intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Tổng hợp Hóa hữu cơ 12

Chia sẻ: Tân Thanh Trần | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:50

Thêm vào BST
Báo xấu
489
lượt xem 83
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tổng hợp Hóa hữu cơ 12 được biên soạn nhằm giúp các bạn hệ thống được những kiến thức về este- lipit; cacbohiđrat; amin – aminoaxit – protein; polime và vật liệu polime; một số phương pháp giải bài tập hóa học hữu cơ. Ngoài ra, các bài tập minh họa ở mỗi chương sẽ giúp các bạn nắm bắt kiến thức một cách tốt hơn.

 

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tổng hợp Hóa hữu cơ 12

  1. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! CHUYÊN ĐỀ 1: ESTE­ LIPIT A. Kiến thức cần nắm vững  I­ Este 1. Khái niệm và công thức của một số este a) Khái nệm: Khi thay nhóm –OH ở nhóm cacbonyl của axit cacboxylic bằng nhóm OR ’ thì được este ( R’ là gốc   hiđrocacbon) VD:              O R ­ C  + H  – OR’               H SO  đặc, t o 2 4 RCOOR’   +   H2O OH              Axit cacboxylic              Ancol                                            Este                                                 b) Công thức của một số este:                                 Công thức tổng quát của este là: CnH2n+2­2k­2aO2a         Trong đó : n là số nguyên tử            cacbon ( n≥ 2)                          k là số liên kết Π trong gốc hiđrocacbon hoặc số vòng ( k≥ 0)                          a là số nhóm chức –COO­ của este( a≥ 1) ­ Este no, đơn chức, mạch hở( k= 0, a=1):                                             Công thức chung: CnH2nO2 ( n≥2) hoặc CnH2n+1COOCmH2m+ 1( n≥0, m≥ 1) Hoặc tổng quát hơn: RCOOR’ ( R, R’ là các gốc hiđrocacbon no). VD: HCOOCH3, CH3COOCH3, CH3COOC2H5… ­ Este không no( có 1 liên kết đôi C=C), đơn chức, mạch hở( k=1,a=1): Công thức chung: C nH2n­2O2 (n≥3) hoặc  RCOOR’ (  trong 2 gốc R, R’ là gốc no và gốc không no) VD: HCOOCH=CH2, CH2=CH­COOCH3, CH2=C(CH)3­COOCH3… ­ Este tạo bởi ancol đơn chức và axit đơn chức: RCOOR’ ( R, R’ là gốc hiđrocacbon no, không no hoặc thơm).  VD: CH3COOC2H5, CH2=CH­COOCH3, C6H5COOCH3… ­ Este tạo bởi ancol đa chức  R’(OH)m với axit đơn chức RCOOH: CT chung: (RCOO)mR’ ( m là số nhó OH, m>  1) VD: Este tạo bởi glixerol: C3H5(OH)3 với axit axetic CH3COOH có công thức là: (CH3COO)3C3H5 ­ Este tạo bởi ancol đơn chức R’OH với axit đa chức R(COOH)n là: R(COOR’)n ( n là số nhóm COOH, n>1) VD: Este tạo bởi ancol etylic C2H5OH với axit ađipic HOOC­(CH2)4­COOH  là (CH2)4(COOC2H5)2 ­ Este tạo bởi ancol đa chức R’(OH)m và axit đa chức R(COOH)n là: Rm(COO)m.nR’n VD: Este tạo bởi glixerol với axit ađipic là: [(CH2)4]3(COO)6(C3H5)2 2. Đồng phân và danh pháp: a) Đồng phân: Số đồng phân Este :  2n­2 CTPT Số đồng phân este Số đồng phân axit Tổng đồng phân đơn chức C2H4O2 1 1 2 C3H6O2 2 1 3 Đều tác dụng với  C4H8O2 4 2 6 kiềm (NaOH, KOH) C5H10O2 8 4 12 Este có đồng phân về mạch cacbon, đồng phân về nhóm chức axit cacboxylic đơn chức, đồng phân khác  chức   với anol, anđehit, xeton… VD: ứng với công thức C4H8O2  + Đồng phân mạch Cacbon:                     HCOOCH2­CH2­CH3  (1), HCOOCH(CH3)CH3 (2) , CH3COOC2H5 (3), C2H5COOCH3 (4) + Đồng phân về nhóm chức với axit: CH3­CH2­CH2­COOH (5), CH3­CH(CH3)­COOH (6) + Đồng phân khác chức:  CH2=CH­CH(OH)­CH2OH (7) , HO­CH2­CH2­CH2 ­CHO (8), CH3­CH(OH)­CH2­CHO (9) CH3­CH2­CH(OH)­CHO (10)… Nhận xét: + Như vậy este C4H8O2 có 4 đồng phân cấu tạo: 1,2,3,4 1
  2. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!!                   + Hợp chất hữu cơ đơn chức C4H8O2 có 6 đồng phân: 1,2,3,4,5,6                   + Hợp chất hữu cơ C4H8O2 có rất nhiều đồng phân ( 16 đồng phân) b) Danh pháp :         Tên của este= Tên gốc hidđrocacbon R’  +  Tên anion gốc axit ( đuôi “at”) STT Công thức của este Tên gọi 1 HCOOCH3 Metyl fomat 2 CH3COOCH3 Metyl axetat 3 CH3COOC2H5 Etyl axetat 4 C2H5COOCH3 Metyl propionat 5 HCOOCH2CH2CH3 Propyl fomat 6 HCOOCH(CH3)CH3 Isopropyl fomat 7 HCOOC6H5 Phenyl fomat 8 C6H5COOC2H5 Etyl benzoat 9 CH2=CH­COOCH3 Metyl acrylat 10 CH3COOCH=CH2 Vinyl axetat 11 CH2=C(CH3)­COOCH3 Metyl metacrylat 12 CH3COOCH2C6H5 Benzyl axetat 3. Tính chất vật lí của este: ­ Este thường là chất lỏng hoặc chất rắn, không tan trong nước thường nhẹ hơn nước, có mùi thơm đặc trưng,  dễ chịu  ­ Các este có nhiệt độ  sôi thấp hơn so với axit và ancol có cùng số  nguyên tử  cacbon hoặc cùng PTK vì   giữa các phân tử este không có liên kết hiđro Đặc điểm của este là có mùi thơm dễ chịu, giống mùi quả chin. Thí dụ Etyl Fomiat có mùi quả táo, isomul axetat   có mùi chuối chin, amyl propinat có mùi dứa chin… Một số este có mùi thơm tinh dầu hoa quả được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, mỹ  phẩm, dược   phẩm: Tên este Mùi thơm Phương trình điều chế từ ancol và axit Benzyl axetat Mùi hoa nhài CH3COOH + C6H5CH3OH    H 2 SO4đ  CH3COOC6H5CH3 + H2O Etyl fomiat Mùi đào chin HCOOH     + C2H5OH          H 2SO4đ  HCOOC2H5  + H2O Amyl axetat Mùi dầu chuối CH3COOH + CH3[CH2]4OH  H SO đ  CH3COO[CH2]4CH3  + H2O 2 4 Isoamyl axetat Mùi chuối chin  CH3COOH + CH3CH(CH3)CH2CH2OH H SO đ   2 4                                                     CH 3COOCH2CH2CH(CH3)CH3   + H2O Isobutyl propionat Mùi ancol rum CH3CH2COOH + CH3CH(CH3)CH2OH  H SO đ   2 4                                                     CH 3CH2COOCH2CH(CH3)CH3  + H2O Metyl salixylat Mùi dầu gió CH3OH + HO­C6H4­COOH   H SO đ  HO­C6H4­ COOCH3    + H2O 2 4 Metyl 2­amino  Mùi hoa cam CH3OH + H2N­C6H4COOH  H SO đ  H2H­C6H4­COOCH3  + H2O 2 4 benzoat Metyl fomiat Mùi táo CH3OH + HCOOH  H SO đ  HCOOCH3   + H2O 2 4 Butyl butirat Mùi dứa CH3[CH2]3OH + CH3CH2CH2COOH  H SO đ   2 4                                                     CH 3CH2CH2COO[CH2]3CH3  + H2O Geranyl axetat Mùi hoa hồng  CH3COOH + C10H17OH  H SO đ  CH3COOC10H17 + H2O 2 4 2
  3. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! 4. Tính chất hóa học a) Tính chất chung của este: Phản ứng thủy phân este trong môi trường axit và kiềm ­ Thủy phân este trong môi trường axit: Phản ứng thuận nghịch, sản phẩm là axit và ancol: H+, to CH3COOC2H5   +  H2O CH3COOH   +   C2H5OH ­ Thủy phân este trong môi trường kiềm( Phản ứng xà phòng hóa) : Phản ứng một chiều, sản phẩm là muối và   ancol CH3COOC2H5  +  NaOH  to CH3COONa   +   C2H5OH          Etyl axetat                                                           Natri axetat         ancol etylic * Chú ý:    ­ Một số phản ứng thủy phân đặc biệt: * Este có dạng HCOOR’ : có phản ứng tráng gương (HCOOR’ → 2Ag) o * Este RCOOCH=CH­R’ : RCOOCH=CH­R’ + H2O   t RCOOH + R’CH2CHO (andehit)                        RCOOCH=CH­R’   + NaOH →  RCOONa    +  R’CH2CHO               * Este RCOOC6H5    RCOOC6H5   +  2NaOH →  RCOONa + C6H5ONa   + H2O  ­ Cách xác định số nhóm chức este: ( trừ trường hợp là este dạng RCOOC6H5) Số mol NaOH ( hoặc KOH)  Số nhóm chức este =  Số mol este  ­ Phản ứng cháy:                            CnH2nO2   +    (3n­2)/2O2 →  nCO2   +  nH2O      Số mol H2O = Số mol CO2  →  este no, đơn chức b) Tính chất riêng của este ­ Các este của axit fomic có tính chất như anđehit: Phản ứng cộng H2, làm mất màu dung dịch Br2, có phản ứng  tráng gương với dd AgNO3/NH3, khử Cu(OH)2 thành Cu2O…  Phản ứng tráng gương xảy ra ở các este fomiat khi phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 HOOC­CH3 + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O   t0   NH4O­COOCH3 + 2Ag + 2 NH4NO3 NH 3 H ­ C ­ O C2H5 + Ag2O  t0 2Ag + CO2 + C2H5OH O HOOC­CH2CH3 + Br2 + H2O    OHCOOC2H5 + 2HBr t0 HOOC­CH(CH3)CH3 + Cu(OH)2 + NaOH  t 0  Na2CO3 + HO­ CH(CH3)CH3 +Cu2O + 3H2O ­ Phản ứng tạo hai muối: xảy ra ở các este phenyl khi phản ứng với dung dịch NaOH. CH3 ­ COOC6H5 + 2NaOH  t0 CH3COONa + C6H5ONa + H2O ­ Phản ứng tạo axit và anđehit: xảy ra ở các este vinyl khi thủy phân CH3 ­ COO ­ CH = CH2 + H2O  H + ,t 0 CH3COOH + CH3CHO ­ Các este của axit fomic có tính chất như anđehit: Phản ứng cộng H2, làm mất màu dung dịch Br2, có phản ứng  tráng gương với dd AgNO3/NH3, khử Cu(OH)2 thành Cu2O… 3
  4. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! ­ Các este có gốc không no có tính chất giống anken: Phản ứng cộng( H2, halogen, HX…), phản ứng trùng hợp,  phản ứng oxi hóa… VD:  CH2=CH­COOCH3  +  H2       Ni, to                   CH3­CH2­COOCH3           CH             2=CH­COOH + Br2 →  CH2Br­CHBr­COOCH3 to, xt, P nCH3COOCH=CH2 CH­CH2 OOCCH3 n Vinyl axetat                                      Poli(vinyl axetat) 5. Điều chế  a) Phương pháp chung: Dùng phản ứng este hóa giữa ancol và axit cacboxylic       H+, to CH3COOH  + C2H5OH CH3COOC2H5   +   H2O b) Phương pháp riêng: ­ Các este có dạng RCOOCH=CH2 không điều chế bằng pư este hóa mà dùng phản ứng riêng.  VD:  CH3COOH  +   CH≡CH      xt, to       CH3COOCH=CH2  ­ Các este của phenol không điều chế được bằng phản ứng của phenol với axit mà dùng phản ứng:                (CH3CO)2O   +  C6H5OH  →  CH3COOC6H5  +  CH3COOH             Anhiđrit axetic       phenol          phenyl axetat 6. Ứng dụng ­ Trong công nghiệp thực phẩm, một số este có mùi thơm hoa quả, không độc, được dung để tăng them hương   vị cho bánh kẹo, nước giải khát… ­ Trong công nghiệp mỹ phẩm, một số este có mùi thơm hấp dẫn được pha vào nước hoa, xà phòng thơm, kem   bôi… ­ Nhiều este có khả năng hoà tan nhiều chất hữu cơ nên được dùng đẻ pha sơn. ­ Một số este là nguyên liệu để sản xuất sợi tổng hợp, thuỷ tinh hữu cơ II­ Lipit 1. Khái niệm: Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế  bào sống của động thực vật, không tan trong nước   nhưng tan tốt trong các dung môi hữu cơ như ete, clofrom, xăng… ­ Lipit gồm: Chất béo, sáp, steroit, photpholipit… 2. Chất béo a) Khái niệm: Chất béo là trieste của glixerol với axit béo, gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol. Axit béo Chất béo      C17H35COOH (C17H35COO)3C3H5                                 axit stearic                                      tristearin       C17H33COOH (C17H33COO)3C3H5                            axit oleic + glixerol [C 3H5(OH)3]                           triolein       C15H31COOH             ­ 3H2O (C15H31COO)3C3H5                               axit panmitic                           tripanmitin       Khi thuỷ  phân lipit (chất béo) người ta thu được glixerol và các axit cacboxylic (còn gọi là axit béo). Mặt  khác, khi đun nóng glixerol với các axit béo, lại thu được lipit. Vậy lipit (chất béo) là este của glixerol với các   axit béo.     Công thức cấu tạo phân tử của lipit có thể viết: (RCOO)3C3H5       Trong phân tử  lipit, gốc ancol phải là glixerin, gốc axit béo có thể  khác nhau. Các axit béo là axit no hoặc   không no. + Glixerol là ancol đa chức có công thức: C3H5(OH)3 + Axit béo là những axit đơn chức, mạch không phân nhánh, có số C chẵn ( từ 12­ 24 nguyên tử C) Một số axit béo thường gặp:  CH3[CH2]16COOH hay C17H35COOH : Axit stearic                                               CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7COOH hay C17H33COOH : Axit oleic                                                CH3[CH2]14COOH hay C15H31COOH : Axit panmitic         C17H31COOH   hay CH3 – (CH2)4 – CH = CH – CH2 – CH – CH – (CH2)7 – COOH                  Axit linoleic 4
  5. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!!   Vậy công thức chung của chất béo là:  R1COOCH2 R2COOCH  hay  (RCOO)3C3H5 Trong đó R, R1, R2, R3 là các gốc hiđrocacbon giống hoặc khác  R3COOCH2 nhau VD: (C17H35COO)3C3H5            Tristearoylglixerol    ( Tristearin)         (C17H33COO)3C3H5            Trioleorylglixerol     ( Triolein)          (C15H31COO)3C3H5          Tripanmitoylglixerol  ( Tripanmitin)           (C17H31COO)3C3H5          Trilinoleorylglixerol   ( Trilinolein) b) Tính chất vật lý ­ Là chất lỏng hoặc rắn, không tan trong nước, nhẹ  hơn nước: Chất béo lỏng chứa các gốc axit béo chưa   no( gồm dầu thực vật: dầu lạc, vừng, đậu nành, ôliu…), chất béo rắn chứa các gốc axit béo no ( gồm mỡ động   vật: mỡ lợn, dê, bò, cừu…) ­ Dầu mỡ để lâu thường có mùi hôi, khét khó chịu gọi là hiện tượng bị ôi: Nguyên nhân là do liên kết đôi C=C   trong gốc axit không no của chất béo bị oxi hóa chậm trong không khí tạo thành peoxit, chất này phân hủy cho   các anđehit có mùi khó chịu. Dầu mỡ  sau khi rán cũng bị  oxi hóa thành anđehit, sử  dụng các loại dầu mỡ  này   không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. c) Tính chất hóa học: tương tự như este  ­ Thủy phân este trong môi trường axit thu được các axit béo và glixerol:  Tương tự các este khác, tính chất hoá  học quan trọng nhất của lipit là phản ứng thuỷ phân.Có thể  đun nóng lipit với nước có xúc tác, hoặc đun nóng   lipit với nước trong nồi kín  ở  áp suất cao (25at) và nhiệt độ  cao (220oC):Phản  ứng trên có đặc điểm thuận  nghịch chất béo + H2O  H 2SO4đ  axit béo +  glixerol        (RCOO)3C3H5 + 3H2O  H  3RCOOH + C3H5(OH)3                                                             H+, to         (C17H35COO)3C3H5   +  3H2O                 3C17H35COOH    +   C3H5(OH)3              tristearin                                              axit stearic                 glixerol ­ Thủy phân chất béo trong môi trường kiềm( Phản  ứng xà phòng hóa) thu được muối của axit béo (xà   phòng) và glixerol.  Nếu đun nóng chất béo với dung dich kiềm sẽ thu được glixerin và hỗn hợp muối natri của   các axit béo (gọi la xà phòng). Phản ưng xảy ra nhanh hơn và một chiều o chất béo + NaOH  t  muối của axit béo + glixerol             (RCOO)3C3H5 + 3NaOH  H  3RCOONa + C3H5(OH)3         (C15H31COO)3C3H5   +  3NaOH      to         3C15H31COONa    +     C3H5(OH)3            tripanmitin                                                 Natri panmitat             glixerol                                                                        ( Dùng làm xà phòng) ­ Phản  ứng cộng H2 của chất béo lỏng:  Đun nóng hỗn hợp lipit lỏng, có bột Ni xúc tác, trong nồi kín và dẫn  vào đó dòng khí hidro có áp suất cao sẽ xảy ra hiện tưọng phản ứng cộng hidro vào gốc axit béo không no. Kết quả là sau phản ứng thu được lipit ở trạng thái rắn. Phương pháp này được dung trong công nghiệp để biến   một số dầu thành mỡ rắn, hoặc bơ nhân tạo có gí trị sử dụng cao hơn.            (C17H33COO)3C3H5   +  3H2     Ni, to     (C17H35COO)3C3H5                 Triolein                                                 tristearin  o Chất béo lỏng chứa gốc HC không no (dầu)   + H2  Ni,t  chất béo rắn chứa gốc HC no (mỡ)         triolein    (C17H33COO)3C3H5  +  3H2  Ni,t o   (C17H35COO)3C3H5    tristearin M= 884 M= 890 n 2 (n 1) LƯU Ý : Cho n axit béo tác dụng với glixerol thì số trieste thu được là:  2 2 axit béo   6 trieste ;  3 axit béo  18 trieste Chú ý: ­ Chỉ số axit là số miligam KOH dùng để trung hoà axit tự do có trong 1 gam chất béo. 5
  6. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! ­ Chỉ số xà phòng hóa là số miligam KOH để trung hoà hết lượng axit tự do và xà phòng hoá hết lượng este  trong 1 gam chất béo. ­ Chỉ số este hóa là số miligam KOH dùng để xà phòng hoá hết lượng triglixerit có trong 1 gam chất béo. 3. Sự chuyển hoá lipit trong cơ thể Chất béo là một trong nhưng thành phần cơ  bản trong thức ăn của người và nó giữ  một vai trò quan  trọng trong quá trinh dinh dưỡng. Khi bị oxi hoá chậm trong cơ thể, chất béo cung cấp nhiều năng lượng hơn  chất đạm (protit) và chất bột (gluxit): 1gam chất béo cho khoàng 38,87 kJ trong khi đó 1gam chất đạm cho 23,41   kJ, còn 1gam chất bột cho khoảng 17,57 kJ . Vì chất béo không tan trong nước,nên chúng không thể trực tiếp thấm qua mao trạng ruột đẻ  di vào cơ  thể. Nhờ có men của dịch tuỵ và dịch tràng, chất béo bị thuỷ phân thành glixerin và axit béo. Glixerin được hấp  thụ trực tiếp, còn axit béo khi tác dụng vơi mật biến thành dạng tan và cũng được hấp thụ qua mao trạng ruột.   Ở đó glixerin và axit béo lại kết hợp với nhau. Chất béo mới được tổng hợp di vào máu và chuyển vào mô mỡ.   Từ các mô này, chất béo lại có thể di tới các mô và cơ quan khác. Ở đây các chất béo bị thuỷ phân và bị oxi hoá   chậm thành khí cacbonic và hơi nước, đồng thời giải phóng năng lượng cung cấp cho sự hoạt động của cơ thể. Khi ăn nhiều chất béo, hoặc khi chất béo trong cơ  thể  không dung được oxi hoá hết thì lượng con dư  được tích lại thành những mô mỡ. Dầu thực vật chứa nhiều axit béo không no.  Các chất béo này được cơ thể hấp thụ dễ dàng, không gây ra hiện tượng xơ cứng động mạch. Dầu thực vật còn chứa một số sinh tố cần thiết cho cơ thể người III .KHÁI NIỆM VỀ XÀ PHỒNG VÀ CHẤT TẨY RỬA TỔNG HỢP 1. Khái niệm về xà phòng. Khi đun nóng chất béo với dung dịch natri hidroxit (hoặc kali hiđroxit) ta thu glixerol và muối natri (hoặc   kali) của các axit béo. Hỗn hợp muối natri  (hoặc kali) của các axit béo được gọi là xà phòng. Thành phần chủ yếu của xà phòng là muối natri của axit panmitic C 15H31COONa và muối natri của axit  strearic C17H35COONa. 2. Khái niệm về chất tẩy rửa tổng hợp. Hiện nay ngoài phương pháp thuỷ phân dầu mỡ động vật để sản xuất xà phòng, người ta còn tổng hợp   nhiều hợp chất không phải là muối natri của axit cacboxylic, nhưng có tác dụng tẩy rửa như xà phòng. Những   hợp chất đó được gọi là các chất tẩy rửa tổng hợp (còn gọi là bột giặt tổng hợp hay xà phòng bột). Thí dụ, Muối natri của axit đođexylbenzensunfunic C 12H25  – C6H4  – SO3H được tổng hợp từ  các sản  phẩm dầu mỏ, sau đó cho axit này phản ứng với Na2CO3 ta thu được muối natri của nó. 2C12H25 – C6H4 – SO3H + Na2CO3  C12H25 – C6H4 – SO3Na + H2O + CO2. 3. Tác dụng tẩy rửa của xà phòng và của chất tẩy rửa tổng hợp. Xà phòng và chất tẩy rửa tổng hợp có tính chất hoạt động bề mặt cao. Chúng có tác dụng làm giảm sức  căng bề mặt của các vết bẩn dầu mỡ bám trên dao động, vải, … do đó vết bẩn dầu mỡ được phân chia thành   nhiều phần nhỏ hơn và được phân tán vào nước. Người ta đã sẻ dụng khả năng đó của xà phòng và chất tẩy rửa   tổng hợ vào mục đích giặt rửa. Không nên dùng xà phòng để  giặt rửa trong nước cứng (nước có chứa các ion Ca 2+, Mg2+, ….), vì phần  lớn xà phòng sẽ mất tác dụng do kết tủa dưới dạng muối panmitat hoặc stearat canxit và magie. Ưu điểm của bột giặt tổng hợp là có thể giặt rửa ngay cả trong nước cứng. Nấu xà phòng. Muốn điều chế xà phòng, nười ta đun nóng chất béo với dung dịch kiềm trong thùng lớn. Hỗn hợp các  muối natri (xà phòng) sinh ra ở trạng thái keo. Muốn tách xà phòng ra khỏi hỗn hợp nước và glixerin, phải cho  thêm muối ăn vào dung dịch. Xà phòng natri rất ít tan trong nước muối, vì vậy chúng sẽ  nổi lên thành một lớp đông đặc ở  phía trên. Sau đó   đem tháo riêng ra, để nguội, ép cho rắn thành bánh. Có thể thêm chất màu (không độc) hoặc chất thơm trước khi   ép và đóng thành bánh. Trong nhà máy điều chế xà phòng còn có công đoạn tách và tinh chế glixerin. Sau khi tách xà phòng dung  dịch còn lại có chứa glixerin muối ăn và các tạp chất khác. Có thể xử lí bằng phương pháp hoá học trước để làm  kết tủa tạp chất, lọc rồi đem chưng cất dưới áp suất thấp. Khi dung dịch đã đậm đặc, dung máy li tâm để  thu   hồi muối ăn, tiếp tục cất phân đoạn để thu lấy glixerin. Một số phản ứng thuỷ phân đặc biệt của este 6
  7. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! Căn cứ vào sơ đồ phản  ứng xà phòng hoá hay phản ứng thuỷ phân este ta có thể   căn cứ vào sản phẩm  tạo thành để suy đoán cấu tạo của este ban đầu.  Không nhất thiết  sản phẩm cuối cùng phải có ancol,  tuỳ  thuộc vào việc nhóm –OH đính vào gốc  hiđrocacbon có cấu tạo như  thế  nào mà sẽ  có các phản  ứng tiếp theo xảy ra để  có sản phẩm cuối cùng hoàn  toàn khác nhau, hoặc nữa là do cấu tạo bất thường của este gây nên.  Một số  trường hợp thuỷ  phân đặc biệt của este ( không chứa halogen) thường gặp trong bài toán định  lượng      Este + NaOH   1 muối + 1 anđehit Este đơn chức có gốc ancol dạng công thức R­CH=CH­  Thí dụ CH3COOCH=CH­CH3     Este + NaOH   1 muối + 1 xeton Este đơn chức với dạng công thức R’ –COO –  C(R)=C(R”)R’’’  Thí dụ : CH3­COO­C(CH3)= CH2 tạo axeton khi thuỷ phân.     Este + NaOH   1 muối + 1 ancol + H2O Este­ axit : HOOC­R­COOR’     Este + NaOH   2 muối +  H2O Este của phenol: C6H5OOC­R     Este + NaOH   1 muối +  anđehit + H2O Hiđroxi­ este:  RCOOCH(OH)­R’     Este + NaOH   1 muối +  xeton  + H2O Hiđroxi­ este: RCOOC(R)(OH)­R’     Este + NaOH   1 sản phẩm duy nhất hoặc “m RẮN = mESTE + mNaOH”. Este vòng (được tạo bởi hiđroxi axit) R C O CH3 CH C O O   O     Este + NaOH   Có MSP = MEste + MNaOH Đây chính là este vòng  nhưng được nhìn dưới góc độ khác mà thôi CH3 CH C O + NaOH to CH3 CH C ONa O OH O Chú ý các kết luận in nghiêng ngay dưới mỗi trường hợp trên đây chỉ là một thí dụ  đơn giản nhất, các  em chỉ được vận dụng khi không có dấu hiệu cho phép xác định cụ thể số nhóm chức este trước đó.  MỘT SỐ PHẢN ỨNG HOÁ HỌC THƯỜNG GẶP  0 1.  RCOOCH=CH2 + NaOH  t RCOONa + CH3CHO 2.  RCOOC6H5 + 2NaOH  t0 RCOONa + C6H5ONa + H2O 0 3.  C3H5(OOC R )3 + 3NaOH  t 3 R COONa + C3H5(OH)3  + 0 H , t 4. bR(COOH)a + aR'(OH)b  Rb(COO)abR'a + abH2O 5. (C17H35COO)3C3H5 + 3KOH  t0 C17H35COOK + C3H5(OH)3  6. 3CH3COOH + PCl3   3CH3COCl + H3PO3  0 7. 3CH3COOH + POCl3  t  3CH3COCl + H3PO4  8. CH3COONa(r) + NaOH(r)  CaO, t 0  CH4 + Na2CO3 0 9. CH3CH2COOH + Br2  photpho, t CH3CHBrCOOH + HBr 10. CH3­CO­CH3 + HCN   (CH3)2C(OH)CN 11. (CH3)2C(OH)CN + 2H2O   (CH3)2C(OH)COOH + NH3 12. R­Cl + KCN   R­CN + KCl 13. R­CN + 2H2O   R­COOH + NH3 1)  O 2 14. C6H5­CH(CH3)2  2) H 2 O, H + C6H5OH + CH3COCH3 15. RCOONa + HCl (dd loãng)   RCOOH + NaCl 7
  8. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! 16. 2CH3COONa(r) + 4O2  t0 Na2CO3 + 3CO2  + 3H2O 17. CxHy(COOM)a + O2  t0 M2CO3 + CO2 + H2O  (sơ đồ phản ứng đốt cháy muối cacboxylat). 0 18. RCOOC(CH3)=CH2 + NaOH  t RCOONa + CH3COCH3 B. Các dạng bài tập Công thức tổng quát   Este được tạo bởi axit cacboxylic no, đơn chức mạch hở và ancol no, đơn chức, mạch hở ( este no, đơn chức,   mạch hở): CmH2m+1COOCm’H2m’+1 hay CnH2nO2 (m ≥ 0; m’ ≥ 1; n ≥ 2 ).  Este đa chức được tạo bởi axit cacboxylic đa chức và ancol đơn chức: R(COOR’)n  Este đa chức được tạo bởi axit cacboxylic đơn chức và ancol đa chức: (RCOO)nR’  Este đa chức được tạo bởi axit cacboxylic đa chức và ancol đa chức (cùng có n nhóm chức): R(COO)nR’   Tóm lại, có thể đặt CTTQ của este : CxHyOz  (x, z ≥ 2; y là số chẵn, y   2x) Dạng 01: Bài toán về phản ứng thuỷ phân este  1.  Thu   ỷ phân một este đơn chức     ­ Trong môi trường axit: Phản ứng xảy ra thuận nghịch H+, to              RCOOR’ + HOH RCOOH + R’OH    ­ Trong môi trường kiềm (phản ứng xà phòng hoá): Phản ứng một chiều, cần đun nóng 0      RCOOR’ + NaOH   t  RCOOH + R’OH   Một số nhận xét :  Nếu nNaOH phản  ứng = nEste    Este đơn chức.  Nếu RCOOR’ (este đơn chức), trong đó R’ là C6H5­ hoặc vòng benzen có nhóm thế    nNaOH phản  ứng = 2neste và sản phẩm cho 2 muối, trong đó có phenolat:    VD:  RCOOC6H5 + 2NaOH   RCOONa + C6H5ONa + H2O  Nếu nNaOH phản ứng =  .neste (  > 1 và R’ không phải C6H5­ hoặc vòng benzen có nhóm thế)   Este đa chức.    Nếu phản  ứng thuỷ  phân este cho 1 anđehit (hoặc xeton),   ta coi như  ancol  (đồng phân với andehit) có  nhóm –OH gắn trực tiếp vào liên kết  C=C vẫn tồn tai để giải và từ đó   CTCT của este.  Nếu sau khi thủy phân thu được muối (hoặc khi cô cạn thu được chất rắn khan) mà mmuối = meste + mNaOH  thì este phải có cấu tạo mạch vòng (lacton): O C             NaOH   = O + HO­CH2CH2CH2COONa                  Nếu ở  gốc hidrocacbon của R’, một nguyên tử  C gắn với nhiều gốc este hoặc có chứa nguyên tử  halogen thì khi thủy phân có thể chuyên hóa thành andehit hoặc xeton hoặc axit cacboxylic 0     VD:     C2H5COOCHClCH3  +  NaOH   t  C2H5COONa  +  CH3CHO CH3­COO CH  +  NaOH   CH3­COO Na  +  HCHO                 CH3­COO  Bài toán về hỗn hợp các este thì nên sử dụng phương pháp trung bình.   Bài 1: Thực hiện phản ứng xà phòng hoá chất hữu cơ X đơn chức với dung dịch NaOH thu được một muối   Y và ancol Z. Đốt cháy hoàn toàn 2,07 gam Z cần 3,024 lít O 2 (đktc) thu được lượng CO2 nhiều hơn khối lượng  nước là 1,53 gam. Nung Y với vôi tôi xút thu được khí T có tỉ khối so với không khí bằng 1,03. CTCT của X là:  A. C2H5COOCH3 B. CH3COOC2H5 C. C2H5COOC3H7 D. C2H5COOC2H5 Giải : ­ Theo đề bài: X đơn chức, tác dụng với NaOH sinh ra muối và ancol   X là este đơn chức: RCOOR’. Mặt khác: mX +  mO2  =  mCO2 +  m H 2O     44. nCO2 + 18. n H 2O = 2,07 + (3,024/22,4).32 = 6,39 gam  Và  44. nCO2 ­ 18. n H 2O = 1,53 gam    nCO2 = 0,09 mol ;  n H 2O = 0,135 mol  8
  9. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! n H 2O >  nCO2     Z là ancol no, đơn chức, mạch hở có công thức:  CnH2n+1OH (n ≥ 1)  n H 2O n 1 0,135 Từ phản ứng đốt cháy Z     = =  n = 2. nCO2 n 0,09 Y có dạng: CxHyCOONa   T: CxHy+1    MT = 12x + y + 1 = 1,03.29  x 2             C2H5COOC2H5   đáp án D y 6   Bài 2: Đun 20,4 gam một chất hữu cơ A đơn chức với 300 ml dung dịch NaOH 1 M thu được muối B và hợp   chất hữu cơ C. Cho C phản ứng với Na dư thu được 2,24 lit H2 (đktc). Nung B với NaOH rắn thu được khí D có  tỉ khối đối với O2 bằng 0,5. Khi oxi hóa C bằng CuO được chất hữu cơ E không phản ứng với AgNO 3/NH3. Xác  định CTCT của A?  A. CH3COOCH2CH2CH3  B. CH3COO­CH(CH3)2 C. C2H5COOCH2CH2CH3 D. C2H5COOCH(CH3)2    Giải:     Chất C tác dụng với Na sinh ra khí H 2   C là ancol. Oxi hóa C ra E không phản ứng với AgNO 3   C không là  ancol bậc 1. Các đáp án cho A là este đơn chức. Vậy B là muối của Na.     Nung B với NaOH rắn tạo ra D có MD = 32.0,5 = 16. Vậy D là CH4   Gốc R trong D là CH3­.      Đặt công thức của A là RCOOR’ CH3COOR’ + NaOH   CH3COONa + R’OH  R’OH  +  Na     R’ONa  +  H2 Ta có:  n H 2 = 0,1 mol   nAncol = 2.0,1 = 0,2 mol nNaOH = 0,3 mol > nAncol   NaOH dư, este phản ứng hết.  nEste = nAncol = 0,2 mol   Meste = 20,4/0,2 = 102   R’ = 102 – 59 = 43   gốc R’ là C3H7­ và ancol bậc 2    đáp án B đúng    Bài 3: X là một chất hữu cơ đơn chức có M = 88. Nếu đem đun 2,2 gam X với dung dịch NaOH dư, thu được  2,75 gam muối. Công thức cấu tạo thu gọn của chất nào sau đây phù hợp với X: A. HCOOCH2CH2CH3. B. CH3CH2CH2COOH. C. C2H5COOCH3. D. HCOOCH(CH3)2. Giải: * Nhận xét: Với lập luận X là chất hữu cơ no, đơn chức, phản ứng với dung dịch NaOH nên X là axit hoặc este   (loại khả năng là phenol vì Mphenol ≥ 94 > 88 ( M C6 H 5OH  = 94)).       Về nguyên tắc ta có thể giải để tìm ra kết quả (Đáp án B).      Tuy nhiên, nếu lưu ý một chút ta có thể tìm ra đáp án mà không cần lời giải: Do X đơn chức phản ứng với NaOH dư nên nmuối = nX. Mà lại có mmuối > mX nên Mmuối > MX Vậy R’  mX thì R’  meste thì nó phải là este của ancol CH3OH (MR’ = 15, R’ là CH3­)  2.  Thu   ỷ phân hỗn hợp các este    Bài 7: Một hỗn hợp A gồm 2 este đơn chức X, Y (MX  
  10. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! 10,9  mZ = 12,5 + 0,15.40 – 7,6 = 10,9 g    M muèi =  M R + 67 =  =72,67    M R  = 5,67 0,15 Như vậy trong hai muối có một muối là HCOONa Hai este X, Y có thể là: HCOOC 2 H 5 HCOOC3 H 7 (I)   hoặc (II) C x H y COOC3 H 7 Cx H y COOC2 H 5 x 1 ­ trường hợp (I)    y 3 ­ trường hợp (II)   12x + y = 8 ( loại) X : HCOOC2 H 5 : 59,2% Vậy A  đán án A Y : CH3COOC3 H 7 : 40,8% 3. Thuỷ phân este đa chức       +       R(COOR’)n  +  nNaOH  R(COONa)n + nR’OH ,     nancol = n.nmuối      +       (RCOO)nR’  +  nNaOH  nRCOONa + R’(OH)n ,     nmuối = n.nancol      +       R(COO)nR’  + nNaOH  R(COONa)n + R’(OH)n,     nancol = nmuối   Bài 8: Cho 0,01 mol một este X của axit hữu cơ phản  ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH 0,2 M, sản   phẩm tạo thành chỉ gồm một ancol Y và một muối Z với số mol bằng nhau.  Mặt khác, khi xà phòng hoá hoàn  toàn 1,29 gam este đó bằng một lượng vừa đủ là 60 ml dung dịch KOH 0,25 M, sau khi phản  ứng kết thúc đem   cô cạn dung dịch được 1,665 gam muối khan. Công thức của este X là: A. C2H4(COO)2C4H8 B. C4H8(COO)2C2H4 C. C2H4(COOC4H9)2 D. C4H8(COO C2H5)2 Giải: Ta có: nZ  = nY   X chỉ chứa chức este  n NaOH 0,1.0,2 Sỗ nhóm chức este là:   =   = 2   CT của X có dạng: R(COO)2R’ nX 0,01 1 1 Từ phản ứng thủy phân: naxit = nmuối =  nKOH =  .0,06.0,25 = 0,0075 mol  2 2 1,665  M muối = MR + 83.2 =  = 222   MR = 56   R là: ­C4H8­ 0,0075 1,29 Meste =   = 172  R + 2.44 + R’ = 172   R’ = 28 (­C2H4­) 0,0075 Vậy X là: C4H8(COO)2C2H4   đáp án B.   Dạng 02: Bài toán về phản ứng este hoá. H2SO4, t0 RCOOH + R'­OH RCOOR' + H2O Đặc điểm của phản ứng este hoá là thuận nghịch nên có thể gắn với các dạng bài toán:  Tính hằng số cân bằng K: RCOOR' H2O Kcb = RCOOH R'OH                   Tính hiệu suất phản ứng este hoá: l­ î ng este thu ®­ î c theo thùc tÕ. 100% H =                  l­ î ng este thu ®­ î c theo lÝthuyÕt  Tính lượng este tạo thành hoặc axit cacboxylic cần dùng, lượng ancol … * Chú ý: Nếu tiến hành phản ứng este hóa giữa một ancol  n chức với m axit cacboxylic đơn chức thì số este tối  n(n 1) n(n 1) n , m n đa  có thể  thu được là: 2 2    (Có thể  chứng minh các công thức này về  mặt toán   m 2(m 1)(n 1) , m n học) 10
  11. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!!   Bài 1: Hỗn hợp A gồm axit axetic và etanol. Chia A thành ba phần bằng nhau.     + Phần 1 tác dụng với Kali dư thấy có 3,36 lít khí thoát ra.     + Phần 2 tác dụng với Na2CO3 dư thấy có 1,12 lít khí CO2 thoát ra. Các thể tích khí đo ở đktc.     + Phần 3 được thêm vào vài giọt dung dịch H2SO4, sau đó đun sôi hỗn hợp một thời gian. Biết hiệu suất của   phản ứng este hoá bằng 60%. Khối lượng este tạo thành là bao nhiêu? A. 8,80 gam B. 5,20 gam C. 10,56 gam D. 5,28 gam Bài giải: CH3COOH : a mol n A a b 2n H 2 0,3 mol a 0,1 mol Hỗn hợp A       C2 H 5OH : b mol a 2n CO2 0,1 mol b 0,2 mol Vì a 
  12. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!!  nO = 1,28/16 = 0,08 mol   neste = 0,04 mol   nmuối  = neste = 0,04 mol    Mmuối = 14n + 84 = 3,92/0,04 = 98   n = 1 Mặt khác:  M este = 3,31/0,04 = 82,75   12.1 + 46 + 14 m  = 82,75    m = 1,77 Vậy: X là CH3COOCH3 và Y là CH3COOC2H5   đáp án C   Bài 2: Đốt cháy 0,8 gam một este X đơn chức được 1,76 gam CO 2 và 0,576 gam H2O. Cho 5 gam X tác dụng  với lượng NaOH vừa đủ, cô cạn dung dịch sau phản  ứng được 7 gam muối khan Y. Cho Y tác dụng với dung   dịch axit loãng thu được Z không phân nhánh. Công thức cấu tạo của X là: O O C O O C O C A.  B.  CH 3 C.  O D. CH2=CH­COOC2H5 Bài giải : Công thức X: CxHyO2 ( 2   x; y   2x )  1,76.12 0,576.2 Theo đề bài: mc =  0,48 gam; mH =  0,064 gam   mO (X) = 0,256 gam 44 18  x : y : 2 =  0,04 : 0,064 : 0,016 = 5 : 8 : 2   Công thức của X: C5H8O2  Vì X là este đơn chức (X không thể là este đơn chức của phenol)   nX = nY = nz = nNaOH = 0,05 mol Ta có : mX + mNaOH (pư) = 5 + 0,05.40 = 7 gam = mmuối Y   E là este mạch vòng   đáp án C Dạng 04: Bài toán hỗn hợp este và các chất hữu cơ khác ( ancol, axit cacboxylic, ...) Khi đầu bài cho 2 chức hưu cơ khi tác dụng với NaOH hoặc KOH mà tạo ra: + 2 muối và 1 ancol thì có khả năng 2 chất hữu cơ đó là         RCOOR’ và R’’COOR’ có nNaOH = nR’OH        Hoặc: RCOOR’ và R’’COOH có nNaOH > nR’OH + 1 muối và 1 ancol có những khả năng sau         RCOOR’ và ROH        Hoặc: RCOOR’ và RCOOH        Hoặc: RCOOH và R’OH + 1 muối và 2 ancol thì có những khả năng sau         RCOOR’ và RCOOR’’        Hoặc: RCOOR’ và R’’OH      * Đặc biệt chú ý: Nếu đề nói chất hữu cơ đó chỉ có chức este thì không sao, nhưng nếu nói có chức este thì  chúng ta cần chú ý ngoài chức este trong phân tử có thể có thêm chức axit hoặc ancol!   Bài 1: Hỗn hợp A gồm ba chất hữu cơ X, Y, Z đơn chức đồng phân của nhau, đều tác dụng được với NaOH.  Đun nóng 13,875 gam hỗn hợp A với dung dịch NaOH vừa đủ thu được 15,375 gam hỗn hợp muối và hỗn hợp   ancol có tỉ khối hơi so với H 2 bằng 20,67. Ở 136,50C, 1 atm thể tích hơi của 4,625 gam X bằng 2,1 lít. Phần trăm   khối lượng của X, Y, Z (theo thứ tự KLPT gốc axit tăng dần) lần lượt là:  A.  40%; 40%; 20% B. 40%; 20%; 40% C. 25%; 50%; 25% D. 20%; 40%; 40% Bài giải : 1.2,1 4,625 Ta có :  n X 0,0625mol  MX =  74 0,082(273 136,5) 0,0625 Mặt khác: X, Y, Z đơn chức, tác dụng được với NaOH   X, Y, Z là axit hoặc este  x 3  CTPT dạng: CxHyO2, dễ dàng    y 6 nA a b c 0,1875mol X : C2 H 5 COOH: a mol a 0,075 32b 46c Vậy A Y : CH3COOCH3 : b mol     dancol/ H 2 20,67   b 0,0375    đáp án B 2(b c) Z : HCOOC2 H 5 : c mol c 0,075 m muèi 96a 82b 68c 15,375gam 12
  13. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! Dạng 05: Bài toán xác định các chỉ số của chất béo: chỉ số axit, chỉ số xà phòng hoá, chỉ số este,   chỉ số iot... Để làm các bài tập dạng này, cần nắm vững các  khái niệm sau:  Chỉ số axit (aaxit): là số mg KOH cần để trung hoà axit béo tự do có trong 1 gam chất béo  Chỉ số xà phòng hoá (axp): là số mg KOH cần để xà phòng hoá glixerit và trung hoà axit béo tự do có trong 1 g   chất béo  Chỉ số este (aeste): là số mg KOH cần để xà phòng hoá glixerit của 1 gam chất béo  Chỉ số iot (aiot): là số gam iot có thể cộng vào nối đôi C=C của 100 gam chất béo  Chỉ số peoxit (apeoxit): là số gam iot được giải phóng từ KI bởi peoxit có trong 100 gam chất béo.   Bài 1: Để xà phòng hoá 35 kg triolein cần 4,939 kg NaOH thu được 36,207 kg xà phòng. Chỉ số axit của mẫu   chất béo trên là:  A. 7 B. 8 C. 9 D. 10 Bài giải : 36,207.1000 Theo đề bài:  nRCOONa (xà phòng) =  119,102mol  nNaOH (dùng để xà phòng hoá) = 119,102 mol 304 4,939.1000  nNaOH (để trung hoà axit béo tự do) =  119,102 4,375mol 40  nKOH (để trung hoà axit béo tự do) = 4,375 mol  4,375.56  mKOH  (trong 1 g chất béo) =  .1000 7mg 35000  chỉ số axit = 7   đáp án A   Bài 2: Một loại chất béo có chỉ số xà phòng hoá là 188,72 chứa axit stearic và tristearin. Để trung hoà axit tự  do có trong 100 g mẫu chất béo trên thì cần bao nhiêu ml dung dịch NaOH 0,05 M A. 100 ml B. 675 ml C. 200 ml D. 125 ml Bài giải : axp = 188,72.10­3   Để phản ứng với 100 g chất béo cần mKOH = 188,72.10­3 .100 = 18,872 g  18,872  nKOH  =  0,337(mol )     nNaOH = 0,337 mol 56 nNaOH naxit 3ntristearin 0,337mol n axit 0,01mol     mchÊtbÐo 284naxit 890ntristearin 100g n tristearin 0,109mol Vậy: Trong 100 g mẫu chất béo có 0,01 mol axit tự do   nNaOH (pư) = 0,01 mol   Vdd NaOH = 200 ml   đáp án C                                                                     CHUYÊN ĐỀ 2: CACBOHIĐRAT A. Kiến thức cần nắm vững I­ Khái niệm và phân loại cacbohiđrat: ­ Cacbohiđrat ( còn gọi là gluxit hay saccarit)  là những hợp chất hữu cơ tạp chức và thường có công thức chung  là Cn(H2O)m VD: glucozơ: C6H12O6 hay C6(H2O)6, saccarozơ: C12H22O11 hay C12(H2O)11..... ­ Phân loại: Gồm 3 nhóm chủ yếu sau: Monosaccarit là nhóm cacbohiđrat đơn giản, không bị thủy phân: Glucozơ,  fructozơ. CACBOHIĐRAT Đisaccarit là nhóm cacbohiđrat khi bị thủy phân mỗi phân tử sinh ra hai  phân tử monosaccarit: saccarozơ, mantozơ. 13
  14. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! Polisaccarit là nhóm cacbohiđrat khi bị thủy phân đến cùng mỗi phân tử sinh  ra nhiều phân tử monosaccarit: tinh bột, xenlulozơ. II­ Monosaccarit 1. Glucozơ a) Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên ­ Là chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, vị ngọt,  nóng chảy ở 146oC (dạng α) và 150oC (dạng β) ­ Glucozơ có trong các bộ phận của cây như rễ, hoa, quả....Đặc biệt là trong quả nho chín, mật ong. Trong máu  người có một lượng nhỏ glucozơ, hầu như không đổi (khoảng 0,1 %) b) Cấu tạo phân tử ­ Công thức phân tử: C6H12O6 ­ Công thức cấu tạo: + Dạng mạch hở:   CH2OH­ CHOH­CHOH­CHOH­CHOH­CH=O viết gọn hơnCH2OH[CHOH]4CHO (*) + Dạng mạch vòng:  Nhóm – OH ở C5 cộng vào nhóm C = O tạo ra hai dạng vòng 6 cạnh α và β                             α – glucozơ (≈ 36 %)       dạng mạch hở (0,003 %)        β – glucoz ơ ( ≈ 64 %)  ­ Nếu nhóm – OH đính với C1 nằm dưới mặt phẳng của vòng 6 cạnh là α ­, ngược lại nằm trên mặt phẳng của  vòng 6 cạnh là β –  ­ Nhóm – OH ở vị trí C số 1 được gọi là OH – hemiaxetal Các dữ kiện để xác định cấu tạo phân tử glucozơ là: + Glucozơ có phản ứng tráng bạc và bị oxi hóa bởi nước Br2 tạo thành axit gluconic→ Phân tử glucozơ có nhóm  CHO + Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch màu xanh lam→ Phân tử glucozơ có nhiều nhóm ­OH kề nhau + Glucozơ tạo este chứa 5 gốc axit CH3COO  → PT có 5 nhóm ­OH + Khử hoàn toàn glucozơ thu được hexan → PT glucozơ có 6 nguyên tử C và mạch C không phân nhánh Vậy: glucozo là hợp chất hữu cơ tạp chức, ở dạng mạch hở phân tử có cấu tạo của anđehit đơn chức và ancol  5 chức. CTCT của glucozo là CT (*) * Chú ý: Trong dung dịch glucozo tồn tại chủ yếu ở dạng vòng 6 cạnh c) Tính chất hóa học: Có tính chất hóa học của anđehit đơn chức và ancol đa chức: * Tính chất của ancol đa chức:  ­ Tác dụng với Cu(OH)2:    2C6H12O6  +   Cu(OH)2 →   (C6H11O6)2Cu     +    2H2O                                                                                    ( dd màu xanh lam) Dung dịch glucozơ hòa tan Cu(OH)2 cho dung dịch phức đồng – glucozơ có màu xanh lam ­ Phản ứng tạo este với anhiđrit axetic (CH3CO)2O tạo este chứa 5 gốc axit C6H7O(OH)5 + 5(CH3CO)2O   C6H7O(OOCCH3)5 + 5CH3COOH * Tính chất của anđêhit đơn chức:  ­ Phản ứng tráng gương: C6H11O5­CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O    to            C6H11O5­COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3 14
  15. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!!                                                                                                                            Amoni gluconat       ( tr ắng) ­ Oxi hóa bằng Cu(OH)2/OH­: C6H11O5­CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH    to            C6H11O5­COONa  +  Cu2O↓  +  3H2O                                                                                                                            (Natri gluconat)      ( Đỏ gạch) ­ Oxi hóa bởi dd Br2: Glucozơ làm mất màu dung dịch Br2:                 C6H11O5­CHO + Br2 + H2O  →  C6H11O5­COOH + 2HBr ­ Khử glucozo bằng H2:    CH2OH[CHOH]4CHO + H2  Ni, to       CH2OH[CHOH]4CH2OH                                                                                                                    Sobitol * Phản ứng lên men:                                   * Tính chất riêng của dạng mạch vòng: Riêng nhóm OH ở C1 (OH – hemiaxetal) của dạng vòng tác dụng với metanol có HCl xúc tác, tạo ra metyl  glicozit. Khi nhóm OH ở C1 đã chuyển thành nhóm OCH3, dạng vòng không thể chuyển sang dạng mạch hở được nữa d) Điều chế: Thủy phân tinh bột với xúc tác là HCl loãng hoặc enzim, Thủy phân xenlulozơ với xúc tác HCl đặc                     (C6H10O5)n +  nH2O     H+, to           nC6H12O6                     Tinh bột                                       glucoz ơ e) Ứng dụng Trong y học: dùng làm thuốc tăng lực cho người bệnh (dễ hấp thu và cung cấp nhiều năng lượng) Trong công  nghiệp: dùng để tráng gương, tráng ruốt phích (thay cho anđehit vì anđehit độc)  2. Fructozơ: Là đồng phân của glucozơ CTPT: C6H12O6 CTCT:  Dạng mạch hở: Fructozơ (C6H12O6) ở dạng mạch hở là một polihiđroxi xeton, có công thức cấu tạo thu gọn là:   CH2OH – CHOH – CHOH – CHOH – CO ­  CH2OH Dạng mạch vòng: Tồn tại cả ở dạng mạch vòng 5 cạnh và 6 cạnh Dạng mạch vòng 5 cạnh có 2 dạng là α – fructozơ và β – fructozơ :         + Trong dung dịch, fructozơ tồn tại chủ  yếu ở dạng β vòng 5 cạnh          + Ở trạng thái tinh thể, fructozơ ở dạng β, vòng 5 cạnh α – fructozơ β –  fructozơ  Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên: Là chất rắn kết tinh, dễ tan trong nước, có vị ngọt gấp rưỡi đường mía và  gấp 2,5 lần glucozơ. Vị ngọt của mật ong chủ yếu do fructozơ (chiếm tới 40 %)  15
  16. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! ­ Từ công thức cấu tạo ta thấy:   +  Fructozơ có tính chất của một ancol đa chức: Tác dụng với Cu(OH)2, pư tạo este, cộng H2 tương tự glucozơ.  +  Fructozo cũng có phản ứng tráng gương với dd AgNO3/NH3, phản ứng với Cu(OH)2/OH­ tạo Cu2O tương   tự như glucozo vì trong môi trường kiềm fructozơ chuyển hóa thành glucozơ, tuy nhiên khác vớ glucozơ,  fructozơ không làm mất màu dung dịch Br2 III­ Đisaccarit 1. Saccarozơ a) Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên ­ Saccarozơ là chất rắn, tinh thể không màu, tan nhiều trong H2O đặc biệt trong nước nóng, ngọt hơn glucozơ,  nóng chảy ở nhiệt độ 185oC­ Saccarozơ có nhiều trong cây mía, củ cải đường, và hoa thốt nốt b) Cấu tạo phân tử ­ CTPT:  C12H22O11 ­ CTCT: Saccarozơ là một đisaccarit được cấu tạo từ một gốc glucozơ và một gốc fructozơ liên kết với nhau  qua nguyên tử oxi. Trong phân tử saccaozơ gốc α – glucozơ và gốc β – fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử  oxi giữa C1 của glucozơ và C2 của fructozơ (C1 – O – C2). Nhóm OH – hemiaxetal không còn nên saccarozơ không  thể mở vòng tạo nhóm – CHO                                                               g ốc  α – glucoz ơ                        gốc β – fructozơ  c) Tính chất hóa học: Saccarozơ không có nhóm chức ­CHO nên saccarozơ không có tính chất của anđêhit  nhưng có tính chất của ancol đa chức và phản ứng thủy phân ­ Phản ứng với Cu(OH)2   2C12H22O11  +  Cu(OH)2 →     (C12H21O11)2Cu             +       2H2O                                           ( dung dịch màu xanh lam) ­ Phản ứng thủy phân:  C12H22O11   +   H2O    H+, to            C6H12O6   +    C6H12O6                                      Saccarozơ                                      glucoz ơ           fructoz ơ Sản xuất đường saccarozơ Các giai đoạn sản xuất saccarozơ từ mía:  (1) Ép mía để lấy nước mía (12 – 15 % đường)  (2) Đun nước mía với vôi sữa ở 60oC        + Các axit béo và các protit có trong nước mía chuyển thành kết tủa và được lọc bỏ        + Saccarozơ chuyển thành muối tan canxi saccarat C12H22O11 + Ca(OH)2 + H2O   C12H22O11.CaO.2H2O  (3) Sục CO2 vào dung dịch và lọc bỏ kết tủa CaCO3 thu được dung dịch saccarozơ có màu vàng 16
  17. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! C12H22O11.CaO.2H2O + CO2   C12H22O11 + CaCO3 + 2H2O  (4) Tẩy màu nước đường bằng khí SO2  (5) Cô đặc dung dịch nước đường (không màu và trong suốt) dưới áp suất thấp. Làm lạnh và dùng máy li tâm  tách đường kết tinh. 2. Mantozơ: Là đồng phân của saccarozơ Mantozơ còn được gọi là  đường mạch nha ­ CTPT: C12H22O11 ­ CTCT: gồm 2 gốc glucozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi Ở trạng thái tinh thể, phân tử mantozơ gồm 2 gốc glucozơ liên kết  với nhau ở C1 của gốc α – glucozơ này với C4 của gốc α – glucozơ  kia qua một nguyên tử oxi. Liên kết α – C1 – O – C4 được gọi là liên kết α – 1,4 – glicozit.  Trong dung dịch, gốc glucozơ thứ 2 có thể mở vòng tạo ra nhóm – CHO  ­ Mantozơ có tính chất tương tự saccarozo, tuy nhiên, phân tử mantozơ có nhóm ­CHO nên có phản ứng  tương tự anđehit: Phản ứng tráng gương, dd Br2, Cu(OH)2/OH­... Điều chế: Thủy phân tinh bột nhờ xúc tác enzim amilaza (có trong mầm lúa) 2(C6H10O5)n + nH2O  nC12H22O11 IV­ Polisaccarit 1. Tinh bột:  (C6H10O5)n a) Tính chất vật lí ­ Là chất rắn màu trắng, không tan trong nước lạnh, tan được trong nước nóng tạo dd hồ tinh bột. Tinh bột là  chất rắn vô định hình, màu trắng, không tan trong nước nguội, Trong nước nóng từ 65oC trở lên, tinh bột chuyển  thành dung dịch keo (hồ tinh bột). Tinh bột có nhiều trong các loại ngũ cốc, củ (khoai, sắn), quả (táo, chuối)… b) Cấu trúc phân tử ­ CTPT: (C6H10O5)n ­ Cấu tạo: Phân tử gồm nhiều gốc glucozơ :Gồm 2 dạng +  Amilozơ: Có cấu trúc mạch không phân nhánh + Amilopectin: Có cấu trúc mạch phân nhánh Tinh bột là hỗn hợp của hai loại polisaccarit : amilozơ và amilopectin, trong đó amilozơ chiếm 20 – 30 % khối  lượng tinh bột c) Tính chất hóa học ­ Phản ứng của polisaccarit : Phản ứng thủy phân:  a) Thủy phân nhờ xúc tác axit vô cơ: dung dịch thu được sau phản ứng có khả năng tráng bạc                    17
  18. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!!                     (C6H10O5)n +  nH2O     H+, to           nC6H12O6                     Tinh bột                                       glucoz ơ b) Thủy phân nhờ enzim: Quá trình làm bánh mì là quá trình đextrin hóa bằng men và bằng nhiệt. Cơm cháy là hiện tượng đextrin hóa  bằng nhiệt. Ăn bánh mì, cơm cháy dễ tiêu và có vị hơi ngọt vì phân tử tinh bột đã được phân cắt nhỏ thành các  đisaccarit và monosaccarit ­ Phản ứng màu với I2: Tinh bột +  dd I2 →  dd màu xanh tím Đun nóng thì thấy mất màu, để nguội thì màu xanh tím lại xuất hiện Giải thích: Mạch phân tử của amilozơ không phân nhánh và xoắn thành dạng hình trụ. Các phân tử iot đã len  vào, nằm phía trong ống trụ và tạo thành hợp chất bọc có màu xanh tím. Liên kết giữa iot và amilozơ trong hợp  chất bọc là liên kết yếu. Ngoài ra, amilopectin còn có khả năng hấp thụ iot trên bề mặt các mạch nhánh. Hợp  chất bọc không bền ở nhiệt độ cao, khi đun nóng màu xanh tím bị mất và khi để nguội màu xanh tím xuất hiện  trở lại. SỰ TẠO THÀNH TINH BỘT TRONG CÂY XANH (PHẢN ỨNG QUANG HỢP)  2. Xenlulozo: (C6H10O5)n a) Tính chất vật lí: Là chất rắn dạng sợi, màu trắng, không tan trong nước, không mùi vị. Xenlulozơ là chất rắn  hình sợi, màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước và trong dung môi hữu cơ thông thường như  benzen, ete. Xenlulozơ là thành phần chính tạo ra lớp màng tế bào thực vật, bộ khung của cây cối. Xenlulozơ có  nhiều trong trong cây bông (95 – 98 %), đay, gai, tre, nứa (50 – 80 %), gỗ (40 – 50 %) b) Cấu trúc phân tử: ­ CTPT: (C6H10O5)n hay [C6H7O2(OH)3]n ­ CTCT:  Phân tử chứa nhiều gốc glucozơ, cấu trúc mạch không phân nhánh. Xenlulozơ là một polime hợp thành  từ các mắt xích β – glucozơ bởi các liên kết β – 1,4 – glicozit Đặc điểm: Mạch phân tử không nhánh, không xoắn, có độ bền hóa học và cơ học cao. Có khối lượng phân tử  rất lớn (khoảng 1.000.000 – 2.400.000). Xenlulozơ thuộc loại polime nên không có hai tính chất sau: hòa tan  Cu(OH)2 (dù có nhiều nhóm –OH liền kề) và tính khử của anđehit (dù tận cùng phân tử vẫn có nhóm OH – hemiaxetal). Trong mỗi mắt xích C6H10O5 có 3 nhóm – OH tự do, công thức của xenlulozơ có thể được viết là  [C6H7O2(OH)3]n  c) Tính chất hóa học Phản ứng của polisaccarit (thủy phân): Xảy ra khi đun nóng xenlulozơ với dung dịch axit vô cơ ­ Phản ứng thủy phân: (C6H10O5)n +  nH2O     H+, to           nC6H12O6                                    Xenlulozơ                                    glucoz ơ ­ Phản ứng cũng xảy ra nhờ enzim xenlulaza (trong dạ dày trâu, bò…). Cơ thể con người không đồng hóa được  xenlulozơ Phản ứng của ancol đa chức:   18
  19. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! ­ Phản ứng với axit nitric [C6H7O2(OH)3]n + nHNO3 (đặc)   [C6H7O2(OH)2ONO2]n + nH2O                                                                    Xenlulozơ mononitrat [C6H7O2(OH)3]n + 2nHNO3 (đặc)   [C6H7O2(OH)(ONO2)2]n + 2nH2O                                                                    Xenlulozơ đinitrat [C6H7O2(OH)3]n + 3nHONO2 (đặc)   H2SO4 đặc, to         [C6H7O2(ONO2)3]n  +  3nH2O                                                                                    Xenluloz ơ trinitrat Hỗn hợp xenlulozơ mononitrat, xenlulozơ đinitrat được gọi là coloxilin. Coloxilin dùng để chế tạo chất dẻo  xenluloit dùng để làm bóng bàn, đồ chơi… Hỗn hợp chứa chủ yếu xenlulozơ trinitrat được gọi là piroxilin (làm  chất nổ), dùng để chế tạo thuốc súng không khói. Phản ứng nổ xảy ra như sau:  2[C6H7O2(ONO2)3]n   6nCO2 + 6nCO + 4nH2O + 3nN2 + 3nH2  Với anhiđrit axetic (có H2SO4 đặc) Xenlulozơ triaxetat là một loại chất dẻo, dễ kéo thành tơ sợi  [C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O   [C6H7O2(OCOCH3)3]n + 3nCH3COOH Với CS2 và NaOH [C6H7O2(OH)3]n + nNaOH   [C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O [C6H7O2(OH)2ONa]n + nCS2   [C6H7O2(OH)2OCS–SNa]n                                                             Xenlulozơ xantogenat Xenlulozơ xantogenat dùng để điều chế tơ visco  ­ Xenlulozo không tác dụng với Cu(OH)2, nhưng tan được trong dd [Cu(NH3)4](OH)2       (nước Svayde) tạo  chất lỏng nhớt dùng để tạo tơ đồng ­ amoniac.                                        V­ Tổng kết về cacbohiđrat                 Chất Glucozơ fructozơ Saccarozơ Mantozơ Tinh bột Xenlulozơ Phản ứng H2 ( Ni, to) X X X Cu(OH)2 X X X X Cu(OH)2/OH , t ­ o X X X dd AgNO3/NH3, t o X X X Thủy phân X X X X dd Br2 X X dd I2 X Ghi chú: Dấu X là có phản ứng MỘT SỐ PHẢN ỨNG HOÁ HỌC THƯỜNG GẶP Xt,t0 1.CH2OH[CHOH]4CHO+5CH3COOH  CH3COOCH2[CHOOCCH3]4CHO + 5H2O   (pentaaxetyl glucozơ) 2. CH2OH[CHOH]4CHO + H2 Ni,t0 CH2OH[CHOH]4CH2OH Sobit (Sobitol) 3. CH2OH[CHOH]4CHO + 2Cu(OH)2  t  CH2OH[CHOH]4COOH + Cu2O  + 2H2O 0 to 4. CH 2 OH[CHOH]4 CHO + 2[Ag(NH 3 ) 2 ]OH CH 2OH[CHOH]4 COONH 4 + 2Ag +3NH3 + H 2 O glucozơ amoni gluconat 19
  20. Đi nhiều thì nhớ đường. làm nhiều thì quen cách!!! 5. C6H12O6   Men r��� u  2C2H5OH + 2CO2 6. C6H12O6  Men lactic  2CH3–CHOH–COOH  Axit lactic (axit sữa chua) Men 7. (C6H10O5)n + nH2O  c H+ Hoa� nC6H12O6 (Tinh bột) (Glucozơ) 0 t 8. (C6H10O5)n + nH2O   nC6H12O6 xt: H + (Xenlulozơ) (Glucozơ) Ca(OH)2 9. 6H–CHO   C6H12O6 6 6 CH2OH CH2OH 5 5 O H O H H H 4 + HOCH3 HCl 4 1 + H2O OH H 1 OH H OH OH OH OCH3 3 2 3 2 10.  H OH H OH                                                                             metyl  ­glucozit OH − 11. CH2OH[CHOH]3COCH2OH    CH2OH[CHOH]4CHO 12. CH2OH[CHOH]4CHO + Br2 + H2O  CH2OH[CHOH]4COOH + 2HBr 13. CH2OH[CHOH]4COOH + Fe3+   tạo phức màu vàng xanh. H 2SO4 loa� ng 14. C12H22O11 + H2O C6H12O6(Glucozơ) + C6H12O6(Fructozơ) 15. C12H22O11 + Ca(OH)2 + H2O  C12H22O11.CaO.2H2O 16. C12H22O11.CaO.2H2O + CO2 C12H22O11 + CaCO3 + 2H2O Axit vo� ng, t 0 c�loa� 17. (C6H10O5)n + nH2O     nC6H12O6 hoa�c men         tinh bột glucozơ Die�p lu�c 18. 6nCO2 + 5nH2O  a/ s ma�t tr�� i  (C6H10O5)n 19. (C6H10O5)n + nH2O   Axit vo� ng, t 0 c�loa�  nC6H12O6          xenlulozơ glucozơ H 2SO4 �, t 0 20. [C6H7O2(OH)3]n  +  3nHONO2   [C6H7O2(ONO2)3]n  +  3nH2O               (HNO3)     xenlulozơ trinitrat 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

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

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2