xeton ...............................................................................................................21 6.5.5 Axit cacboxylic ................................................................................................21 2
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí 7.0 M t s d ng toán và phương pháp gi i trong hóa h u cơ: ............................................... .....23 7.1 Ph n ng oxi hóa –kh trong hóa h u cơ: .................................................................... .....23 7.1.1 Tính s oxi hóa c a m t nguyên t cacbon (hay Nitơ) trong phân t h u cơ: ..........23 7.1.2 Cân b ng ph n ng oxi hóa –kh trong hóa h u cơ ..................................................23 7.2 Bi n lu n tìm CTPT t công th c nguyên (công th c ñơn gi n nh t) ....................... .....25 7.2.1 Phương pháp tách riêng nhóm ch c: .........................................................................25 7.2.2 Phương pháp dùng s liên k t π . ..............................................................................25 7.3 Bi n lu n tìm CTPT t các d ki n ph n ng. ............................................................. .....26 7.4 ng d ng ñ nh lu t b o toàn kh i lư ng ñ gi i nhanh m t s bài toán hóa h c h u cơ. .......................................................................................................................................... .....27 7.5 Các ph n ng x y ra khí cho CO2 ( ho c SO2) tác d ng v i dung d ch bazơ. ........... .....29 7.5.1 Các ph n ng x y ra khi cho CO2 (ho c SO2) tác d ng v i m t dd NaOH. ........ .....29 7.5.2 Các ph n ng x y ra khi cho CO2 tác d ng v i ñ Ca(OH)2 ho c Ba(OH)2. ........ .....30 7.5.3 Toán v s tăng, gi m kh i lư ng dung d ch: ...................................................... .....31 7.5.4 Vi t sơ ñ ph n ng, ñi u ch ............................................................................... ......33 BÀI T P ............................................................................................................................ ......34 3
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí 1. M t s ñ c ñi m c a các h p ch t h u cơ: -ða s HCHC (h p ch t h u cơ) có liên k t c ng hóa tr ( còn h p ch t vô cơ ph n l n là liên k t ion). -Ph n l n HCHC không b n nhi t, ñ bay hơi, d cháy, thư ng không tan trong nư c. -T c ñ ph n ng gi a các HCHC thư ng r t ch m và theo nhi u hư ng khác nhau nên t o thành h n h p các s n ph m và thư ng ph i dùng xúc tác. *B n ch t s góp chung electron trong liên k t c ng hóa tr c a HCHC: -B n ch t c a s góp chung eltectron trong liên k t c ng hóa tr là s xen ph nh ng obitan (xem sách giáo khoa l p 10) gi a hai nguyên t ñ ñ t th năng c c ti u. Có hai ki u xen ph : +Ki u xen ph tr c: S xen ph này x y ra trên tr c n i gi a hai h t nhân nguyên t .Liên k t c ng hóa tr hình thành b ng cách xen ph tr c g i là liên k t σ (xích ma). +Ki u xen ph bên: s xen ph th c hi n hai bên tr c n i gi a hai h t nhân nguyên t . Liên k t c ng hóa tr hình thành b ng cách xen ph bên là liên k t π. +Th tích xen ph càng l n, liên k t càng b n. Xen ph σ b n hơn liên k t π. 2. G c Hidrocacbon- Nhóm th - Nhóm ch c. 2.1 G c Hidrocacbon: Là ph n còn l i c a phân t hidrocacbon sau khi ñã m t ñi m t hay nhi u nguyên t hydro. N u m t 1 H ta có g c hóa tr I, m t 2 H ta có g c hóa tr II, …thông thư ng kí hi u là R. Ví d : G c no, hóa tr I như: Metyl:(CH3-); etyl:(C2H5-)…còn g i là g c ankyl ( công th c t ng quát CnH2n+1- ). 2.2 Nhóm th : Là nhóm nguyên t quy t ñ nh các tính ch t hóa h c ñ c trưng c a m t lo i h p ch t. Ví d : Nhóm ch c các rư u là (-OH), c a axit là (-COOH). 2.3 Cacbocation: Là ion c a hidrocacbon, có m t ñi n tích dương nguyên t cacbon ( tuy có th t n t i ñ c l p nhưng r t kém b n). Ví d : Cation metyl CH3- ( Nguyên t cacbon thi u 1 electron nên mang m t ñi n tích dương). 2.4 ð ng ñ ng: Hi n tư ng các HCHC có c u t o và tính ch t tương t nhau, nhưng thành ph n phân t hơn kém nhau m t hay nhi u nhóm (-CH2) g i là các ch t ñ ng ñ ng v i nhau, chugn1 h p thành m t dãy ñ ng ñ ng. 2.5 ð ng phân: Hi n tư ng các ch t có cùng m t công th c phân t nhưng có c u t o khác nhau nên có tính ch t khác nhau ñư c g i là ñ ng phân c a nhau. 4
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí *Các lo i ñ ng phân chính: -ð ng phân d ng m ch cacbon ( do thay ñ i d ng m ch h không h , có nhánh và d ng m ch vòng): Ví d : -ð ng phân v trí ( do thay ñ i v trí nhóm th , nhóm ch c, n i ñôi hay n i ba): Ví d : CH2=CH-CH2-CH3 và CH3-CH=CH-CH3 (but-1-en) (but-2-en) -ð ng phân nhóm ch c ( do các ch t h u cơ có nhóm ch c khác nhau). Ví d : CH3-CH2-OH và CH3-O-CH3 ( Rư u etylic) (Dimetyl ete) -ð ng phân hình h c ( hay l p th : Cis – Trans): *Nguyên nhân: Do s x p x p trong không gian khác nhau c a nguyên t hay nhóm nguyên t g n v i cacbon mang n i ñôi. *ði u ki n ñ có ñ ng phân hình h c: -ði u ki n c n: HCHC ph i có ch a n i ñôi. -ði u ki n ñ : Các nhóm th g n cùng m t cacbon mang n i ñôi ph i khác nhau. * Cách xác ñ nh ñ ng phân cis và trans: -Bư c 1: m i C mang n i ñôi, ch n m t nhóm th l n. -Bư c 2: N u hai nhóm th l n cùng phía -> d ng cis. N u hai nhóm th l n khác phía -> d ng trans. Ví d : 5
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí *Cách vi t ñ ng phân ng v i công th c phân t : -Bư c 1: Xác ñ nh ñ b t bão hòa (∆) và nhóm ch c có th có. ð b t bão hòa (∆): cho bi t s liên k t π (n i ñôi, n i ba) ho c d ng m ch vòng, ho c c hai mà HCHC có th có. Cách tính giá tr (∆): V i HCHC d ng CxHyOzNtXu (X là halogen) ta có: 2x + 2 − ( y + u − t) ∆= 2 B ng giá tr ∆ và lo i HCHC tương ng ( có th có ) ∆ CxHy CxHyO CxHyOz CxHyNt Rư u no, ñơn Rư u no, 2 ch c 0 Ankan ch c, Ete no, ñơn Amin no este + rư u ch c Axit. Este, Andehit, xeton, 1 Anken xicloanken Andehit+Rư u, Amin không no rư u, ete chưa no andehit+este Ankin, ankadien, Andehit, xeton có Axit, este chưa no, 2 xicloanken ch a ( C=C) andehit 2 ch c Benzen d n xu t 4 Amin thơm c a halogen Benzen có 1 liên 5 k t (C=C) ngoài vòng. Xác ñ nh nhóm ch c (có th có) : -D a vào công th c phân t , giá tr ∆ có th suy ra các nhóm ch c có th có. Ví d : V i h p ch t CxHyOzNt n u ∆ >0 thì: ∆= t ng s liên k t π và d ng m ch vòng mà HCHC có th có. Các liên k t π có th thu c ( C=C); (-C ≡ C-); (C=O); (C=N-); (-N=O), t ñó suy ra ñư c nhóm ñ nh ch c và s n i ña trong HCHC. -Bư c 2: Vi t m ch cacbon có th có, t m ch dài nh t ( m ch th ng) ñ n m ch chính ng n nh t, b ng cách b t d n s nguyên t cacbon m ch chính ñ t o nhánh ( g c ankyl). -Bư c 3: Thêm nói ña(ñôi, ba), nhóm ch c, nhóm th vào các v trí thích h p trên t ng m ch cacbon. -Bư c 4: Bão hòa giá tr cacbon b ng s nguyên t Hidro sao cho ñ . 6
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí 3. M t s g c hidrocacbon và g i tên c n chú ý: G c C ut o G i tên CH3CH2CH2- n-propyl CH3-CH- Iso-propyl (iso: nhóm –CH3 g n | vào v trí C th 2 t ngoài m ch CH3 ñ m vào) CH3CH2CH- Sec-butyl (Sec: -CH3 g n vào v | trí C th 3 t ngoài m ch ñ m CH3 vào ) CH3 Tert- Butyl No | CH3 –C – | CH3 CH3 Neo-pentyl | CH3 –C –CH2 – | CH3 CH2=CH- Vinyl CH3-CH=CH- Propenyl Không no CH2=C – Iso- propenyl | CH3 C6 H 5 - Phenyl Thơm C6H5 –CH2 – Benzyl CH3 –C6H4 – p-Tolyl 7
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí 4. Hi u ng c m 4.1 Khái ni m. Hi u ng c m (I) là s phân c c c a liên k t σ gây nên s do s ch nh l ch v ñ âm ñi n c a 2 nguyên t hay 2 nhóm nguyên t t o nhóm liên k t. ( nói cách khác hi u ng c m là s d ch chuy n c p electron trong n i ñơn σ do nhóm th X hút hay ñ y c p electron ñó). Hi u ng c m ñư c bi u di n b ng hư ng theo chi u di chuy n c a ñôi ñi n t dùng chung. Ví d : CH 3 → OH C2 H 5 → OH H → OH Cl ← CH − COOH ↓ CH 3 → NH 2 C2 H 5 → NH 2 H → NH 2 Cl CH 3 → NH ← CH 3 CH 3 → COOH Cl ← CH 2 − COOH N u nhóm th X ñ y electron, ta nói X gây ra hi u ng c m dương (+I). N u nhóm th X hút electron, ta nói X gây ra hi u ng c m âm. ( -I). Ví d : N u ta l y liên k t ñơn ( -C-H) làm chu n. N u nguyên t hay nhóm nguyên t hút e m nh hơn H thì s gây hi u ng c m âm. N u nguyên t hay nhóm nguyên t ñ y e m nh hơn H thì s gây hi u ng c m dương. Sau ñây là nhóm th X gây ra hi u ng c m thư ng g p: (-I): -NO2 > -F > -Cl > -Br> -I > -OH (+i): -C(CH3)3 > -CH(CH3)2 > -C2H5 > -CH3> -H 4.2 ng d ng Hi u ng c m dùng ñ gi i thích và so sánh tính axit hay tính bazơ c a các ch t h u cơ ho c dùng gi i thích cơ ch c a ph n ng…. Ví d : So sánh tính linh ñ ng c a nguyên t H trong nhóm (-OH) c a Phenol và rư u? Trong khi nhóm Phenyl hút e thì g c ankyl trong phân t r ơu ñ y e v phía nguyên t O. Do v y m t d e trên nguyên t O tăng lên, s phân c c c a liên k t trong nhóm (-OH) gi m ñi, tính linh ñ ng c a nguyên t H gi m theo: R O H , C6 H 5 O H Ho c theo sách giáo khoa Hóa H c11 nâng cao trang 231 có gi i thích như sau ( theo chương trình phân ban- Khoa h c t nhiên). Vì sao phenol có l c axit m nh hơn ancol? Vì sao ph n ng th vào nhân thơm phenol d hơn benzen? ðó là do nh hư ng qua l i gi a g c phenyl và nhóm hydroxyl như sau: C p electron chưa tham gia liên k t c a nguyên t oxi do cách các electron π c a vòng benzen ch m t liên k t σ nên tham gia liên h p v i các electron π c a vòng benzen làm cho m t ñ electron d ch chuy n vào vòng benzen. ði u ñó d n ñ n h qu sau: 8
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí +Liên k t O-H tr nên phân c c hơn, làm cho nguyên t H linh ñ ng hơn. +M t ñ electron vòng benzen tăng lên, nh t là v trí ortho và para( v trí ortho-v trí cacbon th 6 và 2,para-cacbon th 4, meta -cacbon th 3 và 5 ….. xem SGK Hóa h c 11 nâng cao trang 187), làm cho ph n ng th d dàng hơn so v i benzen và ñ ng ñ ng c a nó. +Liên k t C-O tr nên b n v ng hơn so v i ancol, vì th nhóm OH phenol không b th b i g c axit như nhóm OH ancol 4.2.1 Dùng hi u ng c m ñ so sánh ñ m nh y u c a các axit h u cơ: R −C −O− H −C − Trong phân t axit h u cơ , do s có m t c a nhóm cacbonyl || nên liên k t O- H O O v n phân c c tr nên phân c c r t m nh. K t qu là phân t RCOOH d dàng phóng thích H+, th hi n tính axit. Axit h u cơ càng m nh thì nó phóng thích H+ càng d . ði u này x y ra khi trên R có các nhóm th gây hi u ng c m âm. Ví d : So sánh tính axit c a rư u etylic v i nư c: Trong phân t r ơu etylic và nư c x y ra các hi u ng c m C2 H 5 O –H H O –H K t qu là liên k t O –H trong nư c linh ñ ng hơn trong rư u nên nư c có tính axit m nh hơn rư u. Ví d 2: So sánh tính axit c a: a) axit fomic; axit axetix; axit propionic b) axit axetic; axit monoclo axetic; axit ñiclo axetic. a. Trong phân t axit trên x y ra các hi u ng c m : H → C−O − H CH 3 →→ C − O − H C2 H 5 →→→ C − O − H || || || O O O K t qu là liên k t O –H trong axit formic linh ñ ng nh t, r i ñ n axit axetic và axit propionic. V y tính axit c a axit formic > axit axetix> axit propionic. b. Trong các phân t axit trên x y ra hi u ng c m: CH 3 → C − O − H Cl ← CH 2 − C − O − H Cl ← CH − C − O − H || || ↓ || O O Cl O K t qu là liên k t O –H trong axit ñiclo axetic linh ñ ng nh t r i ñ n axit monoclo axetic và ñ n axit axetic. Do ñó tính axit c a axit ñiclo axetic > axit monoclo axetic > axit axetic. 4.2.2 Dùng hi u ng c m ñ so sánh ñ m nh y u c a các bazơ h u cơ. Các amin ñ u có tính bazơ. Tính bazơ càng m nh thì kh năng thâu nh n H+ càng d . ði u này x y ra khi các g c R g n trên nguyên t N c a amin là các g c gây hi u ng c m dương m nh. Ví d : So sánh tính bazơ c a metylamin v i amoniac và ñimetylamin. Trong các phân t amin trên x y ra các hi u ng c m: CH 3 →→ NH 2 H → NH 2 CH 3 →→ NH ←← CH 3 (I) (II) (III) K t qu là m t ñ ñi n tích âm trên nguyên t N c a (III) > (I)>(II). 4.2.3 D ñoán s n ph m ph n ng- kh năng ph n ng. D a vào s hút ho c ñ y electron c a nhóm th X, ta có th d ñoán ñư c s n ph m ph n ng, ho c kh năng ph n ng c a m t ch t. Ví d :D ñoán s n ph m ph n ng ( s n ph m chính ) c a ph n ng: CH3 –CH =CH2+HCl . 9
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí Do CH3 – là nhóm ñ y electron nên trong phân t propen x y ra s phân c c: . K t qu là ph n cation c a tác nhân t n công vào nhóm CH2, còn ph n anion c a tác nhân k t h p vào nhóm CH như sau: CH3 –CH =CH2 + HCl CH3 –CHCl –CH3 Ví d 2: D ñoán kh năng ph n ng c a benzen và toluen v i Br2 ( b t s t xúc tác). Trong phân t toluen, do CH3 – là nhóm ñ y electron làm tăng m t ñ electron trong vòng thơm khi n ph n ng th Brom x y ra d hơn so v i benzen. 5. Các lo i ph n ng chính trong hóa h u cơ. 5.1 Ph n ng th Là ph n ng trong ñó m t ho c m t nhóm nguyên t phân t h u cơ b thay th b i m t ho c m t nhóm nguyên t khác . Tên Ankan Aren Ankin CH4+Cl2 CH3Cl +HCl HC ≡ CH + 2 AgNO3+3 NH3 Ag –C ≡ C –Ag + Br2 +HBr Cơ ch g c t do +2NH4NO3+NH3 Cơ ch ion Th ion kim lo i Các lo i ph n ng th thư ng g p: Halogen hóa, nitro hóa.Ankyl hóa ankan, aren. Th H c a axit, andehit, xeton, este hóa, th y phân, trùng ngưng. 5.2 Ph n ng c ng. Là ph n ng trong ñó phân t tác nhân tách thành 2 ph n, g n vào phân t ph n ng, ph n ng x y ra ch y u liên k t π. ð b t bão hòa phân t gi m ( ð nh nghĩa theo SGK11 Nâng cao trang 130: “Phân t h u cơ k t h p thêm v i các nguyên t ho c phân t khác” ). HC ≡ CH + 2H2 H3C -CH3 Các ph n ng c ng thư ng g p: C ng H2 (kh H2), c ng H2O (hyñrat hóa), c ng halogen, c ng halogenua hiñro, trùng h p… *Quy t c c ng Mác- c p-nhi c p.(SGK 11 nâng cao trang 162) Khi c ng m t tác nhân b t ñ i x ng ( c ng axit ho c nư c –HA, H2O) vào liên k t C=C c a anken b t ñ i x ng, H ( ph n mang ñi n tích dương) ưu tiên c ng vào C mang nhi u H hơn (cacbon b c th p hơn), còn A (ph n mang ñi n tích âm) ưu tiên c ng vào C mang ít H hơn ( cacbon b c cao hơn). 10
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí H OH | | CH 2 − CH − CH 3 CH 2 − C − CH 3 | | | H Cl CH3 ( sp Chính) CH 2 = C − CH 3 + HOH → ( Sp chính) CH2=CH –CH3 + HCl ; | CH 2 − CH − CH 3 CH 3 OH H | | | | CH − C − CH Cl H (Sp Phu.) 2 | 3 CH (sp phu. ) 3 5.3 Ph n ng tách. Là ph n ng trong ñó m t vài nguyên t ho c nhóm nguyên t b tách ra kh i phân t . H 2C − CH 2 | | H2C=CH2 + H2O H OH Các ph n ng tách thư ng g p: ð hiñro (tách H2); ñ hyñrat ( tách H2O); Crackinh ankan; tách ñihalogen; tách halogennua hiñro. 5.4 Ph n ng oxi hóa: Là ph n ng trong ñó tác nhân cung c p oxi, phân t ch t ph n ng có s tăng s oxi hóa. +Oxi hóa hoàn toàn: ph n ng cháy c a HCHC v i oxi. +Oxi hóa không hoàn toàn (oxi hóa ch m): tác nhân oxi hóa thư ng là KMnO4, CrO3, K2Cr2O7, O2, có xúc tác b ng Cu, Pt, NO, … ************So sánh và phân bi t m t s ph n ng thư ng g p trong h u cơ************* C ng Trùng h p -Là ph n ng 1 l n gi a 2 phân t t o thành m t -Là quá trình c ng h p liên ti p nhi u phân t nh phân t m i gi ng nhau hay tương t nhau t o thành phân t l n hay cao phân t . -Ch t ph n ng ph i không no ( ho c có ch a liên -Ch t ph n ng và tác nhân ph i ñ u không no. k t π). Ví d : CH2=CH2+HBr CH3 –CH2Br Ví d : nCH2=CH2 (-CH2 –CH2 -)n Trùng h p Trùng ngưng -Quá trình c ng h p liên ti p nhi u phân t -Quá trình nhi u phân t nh (monome) k t h p v i nh (monome) t o thành phân t l n(polime) nhau thành phân t l n (polime) ñ ng th i gi i phóng ñư c g i là ph n ng trùng h p. nh ng phân t có kh i lư ng nh (như H2O, NH3, HCl,…) ñư c g i là ph n ng trùng ngưng. -ð c ñi m c u t o các monome tham gia ph n -ð c ñi m c u t o các monome tham gia ph n ng ng trùng h p là ph i có liên k t kép. trùng ngưng là ph i có t hai nhóm ch c tr lên. Ví d :CH2=CH2 ; Ví d : H2N –CH2 –COOH ; C6H5 –CH=CH2 ; H2N –(CH2)6 –NH2 ; CH2=CH –Cl ; HOOC –(CH2)4 –COOH ; CH2=CH –CH=CH2 ;… H2N –(CH2)5 –COOH ;… (− HN − CH 2 − C −) n + nH 2O nCH2=CH2 (-CH2 –CH2 -)n nH2N –CH2 –COOH || O 11
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí Hyñrat hóa Th y phân -Ch t ph n ng có liên k t π còn tác nhân là H2O. -Ch t ph n ng là este, ete, d n xu t halogen c a CxHY, …còn tác nhân là nư c. -Ph n ng x y ra 1 chi u. -Ph n ng thu n ngh ch. Ví d : Ví d : CH2=CH2 +H2O CH3 –CH2 –OH CH3Cl+H2O CH3OH + HCl Xà phòng hóa Th y phân -Là ph n ng th y phân este c a axit h u cơ trong -Ch t ph n ng là este, ete, d n xu t halogen c a môi trư ng ki m (NaOH, KOH, …) ñ t o mu i CxHY, …còn tác nhân là nư c. c a axit cacboxylic. -Ph n ng m t chi u. -Ph n ng thu n ngh ch. RCOOR’ +H2O R’OH+RCOONa +H2O Ví d : CH3Cl+H2O CH3OH + HCl 6. H p ch t h u cơ có nhóm ch c. 6.1 Phân lo i HCHC có nhóm ch c. -Thành ph n: G c hyñrocacbon + nhóm ch c. -Công th c t ng quát: CxHy-kAk (ði u ki n k ≤ y). ðơn ch c ða ch c T p ch c 1 nhóm ch c ( k=1) 2 nhóm ch c cùng lo i tr lên (k ≥ 2) 2 nhóm ch c khác lo i tr lên (k ≥ 2) G c CxHy no (CnH2n+2-kAk) HCHC no. G c CxHy không no (CnHy-kAk) HCHC không no. 6.2 B ng công th c t ng quát m t s HCHC quan tr ng. H p ch t h u cơ Công th c t ng quát ði u ki n H p ch t ch a C, H, O CxHyOz y ≤ 2x +2 H p ch t ch a C, H, O, N CxHyOzNt y ≤ 2x +2 +t H p ch t ch a C, H, O, X CxHyOzXu y ≤ 2x +2 –u (X là halogen) R ơu , no R(OH)x hay CnH2n+2-x(OH)x x,n ≥ 1 Rư u ñơn ch c CxHy –OH x ≥ 1, y ≤ 2x+1 Rư u b c I, ñơn ch c CxHy –CH2OH x ≥ 0, y ≤ 2x+1 CnH2n+1(OH) hay CnH2n+2O n≥1 Rư u ñơn ch c, no, b c I CnH2n+1 –CH2OH n≥0 Andehit R(CHO)x x ≥ 1 Andehit no CnH2n+2-x(CHO)x x ≥ 1, n ≥ 0 Andehit ñơn ch c R –CHO hay CxHyCHO x ≥ 0, y ≤ 2x+1 Andehit ñon ch c, no CnH2n+1CHO hay CmH2mO n ≥ 0, m ≥ 1 12
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí Axit ñơn ch c R –COOH hay CxHyCOOH x ≥ 0, y ≤ 2x+1 ði axit no CnH2n(COOH)2 n≥0 Axit ñơn ch c, no CnH2n+1COOH hay CmH2mO2 n ≥ 0, m ≥ 1 Este ñơn ch c R –COO –R’ R’ ≠ H Este ñơn ch c, no CnH2nO2 n≥2 Amin ñơn ch c CnHyN y ≤ 2x+3 Amin ñơn ch , no CnH2n+3N n≥1 Amin b c I, no, ñơn ch c CnH2n+1 –NH2 n≥1 ði u ki n chung: x, y, z, t, u, n, m ñ u ∈ N (R –) là g c hidrocacbon no hay không no 6.3 B ng các dãy ñ ng ñ ng thư ng g p ng v i CTTQ ( công th c t ng quát ). CTTQ Có th thu c dãy các ñ ng ñ ng ði u ki n + Andehit no, ñơn ch c ( ankanal) n≥1 + Xeton no, ñơn ch c. n≥3 CnH2nO +Rư u ñơn ch c, không no (có m t n i ñôi n≥3 ph n g c hidrocacbon) n≥3 +Axit h u cơ no, ñơn ch c. n≥1 CnH2nO2 +Este no, ñơn ch c. n≥2 +Rư u no, ñơn ch c (ankanol) n≥1 CnH2n+2O +Ete no, ñơn ch c n≥2 6.4 Hóa tính c a m t s ch t h u cơ c n chú ý: 6.4.1 Rư u: *Rư u là h p ch t có nhóm –OH liên k t v i g c hyñrocacbon. B c c a rư u b ng b c c a C mang nhóm –OH *N u thay th H ño n m ch nhánh c a hiñrocacbon thơm b ng nhóm ( -OH) ta ñư c rư u thơm. C n phân bi t rư u thơm v i ch t thu c lo i phenol: Ví d : ( Rư u benzylic) ( p-Crezol) Rư u thơm có ph n ng th trên g c (C6H5-): 13
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí *Tác d ng v i natri : +Ancol tác d ng v i kim loa ki m t o ra ancolat và gi i phóng khí hiñro. z C x H y (OH ) z + zNa → Cx H y (ONa ) z + H 2 2 1 CH3 –CH2OH +Na C2H5ONa + H 2 2 +Ancol h u như không ph n ng ñư c v i NaOH, mà ngư c l i, natri ancolat ( RO –Na) b th y phân hoàn toàn: RO –Na +H –OH RO –H +NaOH Natri etylat * Tác d ng v i Cu(OH)2: Ch ph n ng v i rư u ña ch c có ít nh t 2 nhóm –OH k nhau cho dung d ch có màu xanh lam. CH 2 − OH HO − CH 2 | | 2CH 2 − CH − CH 2 + Cu (OH )2 → CH − O − Cu − O − CH + 2 H 2O | | | | | OH OH OH CH 2 − OH HO − CH 2 ð ng (II) glixerat, màu xanh lam Ph n ng này dùng ñ nh n bi t glixerol và các poliancol mà các nhóm –OH ñính v i nh ng nguyên t C c nh nhau, ch ng h n như etylen glicol. *Tách nư c t o ete: *Tách nư c t o liên k t π. Khi ñun nóng v i H2SO4 ñ c 1700C, c m i phân t ancol tách 1 phân t nư c t o thành 1 phân t Anken. Ho c ankadien n u ch t ph n ng co 1 liên k t π : CH3OH không có ph n ng tách nư c t o anken Hư ng c a ph n ng tách nư c tuân theo quy t c zai-xép: Quy t c zai-xép (Zaitsev): Nhóm –OH ưu tiên tách ra cùng v i H nguyên t C b c cao hơn bên c nh ñ t o thành liên k t ñôi C=C. 14
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí Ví d : *Este hóa: Axit + Rư u Este +H2O *Oxi hóa: +Rư u b c (I) b oxi hóa cho andehit. RCH2OH +CuO RCHO +Cu +H2O +Rư u b c (II) b oxi hóa cho xeton. R − CH − R ' R − C − R '+ Cu + H 2O | +CuO || OH O *Cách chuy n rư u b c (I) sang b c (II): R –CH2 –CH2 –OH R –CH =CH2 +H2O R − CH − CH 3 R –CH =CH2 +H2O | OH 6.4.2 Phenol. -Phenol là nh ng h p ch t h u cơ mà phân t có ch a nhóm hiñroxyl (-OH) liên k t t c ti p v i nguyên t cacbon c a vòng benzen. *Tính axit. Phenol có l c axit m nh hơn ancol ( không nh ng tác d ng ñư c v i kim lo i ki m mà còn ph n ng ñư c v i NaOH), tuy nhiên nó v n ch là m t axit r t y u (b axit cacbonic ñ y kh i phenolat). Dung d ch phenol không làm ñ i màu quỳ tím. +Tác d ng v i Na Phenolat natri +Tác d ng v i NaOH. * Ph n ng th vòng thơm. Ph n ng th vòng thơm phenol d hơn benzen ( ñi u ki n êm d u hơn, th ñư c ñ ng th i c 3 nguyên t H các v trí ortho và para) +Tác d ng v i dung d ch Brom. 15
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí +Tác d ng v i HNO3 ñ c: *Tác d ng v i CH2O: Chú ý: Tính linh ñ ng C a H trong –OH tăng d n như sau: R − C − OH ROH < H2O < < H2CO3 < || O Nên: + Na2CO3 Không ph n ng Ngư c l i: +H2O +CO2 +NaHCO3 6.4.3 Andehit: -Andehit là nh ng h p ch t h u cơ mà trong phân t có nhóm (CH=O) liên k t tr c ti p v i nguyên t cacbon ho c Hiñro. Nhóm –CH=O ñư c g i là nhóm ch c c a andehit, nó ñư c g i là nhóm cacbanñehit. Víd : HCH=O ( fomandehit); CH3CH=O( axetandehit)… *Ph n ng c ng H2( ph n ng kh ): Khi có xúc tác Ni ñun nóng, andehit c ng v i hiñro t o ra ancol b c I: RCHO +H2 RCH2OH CH3CH=O + H2 CH3CH2 –OH 16
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí *Ph n ng c ng nư c, c ng hiñro xianua: -Liên k t ñôi C=C fomandehit có ph n ng c ng nư c nhung s n ph m có hai nhóm –OH cùng ñính vào 1 C nên không b n, không tách ra kh i dung d ch ñư c: OH | HCH = O + HOH H 2C | OH -Hiñro xianua (H –C ≡ N)c ng vào nhóm cacbonyl x y ra hai giai ño n, anion N ≡ C – ph n ng giai ño n ñ u, ion H+ ph n ng giai ño n sau: CH3CH = O + N ≡ C − → CH 3CH − O − | C≡ N CH 3CH − O − + H + → CH 3CH − OH | | C≡ N C≡N *Ph n ng brom và kali pemanganat: Andehit r t d b oxi hóa, nó làm m t màu nư c Brom, dung d ch kali pemanganat và b oxi hóa thành axit cacboxylic. RCH=O +Br2+H2O RCOOH + 2HBr * Tham gia ph n ng tráng gương (Ph n ng tráng b c). RCHO +2 AgNO3+3NH3+H2O RCOONH4+2NH4NO3+2Ag. Ví d :OHC –CHO + 4 AgNO3+6NH3+2H2O NH4OOC–COONH4 +4NH4NO3+4Ag Chú ý: HCHO khi tác d ng v i dung d ch AgNO3/NH3 s t o t l mol là 1:4 trong khi các andehit ñơn ch c khác ch t o b c theo t l mol 1:2 HCHO + 4 AgNO3+6NH3+2H2O (NH4)2CO3+4NH4NO3+4Ag *Ph n ng v i Cu(OH)2 trong môi trư ng ki m: RCHO+2Cu(OH)2+NaOH RCOONa+Cu2O ↓ +3H2O Ví d : CH3CHO + 2 Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O ↓ +3H2O *Ph n ng trùng ngưng v i phenol: 6.4.4 Xeton. -Xeton là h p ch t h u cơ mà phân t có nhóm >C=O liên k t tr c ti p v i hai nguyên t cacbon Ví d : H3C –CO –CH3 17
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí *Xeton cũng tham gia ph n ng c ng hiñro khi có m t Ni xúc tác, ñun nóng t o thành ancol b c (II): CH 3 − C − CH 3 + H 2 CH 3 − CH − CH 3 || | O OH *Ph n ng c ng nư c, c ng hiñro xianua: C≡N | CH 3 − C − CH 3 + H − CN → CH 3 − C − CH 3 || | O OH (xianohidrin) *Ph n ng g c hiñrocacbon Nguyên t hiñro bên c nh nhóm cacbonyl d tham gia ph n ng. Ví d : 6.4.5 Axit (axit cacboxylic) -Axit cacboxylic là nh ng h p ch t h u cơ mà phân t có nhóm cacboxyl ( -COOH) liên k t tr c ti p v i nguy n t cacbon ho c nguyên t hiñro. * Tính axit: Axit cacboxylic ñi n li không hoàn toàn trong nư c theo cân b ng: [ H 3O + ][ RCOO − ] R –COOH +H2O H3O+ + R –COO- ; K a = [ RCOOH ] (Ka là m c ño l c axit, Ka càng l n thì axit càng m nh và ngư c l i) Axit cacboxylic là m t axit y u. Tuy v y, chúng có ñ tính ch t c a 1 axit: làm quỳ tím hóa ñ , tác d ng ñư c v i kim lo i gi i phóng hiñro, v i oxit kim lo i, v i bazơ, v i mu i và rư u. HCOOH +Na HCOONa +1/2 H2 2CH3COOH +MgO (CH3COO)2Mg +H2O 2CH2=CH –COOH +Na2CO3 2CH2CH –COONa +CO2+H2O OOC − COO + 2 H 2O HOOC –COOH +Ca(OH)2 \ / Ca -Trong các axit no ñơn ch c, axit fomic (HCOOH) m nh hơn c . Các nhóm ankyl ñ y electron v phía nhóm cacboxyl nên làm gi m l c axit. Các nguyên t có ñ âm ñi n l n g c R hút electron c a nhóm cacboxyl . *Ph n ng v i ancol ( ph n ng este hóa ) *Ph n ng tách nư c liên phân t : Khi cho tác d ng v i P2O5. hai phân t axit tách ñi m t phân t nư c t o thành phân t anhiñrit axit: 18
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí *Ph n ng th g c no. Khi dùng photpho xúc tác, Cl ch th cho H cacbon bên c nh nhóm cacboxyl P CH3CH2 CH2COOH +Cl2 CH 3CH 2CHCOOH + HCl | Cl *Ph n ng th g c thơm. Nhóm cacboxyl vòng benzen ñ nh hư ng cho ph n ng th ti p theo vào v trí meta làm cho ph n ng khó khăn hơn so v i th vào benzen. *Ph n ng c ng vào g c không no. Axit không no tham gia ph n ng c ng H2, Br2, Cl2… nh hiñrocacbon không no. *M t s ph n ng ñ c bi t. +HCOOH còn cho ph n ng tráng gương: HCOOH + 2AgNO3+4NH3+H2O (NH4)2CO3+2NH4NO3+2Ag +Axit chưa no còn cho ph n ng c ng, trùng h p. CH2=CH –COOH +H2O HO –CH2 –CH2 –COOH xt, t0, P nCH2=CH –COOH ( −CH 2 − CH − )n | COOH 6.5 Các phương pháp chính ñi u ch m t s ch t h u cơ quan tr ng: 6.5.1 ði u ch rư u: * Lên men tinh b t: enzim (C6H10O5)n +nH2O nC6H12O6 enzim C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 ↑ *Hiñrat hóa anken xúc tác axit H+ CnH2n +H2O CnH2n+1OH H2SO4, 3000C CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH * T andehit và xeton. Ni R –CHO +H2 R –CH2OH ( rư u b c I ) 19
- http://ebook.here.vn T i ð thi, eBook, Tài li u h c t p Mi n phí o Ni,t R –CO –R’ R –CHOH –R’ ( Rư u b c II) *Th y phân d n xu t halogen trong môi trư ng ki m: to R –Cl +NaOH R –OH +NaCl o t C2H5Cl + NaOH C2H5 –OH +NaCl CH 2 − CH − CH 2 + 3 NaOH → CH 2 − CH − CH 2 + 3NaCl | | | | | | Cl Cl Cl OH OH OH *Th y phân este ( xà phòng hóa): to R –COO –R’ + NaOH R –COONa + R’OH *Metanol có th s n xu t t 2 cách sau: o t ,xt +CH4 +H2O CO + 3H2 o t ,xt,p CO +2H2 CH3OH o t ,xt,p + 2CH4 +O2 2CH3 –OH 6.5.2 Phenol: *T C6H6: CH2=CHCH3 , H+ 1)O2(kk); 2)H2SO4 C6 H 6 C6H5CH(CH3)2 C6H5OH + CH3COCH3 Fe C6H6 +Cl2 C6H5Cl +HCl to, p C6H5Cl + NaOH C6H5OH +NaCl *T natri phenolat: C6H5ONa +HCl C6H5OH + NaCl C6H5ONa + CO2 +H2O C6H5OH + NaHCO3 * Oxi hóa iso propyl benzen: 6.5.3 Andehit: *Oxi hóa rư u b c (I): to, R –CH2 –OH +CuO R –CHO +Cu +H2O to, CH3OH +CuO HCHO +Cu +H2O 20
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HOÁ HỮU CƠ
109 p | 1556 | 698
-
6 chuyên đề Hóa học hữu cơ 11
139 p | 1338 | 271
-
Bài tập nâng cao chuyên đề hóa hữu cơ
11 p | 1250 | 259
-
CHUYÊN ĐỀ HOÁ HỮU CƠ
35 p | 640 | 235
-
6 Chuyên đề Hóa hữu cơ - GV. Nguyễn Minh Tuấn
139 p | 515 | 71
-
Chuyên đề LTĐH môn Hóa học: Phương pháo giải bài tập về phản ứng cộng hidrocacbon (Đề 1)
5 p | 126 | 26
-
Chuyên đề LTĐH môn Hóa học: Phương pháp lập CTPT của hóa học hữu cơ (Đề 1)
3 p | 121 | 18
-
Tài liệu chuyên đề hóa học lớp 11 (tập 1): Phần 2
201 p | 111 | 15
-
Tài liệu chuyên đề hóa học lớp 11 (tập 1): Phần 1
189 p | 131 | 14
-
Chuyên đề LTĐH môn Hóa học: Phương pháp lập CTPT của hóa học hữu cơ (Đề 2)
4 p | 120 | 12
-
Chuyên đề LTĐH môn Hóa học: Một số vấn đề mở đầu về hóa học hữu cơ (Đề 1)
3 p | 121 | 10
-
Tài liệu chuyên đề hóa học lớp 11 (tập 3): Phần 2
185 p | 55 | 8
-
Tài liệu chuyên đề hóa học lớp 11 (tập 3): Phần 1
213 p | 45 | 7
-
Tài liệu chuyên đề hóa học lớp 11 (tập 2): Phần 1
221 p | 59 | 6
-
Tài liệu chuyên đề hóa học lớp 11 (tập 2): Phần 2
310 p | 52 | 6
-
Chuyên đề Hóa học 10: Bài tập hữu cơ hay và khó dành điểm 9, 10
20 p | 67 | 5
-
Chuyên đề LTĐH môn Hóa học: Một số vấn đề mở đầu về hóa học hữu cơ (Đề 2)
2 p | 94 | 4
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn