Tóm tắt lý thuyết hóa hữu cơ luyện thi đại học 2014-2015: Phần 1 - Hiđrocacbon, Ancol, Phenol, Andehyt, Xeton, Axit

ÑAÏI HOÏC NOÂNG LAÂM TP.HCM TRUNG TAÂM BOÀI DÖÔÕNG KIEÁN THÖÙC Ñòa chæ: KP6 - P. Linh Trung - Thuû Ñöùc – TP.HCM ÑT: (08) 37.242628 - 38.891528

LÖU HAØNH NOÄI BOÄ 2014- 2015

1

MUÏC LUÏC: BAØI 1. ANKAN HAY PARAFIN (CnH2n +2 , n > 0) .................... 7 I. Khaùi nieäm : ........................................................................................ 7 II . HOÙA TÍNH ...................................................................................... 7 III. ÑIEÀU CHEÁ: ..................................................................................... 8

2.1 Trong phoøng thí nghieäm : .................................................. 8 2 .2 Trong coâng nghieäp : ......................................................... 9 2 .3 Moät soá phaûn öùng khaùc : ................................................... 9 2.4 Moät soá phaûn öùng tham khaûo: ........................................... 10

II.

BAØI 2 . MONOXICLOANKAN (CnH2n , n > 2 ) ....................... 10 ÑIEÀU CHEÁ : ............................................................................. 11 BAØI 3. ANKEN HAY OLEÂFIN (CnH2n , n > 1) ........................ 11 I. ÑOÀNG PHAÂN HÌNH HOÏC: ............................................................. 11 HOÙA TÍNH : ............................................................................. 12 II. Qui taéc Maccopnhicop: .......................................................... 13

III . ÑIEÀU CHEÁ : ............................................................................. 16

IV.

1. Trong phoøng thí nghieäm: ................................................... 16 2 .Trong coâng nghieäp : .......................................................... 17 (NC) ÖÙNG DUÏNG : .................................................................. 17 BAØI 4.ANKAÑIEN HAY ÑIOLEFIN ....................................... 18

2

I . HOÙA TÍNH: .................................................................................... 18 II. ÑIEÀU CHEÁ ............................................................................... 21 III. ÖÙNG DUÏNG : ........................................................................... 21 BAØI 5. ANKIN (CnH2n -2 , n > 1) ................................................. 21 II .ÑIEÀU CHEÁ – ÖÙNG DUÏNG : .......................................................... 24

1. Trong phoøng thí nghieäm :Thuûy phaân canxi cacbua ........... 24 2 .Trong coâng nghieäp : .......................................................... 24 3 .Naâng cao :.......................................................................... 24 4. ÖÙng duïng : .................................................................... 24

............................... 25

BAØI 6. BENZEN ( C6H6 )

I .HOÙA TÍNH ...................................................................................... 25

Thuoác noå TNT: ...................................................................... 27 Thuoác noå TNB: ...................................................................... 27 Qui taéc theá treân voøng benzen : .............................................. 28

II .ÑIEÀU CHEÁ ..................................................................................... 29 III .ÖÙNG DUÏNG.................................................................................. 30 IV. CAÀN NHÔÙ : .................................................................................. 30 BAØI 7 . STYREN VAØ NAPHTALEN ........................................ 31 A. STYREN : ............................................................................ 31 I. Hoùa tính : ..................................................................................... 31 B. NAPHTALEN ..................................................................... 32 I. HOÙA TÍNH : ................................................................................ 33

3

1. Phaûn öùng theá : ................................................................................. 33 2. Phaûn öùng coäng H2 : .......................................................................... 33 3. Phaûn öùng oxi hoùa : ....................................................................... 33 BAØI 8.1 DAÃN XUAÁT HALOZEN ............................................. 34 , ........................................ 35 BAØI 8.2 ANCOL

I. Danh phaùp : ..................................................................................... 35

II.

1. Teân thoâng thöôøng cuûa ancol ñôn chöùc : ........................ 35 2. Teân thay theá .................................................................. 35 3. Ñoä ancol : ...................................................................... 36 TÍNH CHAÁT VAÄT LÍ ............................................................... 36 1. Lieân keát hiñro : ............................................................. 36 2. Tính chaát vaät lí : ............................................................ 36

III.HOÙA TÍNH :................................................................................... 37

Phaûn öùng cuûa 2 nhoùm OH keà nhau : ............................. 37 b. 3. Taùch nöôùc (ñehiñrat hoùa) : ........................................... 38 Quy taéc Zaixep ...................................................................... 38 Phaûn öùng oxi hoùa höõu haïn : .......................................... 39 4.

IV.ÑIEÀU CHEÁ ..................................................................................... 40 1 . Ñieàu cheá etanol trong coâng nghieäp : .............................................. 40

4. Ñieàu cheá glixeârol : ........................................................ 42 V. ÖÙNG DUÏNG : Y teá , coâng nghieäp ................................ 42

4

BAØI 9. PHENOL .......................................................................... 42 I .ÑÒNH NGHÓA .................................................................................. 42 II .TÍNH CHAÁT VAÄT LYÙ ................................................................... 43 III . HOÙA TÍNH ............................................................................... 43

2 . Taùc duïng vôùi dung dòch kieàm ........................................... 43 3 . Tính axit cuûa phenol yeáu hôn H2CO3 ............................... 43

BAØI 10 . ANDEHIT ..................................................................... 45 I . ÑÒNH NGHÓA , PHAÂN LOAÏI , DANH PHAÙP , TÍNH CHAÁT ........ 45 III . HOÙA TÍNH : ................................................................................. 47

2 .Phaûn öùng oxi hoùa khoâng hoaøn toaøn : ................................. 48 (NC) Taùc duïng nöôùc broâm hay dd KMnO4 : ................. 49 d.

III.ÑIEÀU CHEÁ : ................................................................................... 49 BAØI 11. XETON ........................................................................... 50 I. ÑÒNH NGHÓA: ............................................................................. 50 II. HOÙA TÍNH : ............................................................................. 50 III. ÑIEÀU CHEÁ: .............................................................................. 50

2. Töø cumen : .................................................................... 51

BAØI 12. AXIT CACBOXYLIC .................................................. 51 I .DANH PHAÙP – ÑOÀNG PHAÂN – LYÙ TÍNH .................................... 51 HOÙA TÍNH : ............................................................................. 53 II. * So saùnh tính axit : ............................................................... 54

III .ÑIEÀU CHEÁ AXIT AXETIC VAØ CAÙC ÑOÀNG ÑAÚNG :................. 56

5

6

BAØI 1. ANKAN HAY PARAFIN (CnH2n +2 , n > 0) I. Khaùi nieäm : Baäc cuûa cacbon laø soá lieân keát cuûa nguyeân töû cacbon ñang xeùt baäc vôùi nhöõng nguyeân töû cacbon khaùc Hay :Baäc cacbon laø soá nguyeân töû cacbon lieân keát tröïc tieáp vôùi cacbon xeùt baäc

ÔÛ nhieät ñoä thöôøng, ankan khoâng taùc duïng axit , bazô ,KMnO4 II . HOÙA TÍNH 1. Theá clo hay phaûn öùng clo hoùa :

CH3Cl + HCl (theá H baèng Cl )

Metyl clorua

CH4 + Cl2 Neáu ankan coù nhieàu vò trí theá : Cho nhieàu saûn phaåm ,saûn phaåm chính coù clo theá leân cacbon baäc cao nhaát ( toái ña laø baäc ba)

+ HCl CH3-CH2-CH3 + Cl2

CH3-CH2-CH3 + Cl2

2. Phaûn öùng döôùi taùc duïng nhieät : a) Phaûn öùng huûy

7

C + 2H2

CH4 b) Phaûn öùng ñeà hidro :

CH2 = CH2 + H2

CH3 - CH3 c) Phaûn öùng cracking vaø ñeà hiñro : Cho saûn phaåm goàm 1 anken vaø 1 ankan beù hay 1 H2

C4H10

3. Phaûn öùng oxi hoùa: a) Khoâng hoøan toøan :

CH4 + O2 2CH4 + O2 HCHO + H2O 2CH3OH

b) Hoøan toøan :Phaûn öùng chaùy ( toûa nhieät)

CO2 + 2H2O

CH4 + 2O2 III. ÑIEÀU CHEÁ:

2.1 Trong phoøng thí nghieäm :

2.1.1 Nung natri axetat vôùi voâi toâi xuùt:

8

CH3COONa (r) + NaOH CH4 + Na2CO3

CH3COONa (r) + KOH CH4 + Na2CO3 + K2CO3

Môû roäng phaûn öùng ôû treân :

NaOOC-CH2-COONa + 2NaOH CH4 + 2Na2CO3

HCOONa + NaOH H2 + Na2CO3

Natri fomat 2.1.2. Thuûy phaân nhoâm cacbua trong nöôùc :

Al4C3 + 12H2O  3CH4 + 4Al(OH)3 Coù theå thay theá nöôùc baèng dd HCl hay dd NaOH:

+ 4AlCl3

Al4C3 + 12HCl  3CH4 Al4C3 + 4NaOH + 4H2O  3CH4 + 4NaAlO2

2 .2 Trong coâng nghieäp : Ankan ñöôïc thu töø khí thieân nhieân (chieám khoaûng 95% CH4) vaø khí moû daàu 2 .3 Moät soá phaûn öùng khaùc :

CH2 = CH2 + H2 C2H6

HCCH + 2H2 C2H6

C3H8

CH4 + C2H4

9

2.4 Moät soá phaûn öùng tham khaûo:

2CH3Br + 2Na C2H6 + 2NaBr

2CH3COONa + 2H2O CH3-CH3 + 2CO2 + 2NaOH + H2

BAØI 2 . MONOXICLOANKAN (CnH2n , n > 2 )

I. HOÙA TÍNH : Xicloankan coù hoùa tính töông töï ankan :theá ,chaùy …ñaëc bieät C3H6 hay C4H8 coù phaûn öùng coäng môû voøng 1. Phaûn öùng theá Br2 , ñieàu kieän aùnh saùng :

(CH2)3 + Br2 CH2CH2CHBr + HBr

Phaûn öùng coäng :

2. a. Coäng H2 (ñieàu kieän Ni):Chæ coù voøng 3, 4 cacbon coäng ñöôïc

CnH2n + H2 CnH2n + 2 ( n = 3 , 4 )

b. Coäng Br2 , (dung moâi höõu cô ):Chæ coù xiclopropan coäng ñöôïc

BrCH2CH2CH2Br

(CH2)3 + Br2 Coäng HBr : Chæ coù voøng 3 cacbon coäng ñöôïc c.

10

(CH2)3 + HBr CH3CH2CH2Br

d. Xicloankan khoâng laøm maát maøu dung dòch thuoác tím (KMnO4) 3. Phaûn öùng taùch hidro :

CH3C6H5 toluen (metylbenzen) + 3H2

Vieát thu goïn: CH3C6H11 (metylxiclohexan) II. ÑIEÀU CHEÁ : 1. Chöng caát daàu moû 2. Ñeà hidro :

C6H14 C6H12 (xiclo hexan) + H2

BAØI 3. ANKEN HAY OLEÂFIN (CnH2n , n > 1) I. ÑOÀNG PHAÂN HÌNH HOÏC:

Vd:CH3-CH=CH-CH3 laø but-2-en , chaát naøy coù ñoàng phaân hình hoïc laø :

11

vaø

Ñeå anken coù ñoàng phaân cis –trans:Moãi cacbon cuûa noái ñoâi phaûi gaén vôùi 2 nguyeân töû hay nhoùm khaùc nhau

Vd :

Noái ñoâi keùm beàn , deã coù phaûn öùng coäng , truøng hôïp , oxi hoùa

II. HOÙA TÍNH : 1 . Phaûn öùng coäng hidro : Xuùc taùc laø Ni Pt hay Pd nung noùng, noái ñoâi bò ñöùt , moãi cacbon cuûa noái ñoâi gaén theâm 1 H cho saûn phaåm ankan töông öùng:

CH3 – CH3

Coäng halozen ( phaûn öùng halozen hoùa ) : brom vaø clo: anken laøm maát maøu da cam cuûa nöôùc brom

CH2 = CH2 + H2 2. a. Coäng Clo :

CH2Cl – CH2Cl (chaát dầu loûng khoâng maøu , khoâng tan trong nöôùc ) CH2 = CH2 + Cl2

b. Coäng nöôùc brom :

12

CH2 = CH2 + Br2

Coäng axit vaø coäng nöôùc :

CH3-CH2Cl (etyl clorua)

CH3CH2OSO3H ( etyl hiñrosunfat))

3. a. Coäng axit : HX (X laø Cl,Br,I ) hay H2SO4 ñaëc : CH2 = CH2 + H-Cl CH2= CH2 + H-OSO3H ( b. Coäng nöôùc : cho ancol

Ñoàng ñaúng cuûa etylen deã coäng nöôùc hôn etylen, neáu cho nhieàu saûn phaåm,tìm saûn phaåm chính theo qui taéc Maccopnhicop

Qui taéc Maccopnhicop:

Khi coäng moät phaân töû baát ñoái xöùng vaøo moät anken baát ñoái xöùng, saûn phaåm chính coù phaàn mang ñieän tích aâm coäng vaøo nguyeân töû C coù ít H hôn, (töùc C baäc cao cuûa moät trong hai C mang lieân keát ñoâi ) ,phaàn mang ñieän tích döông lieân keát vaøo C coøn laïi cuûa l/k ñoâi.

CAÙCH AÙP DUÏNG QUY TAÉC MACCOPNHICOP:

Böôùc 1 : Tìm noái ñoâi vaø chæ taäp trung vaøo töøng C cuûa noái ñoâi ( taïm goïi laø C ñoâi) . Tìm C ñoâi ôû ngaõ ba, C ñoâi ôû trong, C ñoâi ôû ngoøai.

13

Böôùc 2: Taïo saûn phaåm chính :Gaén OH, Cl, Br leân C ôû ngaõ ba, neáu khoâng coù C ngaõ ba thì gaén leân C ôû trong.

Trong caâu sô ñoà pö, chæ taïo saûn phaåm chính. Chæ khi naøo ñeà hoûi toái ña coù bao nhieâu saûn phaåm thì vieát theâm saûn phaåm phuï nhö sau: Laøm ngöôïc böôùc 2: Gaén OH, Br leân C ñoâi ôû ngoøai roài ôû trong, khoâng gaén leân ngaõ ba

14

4 . Phaûn öùng truøng hôïp: Truøng hôïp laø söï coäng hôïp lieân tieáp nhieàu phaân töû nhoû gioáng nhau hay töông töï nhau , taïo thaønh phaân töû lôùn hay cao phaân töû (polime)

Phaûn öùng toùm taét:

15

5 . Phaûn öùng oxi hoùa: a. Phaûn öùng chaùy : Toûa nhieät

C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O

Nhaän bieát anken :Anken laøm maát maøu dung dòch thuoác tím

3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH

b. 3CH2=CH2 + 2KMnO4+ 4H2O c. Ñieàu cheá andehyt axetic:

CH2= CH2 + ½ O2 CH3CHO (andehyt axetic)

6 . Phaûn öùng theá :

CH2 = CH –CH3 + Cl2 CH2= CH –CH2Cl + HCl

CH2 = CHCl + HCl ( theá H = Cl)

CH2 = CH2 + Cl 2 III . ÑIEÀU CHEÁ :

1. Trong phoøng thí nghieäm:

Ñun noùng ancol etylic vôùi H2SO4 ñaëc ôû 170 0 C

Neáu cho nhieàu anken thì saûn phaåm chính laø anken coù noái ñoâi ôû phía trong maïch cacbon

16

2 .Trong coâng nghieäp :

a. Cracking ankan cho saûn phaåm goàm anken vaø ankan ít cacbon hôn.

b. Ñeà hiñro hoùa ankan :

CnH2n + H2

IV. 1. CnH2n + 2 (NC) ÖÙNG DUÏNG : Toång hôïp polime :

CH2=CH2 + Cl2 CH2Cl-CH2Cl

CH2Cl-CH2Cl CH2 = CHCl (vinyl clorua ) + HCl

(-CH2-CHCl - )n PVC : poli(vinyl clorua)

CH2 = CHCl 2. Toång hôïp hoùa chaát :

17

BAØI 4.ANKAÑIEN HAY ÑIOLEFIN

Coâng thöùc chung :CnH2n – 2 (n 3) I . HOÙA TÍNH: Ankañien coù tính chaát ñaëc tröng cuûa hidrocacbon khoâng no :Coäng, truøng hôïp, oxi hoùa khöû 1. Phaûn öùng coäng : a. Coäng H2

b. Coäng halogen vaø hiñro halogenua : Nhieät ñoä thaáp , saûn phaåm chính laø coäng 1,2 .Nhieät ñoä cao , saûn phaåm chính laø coäng 1,4 : Neáu dö X2 hay HX thì coäng tôùi khi heát noái ñoâi

18

19

2 . Phaûn öùng truøng hôïp:

20

II. ÑIEÀU CHEÁ

CH3CH2CH2CH3 CH2=CH-CH=CH2 + 2H2

Saûn xuaát cao su toång hôïp

III. ÖÙNG DUÏNG :

BAØI 5. ANKIN (CnH2n -2 , n > 1) I . HOÙA TÍNH 1 . Phaûn öùng coäng: a) Coäng H2 : saûn phaåm tuøy thuoäc xuùc taùc

b) Coäng nöôùc brom hoïaêc clo:Qua 2 giai ñoïan

21

Coäng goäp 2 phaûn öùng treân laïi :

c) Coäng axit hiñro clorua HCl ( hay HCN, CH3COOH ) :Theo qui taéc maccopnhikop

Neáu tieáp tuïc coäng HCl

22

d) Coäng nöôùc :

e) Phaûn öùng ñime hoùa vaø trime hoùa :

2 . Phaûn öùng theá bôûi ion kim loïai : Chæ ank -1 –in môùi coù tính chaát naøy

Khi vieát phaûn öùng cuûa ankin – 1 vôùi

dung dòch AgNO3 trong NH3 (AgNO3/ NH3) coù theå thay AgNO3/ NH3 baèng Ag2O/NH3

Toång quaùt :Hidrocacbon taùc duïng vôùi AgNO3/ddNH3 :

3 . Phaûn öùng oxi hoùa a) Phaûn öùng oxi hoùa khöû vôùi dung dòch KMnO4 : Ankin laøm maát maøu dung dòch thuoác tím , taïo ra MnO2 keát tuûa ñen

b) Phaûn öùng chaùy: Axetilen chaùy toûa nhieät vaø cho ít hôi nöôùc hôn C2H6 neân ñöôïc duøng haøn ,caét kim loïai .

23

II .ÑIEÀU CHEÁ – ÖÙNG DUÏNG : 1. Trong phoøng thí nghieäm :Thuûy phaân canxi cacbua

CaC2 + 2H2O

2 .Trong coâng nghieäp : Nhieät phaân metan

3 .Naâng cao :

4. ÖÙng duïng :

Nguyeân lieäu cho ñeøn xì Duøng laøm nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát nhöïa ,chaát deûo Saûn xuaát axit axetic - - -

24

BAØI 6. BENZEN ( C6H6 )

C6H6 + Br2 (nöôùc ) : Khoâng phaûn öùng I .HOÙA TÍNH Do caáu taïo cuûa benzen nhö ôû treân , moät maët,benzen gioáng hidrocacbon khoâng no ôû phaûn öùng coäng H2 , maët khaùc , benzen khaùc hidrocacbon chöa no ôû ôû choã benzen khoâng laøm maát maøu nöôùc broâm, dung dòch thuoác tím. Hoùa tính chung cuûa benzen laø : Deã theá ,khoù coäng ,beàn vôùi chaát oxi hoùa 1 . Phaûn öùng theá : a ) Vôùi nöôùc brom :Benzen khoâng phaûn öùng , khoâng laøm maát maøu nöôùc brom b) Vôùi Broâm khan coù Fe xuùc taùc hay ñun noùng :phaûn öùng theá H baèng Br , goïi laø phaûn öùng brom hoùa

Toluen C6H5CH3 theá deã hôn bezen vaø öu tieân ôû ôû caùc vò trí 2 ,4 : 41% o – bromtoluen vaø 59% p-bromtoluen

25

Cuõng vôùi brom khan , nhöng ñieàu kieän phaûn öùng laø aùnh saùng thì theá treân nhaùnh metyl

C6H5CH2Br + HBr

Vieát thu goïn : C6H5CH3 + Br2 c) Vôùi HNO3 ñaëc coù xuùc taùc H2SO4 : Theá H cuûa voøng thôm baèng nhoùm nitro (-NO2 ).

Toluen deã theá hôn benzen, theá leân cacbon chaün 2, 4, 6 :

26

Thuoác noå TNT:

Thuoác noå TNB:

Neáu ñun noùng vaø axit caøng ñaëc hôn , benzen coù theå theá 2 hay 3 laàn , taïo saûn phaåm 1,3-ñinitrobenzen hay 1,3,5 - trinitrobenzen

27

Qui taéc theá treân voøng benzen :

Neáu treân voøng benzen coù nhoùm theá nhö: − CnH2n + 1 (−CH3, −C2H5…),−OH , −NH2 , -OCH3 … Phaûn öùng theá deã xaûy ra hôn benzen vaø öu tieân theá taïi

−NO2 , −COOH , −CHO , -SO3H :Phaûn öùng theá khoù xaûy ra hôn so vôùi benzen vaø öu tieân theá taïi meta

ortho ( soá 2, 6) vaø para ( soá 4 ) 2 . Phaûn öùng coäng : a) Coäng H2 : Xuùc taùc laø Ni hoaëc Pt

b) Coäng clo vaøo benzen chieáu saùng ,taïo khoùi traéng laø tinh theå hexacloxiclohexan

28

c) Toluen cho phaûn öùng theá leân nhaùnh trong cuøng ñieàu kieän:

3 . Phaûn öùng oxi hoùa : Benzen khoâng laøm maát maøu thuoác tím, stiren thì coù :

b) Phaûn öùng chaùy :Benzen chaùy trong khoâng khí cho nhieàu muoäi than:

II .ÑIEÀU CHEÁ

Phaûn öùng naøy chöùng toû bezen laø hidrocacbon maïch voøng

29

- Laøm dung moâi - Duøng ñieàu cheá nitrobenzen vaø anilin ,töø ñoù toång hôïp phaåm nhuoäm, döôïc phaåm - Duøng toång hôïp chaát deûo ,laøm chaát taåy röûa toång hôïp

* (CH3)4C taïo 1 saûn phaåm saûn phaåm theá * (CH3)2CH-CH(CH3)2 taïo 2 saûn phaåm theá

III .ÖÙNG DUÏNG IV. CAÀN NHÔÙ : 1. Ankan theá halozen (Cl , Br ), taïo caøng ít saûn phaåm thì caøng ñoái xöùng : 2. Anken coäng H2O , taïo toái ña 2 ancol 3. Ankin coäng nöôùc taïo saûn phaåm chính andehyt chính laø C2H2

30

BAØI 7 . STYREN VAØ NAPHTALEN

STYREN : A.

(C6H5-CH=CH2)

Chaát loûng , khoâng maøu , nheï hôn vaø khoâng tan trong nöôùc I. Hoùa tính : 1.

C6H5-CHBr -CH2Br C6H5-CHBr – CH3 ( saûn phaåm chính coù brom theá vaøo cacbon baäc 2 )

Phaûn öùng coäng : Stiren laøm maát maøu nöôùc brom C6H5-CH=CH2 + Br2 C6H5-CH=CH2 + HBr Phaûn öùng truøng hôïp : 2.

3. Phaûn öùng ñoàng truøng hôïp : heä soá cuûa 2 loaïi monome tham gia coù theå khaùc nhau

31

II. Ñieàu cheá :

C6H6 + C2H4 C6H5 –CH2-CH3

C6H5-CH=CH2 + H2

C6H5 –CH2-CH3

B. NAPHTALEN

Chaát raén traéng ,thaêng hoa ôû nhieät ñoä thöôøng , noùng chaûy ôû 800C , soâi ôû 2180C . Khoâng tan trong nöôùc

32

I. HOÙA TÍNH : 1. Phaûn öùng theá :

2. Phaûn öùng coäng H2 :

C10H8 , naphtalen C10H12 , tetralin

C10H18 , ñecalin C10H12 , tetralin Phaûn öùng oxi hoùa : 3.

33

BAØI 8.1 DAÃN XUAÁT HALOZEN

, P

ddNaOH, t0 H2O, t0 H2O 

 

ddNaOH, t0    Daãn xuaát halozen CH2=CH-CH2-Cl ( anlyl clorua) C2H5-Cl ( etyl clorua), C6H5-CH2-Cl ( benzyl clorua) C6H5-Cl ( phenyl clorua) , CH2=CH-Cl ( vinyl clorua)

Ñeå bieát ñöôïc phaûn öùng coù xaûy ra hay khoâng, ngöôøi ta duøng dd AgNO3 trong HNO3 dö (HNO3 ñeå

trung hoøa NaOH dö).

Neáu coù keát tuûa traéng thì ñaõ giaûi phoùng ion Cl- töø daãn xuaát halozen neân ñaõ coù pöù thuûy phaân daãn

xuaát halozen

ROH + H+ + Cl-

RCl + H2O

ROH + Na+ + Cl-

RCl + NaOH Ag+ + Cl-

AgCl

34

BAØI 8.2 ANCOL ,

I. Danh phaùp ( teân) :

1. Teân thoâng thöôøng cuûa ancol ñôn chöùc :

Ancol teân goác hiñrocacbon + ic

Choïn maïch chính chöùa cacbon mang nhoùm OH , nhieàu cacbon nhaát , nhieàu nhaùnh nhaát Ñaùnh soá 1, 2 , 3 … treân maïch chính , töø ñaàu naøo gaàn nhoùm OH hôn roài gaàn vaø nhieàu nhaùnh hôn Nhaùnh goàm nhöõng cacbon naèm ngoaøi maïch chính ( khoâng ñöôïc ñaùnh soá ) Teân :

Vd1: 2. Teân thay theá ( teân quoác teá ): Vò trí nhaùnh – teân nhaùnh teân hiñrocacbon maïch chính + soá chæ vò trí nhoùm OH - ol

:

3 - etyl – 4,4 - dimetyl pentan -1 -ol

: 2- metylbut – 3 –en – 1- ol

35

HO–CH2–CH2–OH : Etan - 1,2- diol

: Propan – 1,2,3 – triol

3. Ñoä ancol : soá ml C2H5OH trong 100 ml dung dòch goàm C2H5OH vaø nöôùc

D0 = .1000

Pha loaõng ancol : Goïi D1, D2 ,V1, V2 laàn löôït laø ñoä ancol vaø theå tích ancol tröôùc vaø sau khi pha loaõng

Lieân keát hiñro : Lieân keát hidro laø löïc huùt tónh ñieän giöõa nguyeân töû H tích ñieän döông ( ) vaø O tích ñieän

baèng nöôùc : D1 . V1 = D2 .V2 II. TÍNH CHAÁT VAÄT LÍ 1. aâm ( )

Lieân keát hidro kyù hieäu baèng daáu 3 chaám ( …)

-Caùc ancol coù ít nguyeân töû C : Tan nhieàu trong nöôùc do taïo lieân keát hidro vôùi nöôùc :

2. Tính chaát vaät lí :

-CH3OH tôùi C12H25OH laø chaát loûng , C13H27OH trôû leân laø chaát raén

36

-Caùc ankanol nheï hôn nöôùc. C1 tôùi C3 tan voâ haïn trong nöôùc. Nhieàu C tan ít , ít C tan nhieàu. -Ñoä soâi cao baát thöôøng do coù lieân keát hidro giöõa caùc phaân töû ancol . Nhieàu C soâi cao , ít C soâi thaáp Vd :C2H5OH soâi ôû 78,30 C,CH3OH soâi ôû 64,70 C, C3H8 soâi ôû -42 0C

III.HOÙA TÍNH :

Ancol hay gaëp laø ancol etylic (etanol) .Caùc ñoàng ñaúng nhö CH3OH , C3H7OH … hôïp thaønh daõy ñoàng ñaúng

coù coâng thöùc chung laø goïi laø daõy ñoàng ñaúng ancol no, ñôn chöùc , hôû 1. a. Taùc duïng vôùi kim loaïi kieàm : (khoâng phaûn öùng vôùi dung dòch kieàm neân ancol khoâng phaûi laø axit) Phaûn öùng cuûa OH

R(OH)m + mNa R(ONa)m + H2

R(ONa)m laø chaát raén, tan trong nöôùc taïo laïi ancol : C2H5ONa + H2O C2H5OH + NaOH

Chöùng toû H trong -OH cuûa ancol yeáu hôn hidro trong nhoùm –OH cuûa nöôùc

b. Phaûn öùng cuûa 2 nhoùm OH keà nhau :

Gixerol taùc duïng vôùi ñoàng (II) hidroxit ôû nhieät ñoä phoøng, taïo dung dòch trong suoát maøu xanh da trôøi

+ 2H2O

Ñoàng (II) glixerat maøu xanh da trôøi

37

2. a. (CH3)2CHCH2CH2OH + H2SO4 Phaûn öùng theá nhoùm OH cuûa ancol : Taùc duïng vôùi axit : Phaûn öùng este hoùa , coù tính thuaän nghòch (CH3)2CHCH2CH2OSO3H + H2O

C2H5OH + HBr C2H5Br + H2O

C3H5 (OOCH) 3 + 3H2O

C3H5(OH)3 + 3HOOCH b. -Vai troø H2SO4 ñaëc : Xuùc taùc vaø huùt nöôùc Phaûn öùng vôùi ancol :

2ROH R–O–R + H2O

( Töø n ancol khaùc nhau ete)

3. Taùch nöôùc (ñehiñrat hoùa) :

C2H4 + H2O

C2H5OH CnH2n+1OH CnH2n + H2O , (n  2). Quy taéc Zaixep ñeå xaùc ñònh saûn phaåm chính : H bò taùch ra ôû C keá caän coù baäc cao hôn

38

CH3–CHCH3–CHOH–CH3

CH3–CCH3= CHCH3 (sp chính) + H2O

CH3 – CHCH3CH = CH2(sp phuï) + H2O CH3–CHCH3–CHOH–CH3 * Chuù yù : Ancol ña chöùc bò taùch nöôùc neáu taïo ancol khoâng beàn , seõ chuyeån hoùa thaønh andehit, xeton …

CH2OH–CH2OH H2O + CH2 = CH–OH

CH2 = CH–OH CH3CHO

4. Phaûn öùng oxi hoùa höõu haïn :

a) Vôùi CuO: ancol baäc I chuyeån hoùa thaønh anñehit, ancol baäc II chuyeån thaønh xeâton.Ancol baäc ba khoâng bò oxi hoùa , tröôøng hôïp phaûn öùng chaùy (ñoát ancol baèng CuO) laø oxi hoùa hoøan toøan , taïo ra CO2 vaø H2O

CH3CH2 OH + CuO CH3CHO ( andehit axetic) + Cu + H2O

HCH2OH + CuO HCHO ( andehit fomic) + Cu + H2O

RCH2OH + CuO RCHO + H2O + Cu

ancol baäc III khoâng bò oxi hoùa bôûi CuO:

b. Rieâng C2H5OH coù phaûn öùng leân men giaám :

39

CH3CH2OH + O2 CH3COOH + H2O

Tham khaûo : c)

CH3CH2OH + O2 CH3COOH + H2O

CH3CH2OH + 2[ O] CH3COOH + H2O

IV.ÑIEÀU CHEÁ 1 . Ñieàu cheá etanol trong coâng nghieäp : a. Hidrat hoùa (coäng nöôùc) anken:

C2H5OH

C2H4 + H2O b. Leân men tinh boät :

2. Ñieàu cheá methanol trong coâng nghieäp :

2CH4 + O2 2CH3OH

40

CH4 + H2O CO + 2H2 CO + 3H2 CH3OH

3. Moät soá phaûn öùng ñieàu cheá ancol : a. Thuûy phaân daãn xuaát halogen baèng dung dòch kieàm :

C2H5Cl + NaOH C2H5OH + NaCl

RClm + mNaOH R(OH)m + mNaCl

CH3COONa + C2H5OH

CH3COOC2H5 + NaOH b. Hidro hoùa andehit hay xeton , ñöôïc ancol töông öùng

RCHO + H2 RCH2OH

+ H2

2 C2H5OH CH2=CH-CH=CH2 + H2 + 2H2O

41

4. Ñieàu cheá glixeârol :

CH2= CH-CH2Cl + HCl

CH2=CH-CH3 + Cl2 CH2=CH-CH2Cl + H2O + Cl2  CH2Cl-CHOH-CH2Cl + HCl

CH2Cl-CHOH-CH2Cl + 2NaOH CH2OH-CHOH-CH2OH + 2NaCl

V. ÖÙNG DUÏNG : Y teá , coâng nghieäp

BAØI 9. PHENOL

I .ÑÒNH NGHÓA 1. Ñònh nghóa : Phenol laø nhöõng hôïp chaát höõu cô maø phaân töû coù nhoùm hidroxyl lieân keát tröïc tieáp vôùi cacbon cuûa voøng benzen

-Coâng thöùc caáu taïo thu goïn : C6H5OH -Phenol coøn teân khaùc laø axit Phenic, axit Cacbolic Phaân bieät phenol vôùi ancol thôm : Phenol coù ñoàng phaân laø ancol thôm, ñoù laø nhöõng hôïp chaát höõu cô maø 2. phaân töû coù nhoùm hidroxyl lieân keát vôùi cacbon nhaùnh cuûa voøng benzen

42

3. Phaân loaïi phenol :

II .TÍNH CHAÁT VAÄT LYÙ - Keát tinh khoâng maøu, noùng chaûy ôû 430C . Ít tan trong nöôùc, ñoä tan taêng khi to taêng. - Trong khoâng khí , phenol bò chaûy röõa vaø bò oxi hoùa , taïo thaønh chaát loûng maøu hoàng. - Ñoäc , gaây phoûng da III . HOÙA TÍNH 1 . Taùc duïng vôùi kim loaïi kieàm nhö laø moät ancol :

C6H5OH (noùng chaûy) + Na  C6H5ONa + ½ H2.

C6H5OH + NaOH 

2 . Taùc duïng vôùi dung dòch kieàm nhö laø 1 axit :Theå hieän aûnh höôûng cuûa nhaân thôm leân nhoùm theá C6H5ONa + H2O. Natri phenolat , tan trong nöôùc 3 . Tính axit cuûa phenol yeáu hôn H2CO3 (Phenol khoâng laøm ñoåi maøu quì tím) :

43

C6H5ONa + CO2 + H2O  C6H5OH + NaHCO3

C6H5OH + Na2SO4

Phaûn öùng treân khoâng taïo ñöôïc Na2CO3 Nhöng :C6H5ONa + NaHSO4 4 . Phaûn öùng theá ôû nhaân :Nhôø nhoùm – OH gaây hieäu öùng ñaåy electron neân phaûn öùng theá deã hôn benzene , toluen vaø theá ôû vò trí octo(o) , para(p) .

IV. ÑIEÀU CHEÁ : Tröôùc ñaây : 1. C6H6  C6H5Br  C6H5OH

C6H6 + Br2 C6H5Br + HBr

C6H5Br + NaOH C6H5OH + NaBr

44

C6H5ONa + NaBr + H2O

C6H5ONa + HCl C6H5OH + NaCl

Hay C6H5Br + 2NaOH * Töông töï , ñieàu cheá cresol töø toluen :

CH3C6H5 + Br2 CH3C6H4Br CH3C6H4OH (p - Cresol hay o-Cresol)

CH3C6H4ONa CH3C6H4OH

Hay CH3C6H4Br 2. Hieän nay , phenol ñöôïc ñieàu cheá trong coâng nghieäp theo sô ñoà:

C6H6 + CH2=CH-CH3 C6H5 –CH (CH3)2

C6H5 –CH (CH3)2 C6H5OH + CH3COCH3

Phenol coøn ñöôïc ñieàu cheá khi chöng caát nhöïa than ñaù

BAØI 10 . ANDEHIT

I . ÑÒNH NGHÓA , PHAÂN LOAÏI , DANH PHAÙP , TÍNH CHAÁT VAÄT LÍ : 1. Ñònh nghóa: a. Ñònh nghóa :

Andehit laø hôïp chaát höõu cô coù chöùa nhoùm chöùc -CHO lieân keát vôùi cacbon hay H Xeton laø hôïp chaát höõu cô coù chöùa nhoùm chöùc ( cacbonyl) lieân keát vôùi tröïc tieáp vôùi 2 nguyeân töû

cacbon b. Caáu taïo Andehit fomic (fomandehit) coù coâng thöùc phaân töû : HCHO

45

Vaø coâng thöùc caáu taïo :

nhoùm chöùc goïi laø nhoùm andehit hay nhoùm formyl

Phaân loaïi : - Theo goác hiñrocacbon , andehyt goàm : no , khoâng no , thôm , hôû , voøng - Theo soá nhoùm –CHO : andehyt ñôn chöùc vaø ña chöùc

-Teân thöôøng : anñehit + teân thöôøng cuûa axit töông öùng.

Anñehit fomic (Fomanñehit) Anñehit axetic (Axetanñehit)

Anñehit Oxalic hay glyoxal Andehit Coâng thöùc chung cuûa andehit ñôn ,no hôû :CnH2n + 1CHO Coâng thöùc chung cuûa andehit ñôn ,coù 1 noái ñoâi trong goác :CnH2n – 1CHO hay CmH2m – 2O 2. 3 . danh phaùp – ñoàng phaân – lyù tính : a . Danh phaùp : HCHO CH3CHO (CH3)2CHCH2CHO Andehit isovaleric (isovalerandehit ) Anñehit benzoic C6H5 CHO CH2=CH–CHO Anñehit acrylic CH3-CH=CH–CHO Andehit crotonic (crotonandehit ) OHCCHO

46

-Teân thay theá cuûa anñehit :

Choïn maïch cacbon coù nhoùm CHO vaø nhieàu cacbon nhaát laøm maïch chính. Ñaùnh soá 1,2 , 3 …leân maïch chính , baét ñaàu töø –CHO. Teân = Vò trí nhaùnh - teân nhaùnh teân maïch chính + al

Ví du 1ï :

CH3–CH2–CH(CH3)–CH(C2H5)–CHO :2-etyl-3-metyl pentanal

Añehit Propionic (Propanal) Ví du 2ï : CH2= CH–CH(CH3)–CH(CH3)–CHO :2,3 -ñimetyl pent - 4 - enal b . Ñoàng phaân hôû khaùc chöùc cuûa Ankanal : Ví duï : C3H6O ( k= 1) CH3–CH2–CHO CH3–CO–CH3

Axeton (Dimetyl Xeton) Röôïu Allylic Metyl Vinyl ete CH2 =CH–CH2OH CH3–O–CH=CH2

c . Lyù tính : -HCHO laø chaát khí muøi cay xoác. Dung dòch HCHO 40% (trong nöôùc) ñöôïc goïi laø fomon hay fomalin. -Nhieät ñoä soâi anñehit < nhieät ñoä soâi röôïu töông öùng (do andehyt khoâng coù lieân keát hidro) III . HOÙA TÍNH : 1.Phaûn öùng coäng

47

a. Coäng H2 taïo ancol baäc 1 : Anñehit laø chaát oxi hoùa

R(CHO)m + mH2 R(CH2OH)m (vôùi R laø goác no)

CnH2n+2 - m(CH2OH)m

CnH2n+2 - m.-2k(CHO)m + (m + k) H2 b. (NC)Coäng hidroxianua :

2 .Phaûn öùng oxi hoùa khoâng hoaøn toaøn :

a. Vôùi dung dòch AgNO3 / NH3 : RCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O RCOONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag Chuù yù : Khi ñun noùng , HCHO bò oxi hoùa ñeán axit cacbonic hay muoái cacbonat. HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O  (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag b. Vôùi Cu(OH)2 / NaOH : RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH  RCOONa + Cu2O  ñoû gaïch + 3H2O

48

CH3COONa+ Cu2O  ñoû gaïch + 3H2O

CH3CHO+2Cu(OH)2 + NaOH c.

Vôùi oxi :

RCOOH RCHO + ½ O2

(NC) Taùc duïng nöôùc broâm hay dd KMnO4 :

Khoâng phaûn öùng

Khoâng phaûn öùng

d. RCOR/ + Br2 RCOR/ + KMnO4

RCOOH + 2HBr

(NC) Phaûn öùng cuûa goác hiñrocacbon

RCHO + Br2 + H2O Andehit laøm nhaït maøu dd thuoác tím 3. Nguyeân töû Hiñro cuûa cacbon keà vôùi nhoùm cacbonyl (C=O) deã tham gia phaûn öùng theá Br2 khi coù CH3COOH laøm xuùc taùc.

CH3C=OCH2Br + HBr

CH3C=OCH3 + Br2 III.ÑIEÀU CHEÁ : 1. Oxi hoùa ancol baäc I :

RCHO + H2O + Cu

RCH2OH + CuO Töø hiñrocacbon : 2.

CH4 + O2 HCHO + H2O

49

CH2=CH2 + ½ O2 CH3CHO

CHCH + H2O CH3CHO

BAØI 11. XETON

ÑÒNH NGHÓA: I.

Laø chaát höõu cô maø phaân töû coù nhoùm lieân keát tröïc tieáp vôùi 2 nguyeân töû cacbon

II. HOÙA TÍNH : 1. Phaûn öùng coäng H2 taïo ancol baäc II

CH3CH(OH)-CH

2. CH3-CO-CH3 + H2 (NC)Phaûn öùng theá nguyeân töû H cuûa cacbon keà nhoùm CO baèng Br :

CH2Br-CO-CH3 + HBr CH3-CO-CH3 + Br2

III. ÑIEÀU CHEÁ: 1. Töø ancol baäc II :

RCHOHR/ + CuO RCOR/ + H2O + Cu

50

2. Töø cumen :

C6H5 –CH (CH3)2

C6H5OH + CH3COCH3

BAØI 12. AXIT CACBOXYLIC

Axit cacboxylic no, ñôn chöùc laø nhöõng hôïp chaát höõu cô maø phaân töû coù moät nhoùm cacboxyl (-COOH) lieân keát

Coâng thöùc chung : . I .DANH PHAÙP – ÑOÀNG PHAÂN – LYÙ TÍNH vôùi goác hidrocacbon no ( hay hidro) Vd : CH3COOH laø axit axetic ,thuoäc daõy ñoàng ñaúng axit ñôn chöùc no

Khi ñoát chaùy :

Axit coù goác hidrocacbon khoâng no nhö axit acrylic CH2=CH-COOH coù coâng thöùc chung :

1.Danh phaùp : -Teân thoâng thöôøng : HCOOH : Axit Fomic

51

: Axit Axeâtic CH3COOH C2H5COOH : Axit Propionic CH3CH2CH2COOH : Axit n - butiric

: Axit iso - butiric

CH2 = CH – COOH : Axit Acrylic

: Axit Metacrylic

: Axit Benzoic : Axit Oxalic

: Axit Oleic

C6H5COOH HOOC – COOH HOOC – (CH2)3 – COOH : Axit Glutaric CH2(OH)[CH(OH)]4COOH : Axit Gluconic : Axit Glyxeric CH2(OH)CH(OH)COOH : Axit Añipic HOOC – (CH2)4 – COOH : Axit Stearic CH3 – (CH2)16 – COOH : Axit Panmitic CH3 –(CH2)14 – COOH CH3–(CH2)7–CH=CH(CH2)7COOH -Teân thay theá (quoác teá ) cuûa axit ñôn chöùc , no, hôû : - Choïn maïch chính chöùa nhoùm –COOH , nhieàu cacbon nhaát .

52

2 .Ñoàng phaân maïch hôû khaùc chöùc cuûa axit ankanoic :

Vôùi CTPT CmH2mO2 (moät noái ñoâi vaø 2 nguyeân töû O), coù caùc ñoàng phaân khaùc chöùc nhö : este ñôn no, röôïu

- Ñaùnh soá 1 ,2,3… treân maïch chính ,baét ñaàu töø nhoùm -COOH Goïi teân: Axit - vò trí nhaùnh –teân nhaùnh ankanoic Vd: CH3–CH (CH3 )– CH (CH3 )–COOH : Axit 2,3 – dimetylbutanoic 2 chöùc coù 1 noái ñoâi C = C , hôïp chaát taïp chöùc röôïu anñehit … 3.Lyù tính : -Coù ñoä soâi cao baát thöôøng (do söï hình thaønh lieân keát hidro giöõa caùc phaân töû axit).

-CH3COOH coù nhieät ñoä soâi 1180C, cao hôn röôïu etylic vì axit coù 2 lieân keát hidro giöõa 2 phaân töû axit (daïng nhò phaân) vaø lieân keát hidro beàn hôn -Caùc ñoàng ñaúng thaáp cuûa axit cacboxylic tan nhieàu trong nöôùc (do söï hình thaønh caùc lieân keát H giöõa caùc phaân töû axit – nöôùc). II. HOÙA TÍNH : 1 .Tính chaát cuûa H+ : -Coù tính axit yeáu, chæ ñieän ly moät phaàn trong nöôùc , laøm quyø tím hoùa ñoû.

53

CH3COO - + H+

CH3COOH -Phaûn öùng vôùi kim loaïi ñöùng tröôùc H , bazô , oxit baz, muoái cuûa caùc axit yeáu hôn 2CH3COOH + Mg  (CH3COO)2Mg magie axetat + H2 HCOOH + NaOH  HCOONa Natri fomiat + H2O 2CH3COOH + CaCO3  (CH3COO)2Ca + CO2 + H2O -Phaûn öùng treân chöùng toû tính axit cuûa axit axetic maïnh hôn H2CO3 * So saùnh tính axit :

Ñoä linh ñoäng H  tính axit  .

R huùt e Vd :C6H5-COOH R ñaåy e Ñoä linh ñoäng H  tính axit  .

Vd : HCOOH > CH3COOH > C2H5COOH * Caùc nguyeân töû halozen gaén treân goác hydrocacbon cuûa axit laøm taêng tính axit theo thöù töï : F > Cl > Br > I * Nhoùm COOH caøng gaàn vôùi nhoùm halozen ,tính axit caøng maïnh * Caøng nhieàu nguyeân töû halozen , tính axit caøng maïnh Vd : Tính axit giaûm daàn :

HCOOH > C6H5-COOH > CH2=CH-COOH > CH3COOH

54

Axit đa chức mạnh hơn axit d0ơn chức : HOOC-R-COOH > RCOOH 2 .Phaûn öùng este hoùa vôùi röôïu:

CH3COOH + HO-C2H5 CH3COOC2H5 (etyl axetat) + H2O

RCOOR/ + H2O

RCOOH + HOR/ 3 .Vôùi axit chöa no : Coøn coù tính chaát do noái ñoâi C = C nhö : Phaûn öùng coäng laøm maát maøu dd brom, phaûn öùng truøng hôïp, phaûn öùng oxi hoùa taïo diol. CH2=CH-COOH + Br2  CH2Br-CHBr-COOH CH2=CH2–COOH + HCl CH2Cl–CH2–COOH

4 . Vôùi axit thôm : coøn coù phaûn öùng theá treân nhaân benzen ôû vò trí meta (chöông trình naâng cao)

C6H5COOH + HNO3 C6H4(NO2)COOH + H2O

5 . Axit fomic, muoái fomiat, este fomiat coøn coù phaûn öùng traùng göông hay khöû Cu(OH)2.

HCOOH + Ag2O CO2 + H2O + 2 Ag 

HCOOH + 2Cu(OH)2 CO2 + 3H2O + Cu2O 

6 . Phaûn öùng thế leân cacbon soá 2 cuûa goác hidrocacbon ( chöông trình naâng cao ):

CH2Cl-COOH (axit cloaxetic) + HCl

7. CH3COOH + Cl2 Phaûn öùng taùch nöôùc lieân phaân töû ( chöông trình naâng cao ):

2CH3COOH (CH3CO)2O (anhydrit axetic) + H2O

55

III .ÑIEÀU CHEÁ AXIT AXETIC VAØ CAÙC ÑOÀNG ÑAÚNG : 1 . Leân men giaám :

CH3CH2OH + O2 CH3COOH + H2O

2 . Toång hôïp töø axetilen :

CHCH + H2O CH3CHO

2CH3CHO + O2 2CH3COOH

3 . Chöng goã ,sau phaûn öùng thu ñöôïc CH3COOH vaø CH3OH , axeton … 4 . Oxy hoùa anñehit töông öùng :

2RCOOH 2RCHO + O2

5 .Oxi hoùa n – butan :

2C4H10 + 5O2 4CH3COOH + 2H2O

6. Töø methanol :

CH3COOH

2CH3COOH

CH3OH + CO Töø anhydrite axit : (CH3CO)2O + H2O Töø clorua axit : CH3COCl + H2O CH3COOH + HCl

7. 8.

56