Sổ tay hóa học phổ thông_ Phần 3 Hóa hữu cơ

Hóa học các hợp chất hữu cơ

Đồng Đức Thiện Trường THPT Sơn Động số 378

Phần IIIHÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ

Chương 1ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỮU CƠ

Hoá học hữu cơ là một ngành khoa học nghiên cứu về thành phần, cấu tạo, tính chất, ứngdụng của các hợp chất hữu cơ và các quá trình biến đổi (phản ứng) của chúng. Hợp chất hữucơ là các hợp chất của cacbon trừ CO, CO 2, axit cacbonic và các muối cacbonat.

Hiện nay, con người đã biết đến khoảng dưới 1 triệu hợp chất vô cơ và khoảng 7 triệuhợp chất hữu cơ.1. Những đặc điểm chung của hợp chất hữu c ơ

Mặc dù không có danh giới thật rõ rệt giữa chất hữu cơ và chất vô cơ, các hợp chất hữucơ có một số đặc điểm chung sau đây :

1. Trong thành phần hợp chất hữu cơ có thể gặp hầu hết các nguyên tố trong hệ thốngtuần hoàn, song số lượng các nguyên tố thường xuyên tạo nên chất hữu cơ thường khôngnhiều : nhất thiết phải có C, thường có H, hay gặp O, N, sau đó đến halogen, S, P,...

2. Liên kết hóa học chủ yếu trong hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị. 3. Các hợp chất hữu cơ thường dễ bay hơi, kém bền đối với nhiệt và dễ cháy hơn hợp chất

vô cơ. 4. Các phản ứng của hợp chất hữu cơ thường chậm và không hoàn toàn theo một hướng

nhất định nên tạo thành hỗn hợp sản phẩm.2. Phân loại các hợp chất hữu cơ

a. Dựa vào mạch C: Chia thành 3 nhóm lớn: Các hợp chất mạch hở gồm

+ Loại no: Mạch C chỉ chứa liên kết đơn. Ví dụ dãy đồng đẳng ankan CnH2n+2,…+ Loại chưa no: Mạch C ngoài liên kết đơn còn chứa liên kết đôi và liên kết ba.Ví dụ anken CnH2n ; các ankin, ankađien C nH2n 2 ;…

Các hợp chất mạch vòng gồm:+ Vòng no

Ví dụ:H2C - CH2

CH2

+ Vòng không noVí dụ: HC = CH

CH2

+ Hợp chất thơm: có nhânbenzen

Hợp chất dị vòng:Ngoài C còn có các nguyên tố khác tham gia tạo vòng.b. Dựa vào nhóm chứcNhóm chức là nhóm nguyên tử gây ra những phản ứng hóa học đặc trưng cho phân tử

hợp chất hữu cơ.Một số nhóm chức quan trọng. Nhóm hyđroxyl: OH Nhóm nitro: NO2

Nhóm amin: NH2

Hợp chất đơn chức: Trong phân tử có 1 nhóm chức.Hợp chất đa chức: Trong phân tử có nhiều nhóm chức giống nhau.Ví dụ:

HOOC R COOH : Điaxit



Hợp chất tạp chức: Trong phân tử có nhiều nhóm chức khác nhau.Ví dụ: các aminoaxitH2N R COOH, HO CH2 CH2 CHO,…

3. Thuyết cấu tạo hoá họcThuyết cấu tạo hoá học do nhà bác học Nga Butlêrôp đề ra năm 1861 gồm các luận điểm

chính. 1. Trong phân tử chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị và theomột thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó được gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự liênkết đó sẽ tạo ra chất mới.

Thí dụ: rượu etylic và ete metylic đều có công thức phân tử C2H6O, nhưng chúng có cấutạo hóa học khác nhau:

CH3 – CH2 – OH (rượu etylic - chất lỏng, tan vô hạn trong nước, tác dụng với Na). CH3 – O – CH3 (ete metylic- chất khí, gần như không tan trong nước, không tác dụng với

Na2. Trong phân tử chất hữu cơ, cacbon có hóa tr ị 4. Những nguyên tử cacbon có thể kết

hợp không những với những nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn kết hợp trực tiếp vớinhau thành những mạch cacbon khác nhau (mạch không nhánh, có nhánh và m ạch vòng).

Ví dụ:Mạch không nhánh (mạch thẳng) CH3 – CH2 – CH2 – CH3

Mạch nhánh: CH3 – CH - CH2 – CH3

CH 3

Mạch vòng:

3. Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất và số lượng cácnguyên tử) và cấu tạo hóa học (thứ tự liên kết các nguyên tử).

Thí dụ:- Phụ thuộc vào bản chất các nguyên tử: CH4 là chất khí dễ cháy, còn CCl4 là chất lỏng

không cháy.- Phụ thuộc vào số lượng các nguyên tử: C4H10 là chất khí, còn C5H12 là chất lỏng.- Phụ thuộc vào thứ tự liên kết các nguyên tử: trường hợp CH3 - CH2 - OH và

CH3 - O - CH3 (đã nêu ở trên).

4. Các dạng công thức hoá họcCác hợp chất hữu cơ có thể được biểu diễn bằng các dạng công thức sau:

a. Công thức tổng quát (CTTQ):Cho biết thành phần định tính của hợp chất hữu c ơ (thành phần nguyên tố cấu tạo nên

hợp chất)Thí dụ : CxHyOz (x, y, z là những số nguyên chưa biết) chỉ cho biết trong phân tử có 3

nguyên tố : C, H và O.b. Công thức thực nghiệm (CTTN):Chỉ cho biết tỷ lệ số lượng các nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.Ví dụ: CTTN của etilen (CH2)n, của glucozơ (CH2O)n (n là số nguyên dương, chưa xác

định).



c. Công thức đơn giản nhất (CTĐGN): Chỉ cho biết tỷ lệ số lượng các nguyên tử củacác nguyên tố trong phân tử

Ví dụ: CTĐGN của etilen CH2, của glucozơ CH2Od. Công thức phân tử (CTPT):Cho biết số lượng nguyên tử của từng nguyên tố trong phân tử hợp chất hữu c ơ, tức là

cho biết giá trị của n.Ví dụ: CTPT của etilen C2H4, của glucozơ C6H12O6, của benzen C6H6, …Liên hệ với CTĐGN ở trên, hệ số n đối với etilen : n = 2, với glucoz ơ: n = 6,…e. Công thức cấu tạo (CTCT):Nếu như công thức phân tử chỉ cho biết số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong

phân tử thì công thức cấu tạo còn cho biết cả thứ tự kết hợp và cách liên kết các nguyên tửđó

Có thể viết CTCT dưới dạng đầy đủ và rút gọn.Ví dụ: CTCT của axit axetic.

O

OH

CH3

Dạng rút gọn: CH3 – COOH

5. Liên kết hoá học trong hợp chất hữu c ơLiên kết cộng hóa trị là loại liên kết chủ yếu và phổ biến nhất trong hóa học hữu c ơCó hai loại điển hình:a. Liên kết đơn do một cặp electron tạo nên và được biểu diễn bằng một gạch nối giữa

hai nguyên tử. Ta gọi đó là liên kết σ.b. Liên kết đôi do 2 cặp electron tạo nên, được biểu diễn bằng 2 gạch nối song song

giữa hai nguyên tử : một gạch tượng trưng cho liên kết σ bền vững và một gạchtượng trưng cho liên kết linh động hơn gọi là liên kết .

c. Liên kết ba do 3 cặp electron tạo nên, được biểu diễn bằng ba gạch nối song songgiữa hai nguyên tử : một gạch tượng trưng cho liên kết σ và hai gạch tượng trưngcho hai liên kết .

Liên kết kém bền so với liên kết . Trong các phản ứng hoá học, nó thường bị đứt rađể phân tử liên kết với 2 nguyên tử (hay nhóm nguyên tử) của các nguyên tố khác (phân tửtham gia phản ứng cộng).

Liên kết đơn có bản chất liên kết Liên kết đôi gồm 1 liên kết và 1 liên kết .Liên kết ba gồm 1 liên kết và 2 liên kết . Khi nguyên tử cacbon chỉ tham gia liên kết đơn, các obitan nguyên tử lai hoá kiểu sp3

định hướng theo phương từ tâm (hạt nhân) đến 4 đỉnh h ình tứ diện đều và đó là hướng của 4mối liên kết đơn ( ).

Ví dụ các liên kết trong phân tử metan

Khi nguyên tử cacbon tham gia liên kết đôi, các obitan nguyên tử lai hoá kiểu sp2 nằm

trong một mặt phẳng định hướng theo phương từ trọng tâm tam giác đều (hạt nhân) đến 3đỉnh và đó là hướng của 3 liên kết đơn (liên kết ). Obitan p còn lại xen phủ với một obitan



p của nguyên tử khác bên cạnh tạo thành liên kết theo hướng vuông góc với mặt phẳngcủa tam giác.

Ví dụ trong phân tử etilen: CH2 = CH2

Khi nguyên tử cacbon tham gia liên kết ba, các obitan nguyên tử hoá trị lai hoá kiểu sp

tạo ra 2 obitan và tạo liên kết . Còn 2 liên kết do 2 obitan p còn lại tham gia, vuông gócvới nhau và vuông góc với trục liên kết .

Ví dụ trong phân tử CH CH:

CH CH

6. Hiện tượng đồng phâna. Định nghĩa: Đồng phân là hiện tượng các chất có cùng một công thức phân tử, nhưng

có cấu tạo khác nhau nên có tính chất khác nhau. Các chất đó được gọi là những chất đồngphân.

Ví dụ: C5H12 có 3 đồng phân.CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 (1)CH3 – CH - CH2 – CH3 (2)

CH3

CH3

CH3 – C - CH3 (3)

CH3

b. Bậc của nguyên tử cacbonBậc của nguyên tử cacbon trong một phân tử đ ược xác định bằng số nguyên tử cacbon

khác liên kết với nó. Bậc của cacbon được ký hiệu bằng chữ số La mã (I, II, III,…)Ví dụ: I III II I

CH3 – CH - CH2 – CH3I

CH3

c. Các trường hợp đồng phân* Đồng phân cấu tạo. Là hiện tượng đồng phân do thứ tự liên kết khác nhau của các

nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong phân tử gây ra.Nhóm đồng phân này được chia thành 3 loại:1) Đồng phân mạch cacbon : thay đổi thứ tự liên kết của các nguyên tử cacbon với nhau

(mạch thẳng, mạch nhánh, mạch v òng), các nhóm thế, nhóm chức không thay đổi.Ví dụ: Butan C4H10 có 2 đồng phân.CH3 CH2 CH2 CH3 : n - butanCH3 – CH - CH3 iso – butan

CH3

2) Đồng phân vị trí của nối đôi, nối ba, nhóm thế, nhóm chứcNhóm đồng phân này do:Sự khác nhau vị trí của nối đôi, nối b aVí dụ:CH2 = CH CH2 CH3 CH3 CH = CH CH3

buten -1 buten - 2Khác nhau vị trí của nhóm thế



Ví dụ:CH3– CH2 – CH2

Cl

CH3 – CH – CH3

Cl1 – clo propan (propyl clorua) 2 – clo propan (isopropyl clorua)

Khác nhau vị trí của nhóm chứcVí dụ:CH3 CH2 CH2 CH2 OH : butanol -1

CH3 – CH – CH2 – CH3 Rượu iso – butylic (butanol - 2)

OH3) Đồng phân nhóm chứcCác đồng phân của nhóm này khác nhau về nhóm chức, do đó tính chất hoá học ho àn

toàn khác nhau. Những đồng phân nhóm chức quan trọng l à:+ Anken - xicloankanVí dụ C3H6 có thể là

CH2 = CH – CH3 (Propen) H2C – CH2 (xiclo propan)

CH2

+ Ankađien - ankin - xicloankenVí dụ C4H6 có những đồng phân sau:CH2 = CH CH = CH2 CH2 = C = CH CH3

butađien -1,3 butađien -1,2CH C CH2 CH3 CH3 C C CH3.

butin -1 butin - 2

CH = CH

CH2– CH2 xiclobuten

HC = CH

CH – CH3 3 – metyl xiclopren -1

HC = C – CH3

CH2 1 – metyl xiclopren – 1 H2C - C = CH2

CH2 1 – metylenxiclopran

+ Rượu - eteVí dụ C3H8O có những đồng phân.CH3 CH2 CH2 OH : propanol - 1CH3 – CH – CH3 propanol - 2

OHCH3 CH2 O CH3 : etyl metylete+ Anđehit – xetonVí dụ C3H6O có 2 đồng phânCH3 CH2 CHO : propanalCH3 CO CH3 : đimetylxeton (axeton hoặc propanon).+ Axit - esteVí dụ C3H6O2 có 3 đồng phânCH3 CH2 COOH : axit propionic



CH3 COO CH3 : metyl axetatH COO C2H5 : etyl fomiat+ Nitro - aminoaxitVí dụ C2H5NO2 có hai đồng phânH2N CH2 COOH : axit aminoaxetic và CH3 CH2 NO2 : nitroetan.* Nhóm đồng phân hình học:Đây là loại đồng phân mà thứ tự liên kết của các nguyên tử trong phân tử hoàn toàn giống

nhau, nhưng khác nhau ở sự phân bố các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử trong không gian .Để có loại đồng phân này.Điều kiện cần là trong phân tử phải có nối đôi.Điều kiện đủ là mỗi nguyên tử cacbon ở nối đôi phải liên kết với hai nguyên tử hoặc

nhóm nguyên tử khác nhau: a b

C = C với a b và c d

c dTùy theo vị trí của các nguyên tử hay nhóm nguyên tử mà người ta phân biệt hai loại

đồng phân: đồng phân dạng cis hoặc đồng phân dạng trans. Cách xác định dạng cis, dạng trans : + Khi hai nhóm thể lớn nằm cùng phía so với mặt phẳng chứa lk đôi th ì ta có dạng cis - + Khi hai nhóm thể lớn nằm khác phía so với mặt phẳng chứa lk đôi th ì ta có dạng transVí dụ1: buten - 2 (CH3 CH = CH CH3)

CH3 CH3

C = Ccis – buten - 2

H H

CH3 HC = C

CH3 Htrans – buten - 2

Vậy để viết nhanh và đầy đủ đồng phân của mộ t chất bất kỳ thì chúng ta cần:Bước 1: Xác định xem chất đó thuộc loại hợp chất gì, no hay không no.Bước 2: Viết đồng phân mạch cacbon.Bước 3: Viết đồng phân vị trí của liên kết kép và của nhóm chức.Bước 4: Viết đồng phân nhóm chức.Bước 5: Kiểm tra xem trong các đồng phân vừa viết đồng phân n ào có dạng đồng

phân cis-trans không7. Hiện tượng đồng đẳng Đồng đẳng là hiện tượng các chất có cấu tạo và tính chất tương tự nhau, nhưng về thànhphần phân tử khác nhau một hay nhiều nhóm CH2. Những chất đó được gọi là những chấtđồng đẳng với nhau, chúng hợp thành một dãy gọi là dãy đồng đẳng

Ví dụ: Dãy đồng đẳng ankan:CH4, C2H6, C3H8,…(CTPT chung CnH2n+2). Dãy đồng đẳng anken:C2H4, C3H6, C4H8,…(CTPT chung CnH2n).Chú ý: Không phải tất cả các chất có cùng công thức chung đều là đồng đẳng của nhau.

Ví dụ: không phải tất cả các rượu no đơn chức có công thức chung C nH2n+1OH là đồngđẳng.

Chẳng hạn CH3 CH2 OH rượu bậc 1



CH3 – CH – CH3 Rượu bậc 2

OHHơn kém nhau 1 nhóm CH2 nhưng có tính chất hoá học không hoàn toàn giống nhau -

không phải là đồng đẳng của nhau.Hai chất đồng đẳng liên tiếp (kề nhau) có số nguyên tử cacbon Cn và Cn+1 hoặc Cn-1.Sự biến đổi tính chất vật lý của các chất trong d ãy đồng đẳng thường tuân theo một quy

luật chung. Ví dụ mạch cacbon càng dài thì nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tăng dần, độ tantrong nước giảm dần.8. Cách gọi tên các hợp chất hữu cơ

a. Tên gọi thông thường:Không tuân theo quy tắc khoa học nào, thường xuất hiện từ xưa và bắt nguồn từ nguyên

liệu hoặc tên nhà bác học tìm ra, hoặc một địa điểm tìm ra hợp chất đó,...Ví dụ: Axitfomic (axit kiến); olefin (khí dầu); axit axetic (axit giấm),…b. Danh pháp quốc tế (danh pháp IUPAC): Để gọi tên một hợp chất hữu cơ theo danh pháp quốc tế, chúng ta cần tiến hành theo

các bước sau: Bước 1: Chọn mạch C chính là mạch C dài nhất có chứa nối đôi, nối ba, nhóm thế,

nhóm chức, … Bước 2 : Đánh số thứ tự các nguyên tử C trên mạch chính (bằng chữ số ả rập) xuất phát

từ phía gần nhóm chức, nối đôi, nối ba, nhóm thế, mạch nhánh .Quy tắc đánh số. Ưu tiên đánh số lần lượt theo thứ tự.

Nhóm chức nối đôi nối ba mạch nhánh.Đối với hợp chất tạp chức th ì ưu tiền lần lượt: Axit anđehit rượu.

Bước 3: Gọi tên.:Tên = vị trí nhóm thế + tên nhóm thế + tên mạch chính (có đuôi phù hợp với từng loại

chất) + vị trí lk bội.+ Nếu có nhiều nhóm thế giống nhau thì gộp chúng lại và thêm các tiếp đầu ngữ: đi (2),

tri (3), tetra (4), penta (5),…+ Ngăn cách giữa số và chữ là dấu “–’’Chú ý: Hiện nay cũng tồn tại một số cách gọi khác t ùy trường hợp và điều kiện nghiên

cứu mà chúng ta nên sử dụng cách gọi tên cho phù hợp.* Tên mạch chính: xuất phát từ các hiđrocacbon no mạch thẳng. Các hợp chất c ùng loại

(cùng dãy đồng đẳng), cùng nhóm chức thì có đuôi giống nhau.Cụ thể:Hiđrocacbon no (ankan) có đuôi an:

CH3 CH2 CH3 : propanHiđrocacbon có nối đôi (anken) có đuôi en:

CH2 = CH CH3 : propenHiđrocacbon có nối ba (ankin) có đuôi in:

CH C CH3 : propinHợp chất anđehit có đuôi al:

CH3 CH2 CHO : propanalHợp chất rượu có đuôi ol:

CH3 CH2 CH2 OH : propanolHợp chất axit hữu cơ có đuôi oic:

CH3 CH2 COOH : propanoic.Hợp chất xeton có đuôi on:



CH3 – C – CH3 propanon (axeton)

O Để chỉ số nguyên tử C có trong mạch chính, người ta dùng các phần nền (phần đầu) sau:

Bảng 5: Phần nền để gọi tên các hợp chất hữu cơSố nguyên

tử C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Phần nền Met Et Prop But Pen Hex Hep Oct Non dec

* Tên của nhóm thế: Trong hoá hữu cơ, tất cả những nguyên tử khác hiđro (như Cl, Br,…) hoặc nhóm nguyên tử (như NO2, NH2,…, các gốc hiđrocacbon CH3 , C2H5 ,…)đều được coi là nhóm thế.hóm thế là các nguyên tử thì tên gọi là tên nguyên tố. Tên gốc hiđrocacbon đều xuất phát từ tên hiđrocacbon tương ứng với phần đuôi khác

nhau.+ Gốc hiđrocacbon no hoá trị 1 gọi theo t ên của ankan tương ứng bằng cách thay

đuôi an bằng đuôi yl và được gọi chung là gốc ankyl.Ví dụ: CH3 : metyl, C2H5 : etyl,…+ Gốc hiđrocacbon chưa no hoá tr ị 1 có đuôi enyl đối với anken, đuôi nyl đối với

ankin và đuôi -đienyl đối với đien.Ví dụ:

CH2 = CH : etilenyl (thường gọi là gốc vinyl)CH C : axetilenyl hay etinyl.+ Gốc hoá trị 2 tạo thành khi tách 2 nguyên tử H khỏi 1 nguyên tử C hoặc tách

nguyên tử O khỏi anđehit hay xeton. Gốc hoá trị 2 có đuôi từ -yliđen. Ví dụ:CH3 CH2 CH = : propyliđen.

9. Một số dạng phản ứng hoá học trong hoá hữu c ơa. Phản ứng thế: Là phản ứng trong đó nguyên tử (hay nhóm nguyên tử) bị thay thế bởi

nguyên tử (hay nhóm nguyên tử) khác.Ví dụ:

CH4 + Cl – Cl -> CH3Cl + HClb. Phản ứng cộng hợp: Là phản ứng trong đó phân tử của một chất cộng hợp v ào liên kết

đôi hoặc liên kết ba trong phân tử của chất khác.Ví dụ:

CH3 – CH = CH2 + Br2-> CH3 – CH = CH2

Br BrCH3 – CH = CH2 + Br2-> CH3 – CH – CH3 sản phẩm chính

Br

CH3 – CH2 – CH2 sản phẩm phụ

BrTrong trường hợp phản ứng cộng hợp bất đối xứng, h ướng cộng chủ yếu được xác định

theo quy tắc cộng Maccopnhicop (hay quy tắc cộng hợp bất đối xứng):Theo quy tắc Maccopnhicop, trong phản cộng HX vào liên kết bội bất đối xứng, nguyên

tử H (hay là phần mang điện tích dương) cộng vào nguyên tử cacbon có nhiều H hơn, cònnguyên tử X (hay là phần mang điện tích âm) cộng vào nguyên tử cacbon có ít H hơn.Vì vậy sản phẩm chính trong phản ứng trên là iso-propyl clorua.



Quy tắc cộng được hiểu rộng ra với các tác nhân l à những phân tử bất đối xứng chungchứ không riêng HX.

Sản phẩm thu được theo quy tắc này là sản phẩm chính chiếm phần lớn, c òn sản phẩmthu được ngược quy tắc này là sản phẩm phụ, chiếm một tỷ lệ rất thấp.

Chú ý: Khi phản ứng cộng hợp tác nhân bất đối có xúc tác l à các peoxit thì sản phẩm tạothành theo hướng ngược quy tắc cộng trên là sản phẩm chính (sản phẩm Hopman)

c. Phản ứng tách HX (HCl, HBr, H 2O,…): Là phản ứng tách một hay nhiều phân tử HXkhỏi các phân tử hợp chất hữu cơ. Trong những phản ứng đó, X được tách ra với một H ở Cbên cạnh C liên kết trực tiếp với X:

Ví dụ:

CH3 – CH – CH3 0,, tROHKOH CH3 – CH = CH2 + HBr

BrTrong những trường hợp phức tạp, có nhiều H có thể tách ra c ùng X liên kết với các

nguyên tử C có bậc khác nhau, sản phẩm tách chính sẽ được xác định theo quy tắc táchZaixep:

“Trong phản ứng tách HX khỏi phân tử hợp chất hữu cơ, nguyên tử X sẽ được ưu tiêntách ra cùng nguyên tử H ở C bậc cao hơn”.

CH3 – CH – CH2 – CH3 0,, tROHKOH CH3 – CH = CH – CH3 + HBr sản phẩm chính

Br

CH2 = CH – CH2 – CH2 + HBr sản phẩm phụd. Phản ứng trùng hợp: Là phản ứng cộng hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ (monome)

giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử lớn hay cao phân tử (polime)Phản ứng trùng hợp có thể xảy ra giữa hai loại monome khác nhau, khi đó gọi l à phản

ứng đồng trùng hợp.Điều kiện để các monome tham gia phản ứng tr ùng hợp là: phân tử phải có liên kết kép

hoặc có vòng không bền.Ví dụ:

nCH2 = CH2 ptxt ,, 0 (- CH2 – CH2- )n

e. Phản ứng trùng ngưng: Là phản ứng kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) tạo th ànhphân tử lớn polime, đồng thời tách ra nhiều phân tử nhỏ đ ơn giản như H2O, NH3, HCl,…

Điều kiện để các monome tham gia phản ứng tr ùng ngưng là: phân tử phải có ít nhất 2nhóm chức hoặc 2 nguyên tử linh động có thể tách khỏi phân tử.

Phản ứng trùng ngưng có thể xảy ra giữa hai loại monome khác nhau.Ví dụ:

nHOOC – (CH2)5 – NH ptxt ,, 0 (- CO – (CH2)5 – NH -)n + nH2Of. Phản ứng oxi hoá+ Phản ứng cháy (oxi hóa hoàn toàn): tạo thành CO2, H2O và một số sản phẩm khác.Ví dụ:

CH3OH + 3/2O2 -> CO2 + 2H2O+ Phản ứng oxi hoá nhóm chức hoặc oxi hoá liên kết kép (oxi hoá không hoàn toàn).Ví dụ+ Oxi hoá : rượu anđehit axit.

R – CH2OH -> R – CHO -> RCOOHg. Phản ứng khử hợp chất hữu cơ: Khử các nhóm chức để biến loại chất n ày thành loại

chất khác.Ví dụ:



R – CHO -> R – CH2OHh. Phản ứng este hóa: Là phản ứng giữa axit và rượu tạo thành este.Ví dụ:

CH3COOH + C2H5OH đSOH 42 CH3COOC2H5 + H2OMuốn phản ứng este hoá xảy ra ho àn toàn, phải dùng chất hút nước (thường hay dùng

H2SO4 đ, Al2O3,…)i. Phản ứng thuỷ phân: Là phản ứng giữa hợp chất hữu c ơ và nước tạo thành hai hay

nhiều hợp chất mới.Ví dụ:

CH3COONa + H2O -> CH3COOH + Na+ + OH-

CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OHj. Phản ứng crackinh: Là quá trình bẻ gãy mạch cacbon của phân tử hiđrocacbon th ành

các phân tử nhỏ hơn dưới tác dụng của nhiệt hoặc chất xúc tác.C3H6 crk CH4+ C2H4

k. Phản ứng refominh: Là quá trình dùng nhiệt và chất xúc tác biến đổi cấu trúc mạchcác hiđrocacbon: từ mạch hở thành mạch vòng, từ mạch ngắn thành mạch dài,…10. Các hiệu ứng chuyển dịch electron

a. Hiệu ứng cảm ứng+ Định nghĩa: Hiệu ứng cảm ứng (ký hiệu là I) là sự dịch chuyển mây e dọc theo mạch C

dưới tác dụng hút hoặc đẩy của các nguyên tử hay nhóm nguyên tử..Ví dụ:

CH3 CH2 CH2 Cl+ Phân loạiQuy ước: Trong liên kết (C H) nguyên tử H có I = 0- Nhóm thế có độ âm điện lớn hơn H sẽ hút e gây ra hiệu ứng cảm ứng âm (I). Hiệu

ứng I tăng theo chiều tăng của độ âm điện của nhóm thế. F > Cl > Br. F > OH > NH2

- Nhóm thế có độ âm điện nhỏ hơn H, có +I. Hiệu ứng +I tăng theo bậc của ankyl C(CH3)3 > CH(CH)3 > C2H5 > CH3

- Hiệu ứng cảm ứng I giảm nhanh khi tăng chiều d ài mạch các liên kết và sự án ngữkhông gian.

+ Ứng dụng: Hiệu ứng cảm ứng I dùng để giải thích tính axit - bazơ của hợp chất hữu cơ: Nhóm thế gây hiệu ứng I càng mạnh, làm tính axit của hợp chất càng tăng. Nhóm thế gây hiệu ứng +I càng mạnh làm tính bazơ của hợp chất càng tăng.

b. Hiệu ứng liên hợp+ Định nghĩa: Hiệu ứng liên hợp (ký hiệu là C) là hiệu ứng dịch chuyển mây electron

trong hệ liên hợp dưới tác dụng hút hoặc đẩy e của các nguy ên tử nhóm thế.+ Phân loại: Nhóm thế hút electron gây ra hiệu ứng -C. Đó là các nhóm thế không no.Ví dụ:

CH2 = CH – CH = OHiệu ứng này giải thích sự thay đổi tính axit - bazơ của hợp chất hữu cơ có nhóm thế:

Nhóm thế C làm tăng độ phân cực của liên kết O H, do đó làm tăng tính axit.- Nhóm thế +C (nhóm thế đẩy electron ) làm tăng tính bazơ (tức khả năng kết hợp

proton nhờ cặp electron p không phân chia) v à làm giảm tính axit.



Ví dụ các nguyên tử H ở vị trí ortho và para trong phân tử phenol dễ bị thế do hiệu ứng+C gây ra bởi oxi của nhóm OH làm mật độ e ở các vị trí này cao hơn.

OH

Chương 2HIĐROCACBON

Hiđrocacbon là những hợp chất hữu cơ mà phân tử chỉ chứa các nguyên tử cacbon vàhiđro. Dựa vào cấu tạo mạch cacbon và bản chất liên kết giữa các nguyên tử cacbon, ngườita thường phân ra ba loại lớn : Hiđrocacbon no (bão hoà, trong phân tử chỉ có liên kết đơn - liên kết ). Hiđrocacbon không no (chưa bão hoà, trong phân tử ngoài liên kết đơn, còn có liên kết

đôi và liên kết ba - nghĩa là có cả liên kết và ). Hiđrocacbon thơm Đối với hiđrocacbon no mạch hở, ta thấy số liên kết giữa các nguyên tử C bằng số

nguyên tử cacbon trừ đi 1. Vì mỗi nguyên tử C có 4e hoá trị (C có hoá trị IV) m à mỗi liênkết cần 2e hoá trị, nên nếu phân tử có n nguyên tử C thì số e hoá trị còn để liên kết với H là4n 2 (n 1) = 2n + 2. Do vậy công thức chung của hiđrocacbon no mạch hở l à CnH2n+2. Đối với hiđrocacbon không no mạch hở có một liên kết đôi (ví dụ anken), ngoài liên kết

còn cần 2e hoá trị để tạo thành liên kết giữa 2 nguyên tử C.Do số e hoá trị cần để liên kết với H giảm đi 2 đơn vị. Do đó công thức của anken l à

CnH2n. Nếu anken có a liên kết đôi thì công thức chung sẽ là CnH2n+22a. Đối với hiđrocacbon mạch hở có một li ên kết ba (ankin, ví dụ CH 3 C CH) thì ngoài

liên kết còn 2 liên kết dùng hết 4e hoá trị. Do đó số nguyên tử H liên kết cũng giảm đi4 đơn vị (so với hiđrocacbon no). Công thức chung của ankin sẽ l à CnH2n+24 = CnH2n2. Đối với hiđrocacbon vòng no: Khi tạo thành vòng đã dùng mất 2e hoá trị nên số e hoá

trị để liên kết với H giảm nên số e hoá trị để liên kết với H giảm 2 đơn vị (so vớihiđrocacbon no mạch hở). Do đó, công thức hiđrocacbon v òng no (xicloankan) là C nH2n

(đồng phân của anken).Vậy công thức chung của mọi hiđrocacb on là: CnH2n+22a.n: Số nguyên tử C trong phân tử.a = Số liên kết số vòng

I. Hiđrocacbon no mạch hở _Ankan1. Đồng đẳng – đồng phân – danh pháp

a. Đồng đẳng:Công thức chung của dãy là CnH2n+2 với n 1.Tên gọi chung là ankan hay parafinChất đơn giản nhất là metan CH4 (metan). Tất cả các hợp chất có cùng công thức chung

hợp thành một dãy đồng đẳng của metan CH 4.b. Đồng phân:Từ C1- C3: không có hiện tượng đồng phânTừ C4: có đồng phân mạch cacbon: không nhánh (thẳng) v à có nhánh.Ví dụ:

C4H10: có hai đồng phân: CH3 – CH2 – CH2 – CH3 và CH3 – CH(CH3) – CH3

c. Danh pháp:+ Danh pháp thường:

Tất cả các ankan đều tận cùng bằng đuôi “an”.



Bốn ankan đầu dãy có tên gọi xuất phát từ nguồn gốc lịch sử. Các ankan khác có t êngọi xuất phát từ các số đếm.

Tên gọi của một số ankan đầu dãy được giới thiệu trong bảng sau:Bảng 5: Tên gọi một số ankan đầu dãy

Công thức Tên gọi Công thức Tên gọiCH4 Metan C6H14 HexanC2H6 Etan C7H16 HeptanC3H8 Propan C8H18 OctanC4H10 Butan C9H20 NonanC5H12 Pentan C10H22 Decan

Với ankan mạch nhánh:Tên gọi của một số ankan mạch nhánh đ ược gọi theo quy ước sau:

+ Để phân biệt với trường hợp mạch C có nhánh, người ta thêm vào trước tên gọi củaankan mạch thẳng tiếp đầu ngữ : n – (normal nghĩa là bình thường).

+ Nếu ở nguyên tử C thứ 2 có 1 nhánh – CH3 thì thêm trước tên gọi tiếp đầu ngữ: iso+ Nếu ở nguyên tử C thứ 2 có 2 nhánh – CH3 thì thêm trước tên gọi tiếp đầu ngữ: neo

Ví dụ:C5H12: có ba đồng phân:1, CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 n - pentan2, CH3 – CH(CH3) – CH2 – CH3 iso - pentan3, CH3 – C(CH3)2 – CH3 neo – pentan

+ Danh pháp quốc tế (danh pháp IUPAC):Để gọi tên ankan theo danh pháp quốc tê, chúng ta tiến hành qua các bước sau:

- Bước 1: Chọn mạch C dài nhất làm mạch chính- Bước 2: Đánh số thứ tự các nguyên tử C của mạch chính từ phía nào gần nhánh- Bước 3: Gọi tên: Tên ankan = số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch chính

Ví dụ:1CH3 – 2CH2 – 3CH – 4CH – 5CH2 – 6CH3

Cl CH 3 3 – Clo – 4 – metyl hexan2. Tính chất vật lý Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tăng dần khi tăng số nguy ên tử C trong phân tử. Bốn

chất đầu là khí, các chất có n từ 5 17 là chất lỏng, khi n 18 là chất rắn. Đều không tan trong nước nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ

3. Tính chất hoá học* Đặc điểm cấu tạo:Phân tử CH4: H

C

H H HCấu trúc phân tử:

hoặc



. Trong phân tử chỉ có liên kết đơn (liên kết ) tạo thành từ 4 obitan lai hoá sp3 củanguyên tử C, định hướng kiểu tứ diện đều. Do đó mạch C có dạng gấp khúc. Các nguy ên tửcó thể quay tương đối tự do xung quanh các liên kết đơn. Hiện tượng đồng phân do các mạch C khác nhau (có nhánh khác nhau hoặc khôn g có

nhánh).Phản ứng đặc trưng là phản ứng thế.a. Phản ứng thế

+ Thế clo và brom: Khi chiếu sáng hoặc đun nóng hỗn hợp ankan v à clo (hoặcBrom), phản ứng diễn ra và tạo thành hỗn hợp sản phẩm

CH4 + Cl2 askt CH3ClCH3Cl + Cl2 askt CH2Cl2 + HClCH2Cl2 + Cl2 askt CHCl3 + HClCHCl3 + Cl2 askt CCl4 + HCl

CH4 + Br2 C0100 CH3Br + HBrIot không có phản ứng thế với ankan. Flo phân huỷ ankan k èm theo nổ.Những ankan có phân tử lớn tham gia phản ứng thế êm dịu hơn và ưu tiên thế những

nguyên tử H của nguyên tử C bậc cao.Ví dụ:

CH3 – CH2 – CH3 + Cl2 askt CH3 – CHCl – CH3 + HCl+ Thế với HNO3 (hơi HNO3 ở 200oC 400oC).

C2H6 + HO – NO2 đSOH 42 C2H5 – NO2 + H2Ob. Tác dụng của nhiệt độ:

+ Phản ứng phân hủy -> C + H2

Ví dụ nhiệt phân metan:CH4 C01000 C + 2H2

+ Phản ứng tách hiđro -> anken + H2: (ở 400 900oC, xúc tác Cr2O3 + Al2O3)

CH3 – CH2 – CH2 – CH3 0

32 ,tOAl

)(

)(

2322

233

sppHCHCHCHCH

spcHCHCHCHCH

+ Phản ứng crackinh -> ankan + anken (mạch nhỏ hơn)

C4H10 0t

634

4262

HCCH

HCHC

c. Phản ứng oxi hoá:+ Phản ứng cháy: sản phẩm cháy là CO2 và H2O.

CH4 + 2O2 0t CO2 + 2H2O

+ Oxi hoá không hoàn toàn :CH4 + O2 -> C + 2H2O

CH4 + 2Cl2 0t C + 4HCl

CH4 + O2 CNO 0700, HCHO + H2OCH4 + 1/2O2 atmCCu 100,250, 0

CH3OH4. Điều chế

a. Điều chế metan:+ Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí thiên nhiên, khí hồ ao, khí dầu mỏ, khí chưng

than đá.+ Tổng hợp



C + 2H2 CNi 0500, CH4

CO + 3H2 0,txt CH4 + H2O

CH3COONa + NaOH 0,tCaO CH4 + Na2CO3

Al4C3 + 12H2O -> 4Al(OH)3 + 3CH4

b. Điều chế các ankan khác+ Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí dầu mỏ, khí thiên nhiên, sản phẩm crackinh.+ Tổng hợp từ các dẫn xuất halogen :

R - Cl + 2Na + Cl - R' R - R' + 2NaClVí dụ:

CH3 – Cl + 2Na + C2H5 –Cl 0t CH3 – CH2 – CH3 + 2NaCl

CH3 – Cl + 2Na + Cl – CH3 0t CH3 – CH3 + 2NaCl

+ Từ các muối axit hữu cơR – COONa + NaOH

0,tCaO R - H + Na2CO3

5. Ứng dụng Dùng làm nhiên liệu (CH4 dùng trong đèn xì để hàn, cắt kim loại). Dùng làm dầu bôi trơn. Dùng làm dung môi. Để tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác: CH3Cl, CH2Cl2, CCl4, CF2Cl2,… Đặc biệt từ CH4 điều chế được nhiều chất khác nhau: hỗn hợp CO + H 2, amoniac,CH CH, rượu metylic, anđehit fomic

II. Anken (olefin)1. Đồng đẳng – đồng phân – danh pháp

a. Đồng đẳng:Công thức chung của dãy là CnH2n với n 2.Tên gọi chung là anken hay olefinChất đơn giản nhất là etilen C2H4. Tất cả các hợp chất có cùng công thức chung hợp

thành một dãy đồng đẳng của etilen C2H4.b. Đồng phân:Từ C2- C3: không có hiện tượng đồng phânTừ C4: có đồng phân về:

+ Mạch cacbon: không nhánh (thẳng), có nhánh v à mạch vòng (xicloankan).+ Đồng phân về vị trí của liên kết đôi+ Có thể có đồng phân hình học (đồng phân cis, trans)

Ví dụ:C4H8: có các đồng phân:1, CH2 = CH – CH2 – CH3

2, CH3 – CH = CH – CH3

3, CH2 = C(CH3) – CH3

Buten - 2 (CH3 CH = CH CH3) có đồng phân hình học:

CH3 CH3

C = Ccis – buten - 2

H H

CH3 H

C = C

H CH3

c. Danh pháp:+ Danh pháp thường:Tên gọi của các anken xuất phát từ t ên ankan tương ứng, chỉ đổi đuôi “an” thành đuôi

“ilen”:



Công thức Tên gọiCông thức Tên gọi

C6H12 HexilenC2H4 Etilen C7H14 HeptilenC3H6 Propilen C8H16 OctilenC4H8 Butilen C9H18 NonilenC5H10 Pentilen C10H20 Decilen

+ Danh pháp quốc tế (danh pháp IUPAC):Để gọi tên anken theo danh pháp quốc tê, chúng ta tiến hành qua các bước sau:

- Bước 1: Chọn mạch C dài nhất chứa liên kết đôi làm mạch chính- Bước 2: Đánh số thứ tự các nguyên tử C của mạch chính từ phía nào gần lk đôi- Bước 3: Gọi tên: Tên anken = số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch chính

(đổi đuôi an -> en) + vị trí lk đôiVí dụ:

1CH3 – 2CH = 3C – 4 CH – 5CH2 – 6CH3

Cl CH 3 3 – Clo – 4 – metyl hexen - 2

2. Tính chất vật lý Theo chiều tăng của n (trong công thức C nH2n), nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy tăng.

n = 2 4 : chất khín = 5 18 : chất lỏng.n 19 : chất rắn.

Đều ít tan trong nước, tan được trong một số dung môi hữu c ơ (rượu, ete,…)3. Tính chất hoá học

* Đặc điểm cấu tạo: Mạch C hở, có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh. Trong phân tử có 1 liên kết đôi: gồm 1 liên kết và 1 liên kết . Nguyên tử C ở liên

kết đôi tham gia 3 liên kết nhờ 3 obitan lai hoá sp2, còn liên kết nhờ obitan p không laihoá. Đặc biệt phân tử CH2 = CH2 có cấu trúc phẳng.

Do có liên kết nên khoảng cách giữa 2 nguyên tử C = C ngắn lại và hai nguyên tử Cnày không thể quay quanh liên kết đôi vì khi quay như vậy liên kết bị phá vỡ.

Do liên kết trong liên kết đôi kém bền nên các anken có phản ứng cộng đặc trưng, dễbị oxi hoá ở chỗ nối đôi và có phản ứng trùng hợp.

a. Phản ứng cộng hợp+ Cộng hợp H2:

CH2 = CH2 + H2 0,tNi CH3 – CH3

+ Cộng hợp halogen: Làm mất màu nước brom ở nhiệt độ thường.CH2 = CH2 + Cl2

0,tNi CH2 – CH2

Cl Cl(Theo dãy Cl2, Br2, I2 phản ứng khó dần.)+ Cộng hợp hiđrohalogenua HX (sản phẩm theo quy tắc cộng Maccopnhicop)

CH3 – CH = CH2 + HCl OH 2 CH3 – CH – CH2 (spc)

Cl H



(Theo dãy HCl, HBr, HI phản ứng dễ dần)+ Cộng hợp H2O (đun nóng, có axit loãng xúc tác):Cũng tuân theo quy tắc Maccôpnhicôp: Nhóm - OH đính vào C bậc caoCH3 – CH = CH2 + H – OH

0,tH CH3 – CH – CH2 (spc)

OH Hb. Phản ứng trùng hợp: Có xúc tác, áp suất cao, đun nóng

nCH2 = CH2 0,, txtp (- CH2 – CH2 -) n

etilen poli etilen (PE)c. Phản ứng oxi hoá+ Phản ứng cháy (phản ứng oxi hóa ho àn toàn)

CnH2n +2

3nO2

0t nCO2 + nH2O

+ Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn: Tạo thành rượu 2 lần rượu hoặc đứt mạch C chỗnối đôi tạo thành anđehit hoặc axit.

R – CH = CH2 + [O] + H2O -> R – CH – CH2

KMnO4 OH OH4. Điều chế

a. Điều chế etilen: Tách nước khỏi rượu etylic

CH3 – CH2 – OH CđSOH 042 170, CH2 = CH2 + H2O

Tách H2 khỏi etan:CH3 – CH3

0,tFe CH2 = CH2 + H2

Crackinh ankan mạch lớn hơn:CH3 – CH2 – CH3 Crk CH4 + CH2 = CH2

Cộng hợp H2 vào axetilen

CH CH + H2 0,tPd CH2 = CH2

b. Điều chế các anken khác: Thu từ nguồn khí chế biến dầu mỏ. Tách H2 khỏi ankan:

CnH2n + 2 0,tFe CnH2n + H2

Tách nước khỏi rượuR – CH2 – CH2 – OH CđSOH 0

42 170, R – CH = CH2 + H2O Tách HX khỏi dẫn xuất halogen:

R – CH2 – CH2 – X + KOH 0,tOHR R – CH = CH2 + KX + H2O Hoặc:

R – CH2 – CH2 – X 0,, tOHRKOH R – CH = CH2 + HX Tách X2 từ dẫn xuất đihalogen:

R – CHX – CH2X + Zn 0t R – CH = CH2 + ZnX2

(Phản ứng trong dung dịch rượu với bột kẽm xúc tác).5. Ứng dụng Dùng để sản xuất rượu, các dẫn xuất halogen và các chất khác. Để trùng hợp polime: polietilen, poliprpilen. Etilen còn được dùng làm quả mau chín.

III. Ankin1. Đồng đẳng, đồng phân, danh pháp



a. Đồng đẳng:Công thức chung CnH2n2 (n 2)Chất đơn giản nhất là axetilen CH CH. Các chất có cùng công thức chung như trên và

có cấu tạo tương tự axetilen hợp thành dãy đồng đẳng của axetilen.b. Đồng phân: Hiện tượng đồng phân là do mạch C khác nhau và do vị trí nối ba khác nhau. Ngoài ra còn đồng phân với ankađien và hiđrocacbon vòng. c. Danh pháp:Tương tự như cách gọi tên anken nhưng có đuôi in.Ví dụ:

HC C CH – CH2 – CH3

CH3 3 – metyl pentin - 12. Tính chất vật lý Khi n tăng, nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy tăng dần.n = 2 4 : chất khín = 5 16 : chất lỏng.n 17 : chất rắn. Đều ít tan trong nước, tan được trong một số dung môi hữu c ơ. Ví dụ axetilen tan khá

nhiều trong axeton.3. Tính chất hoá học

* Đặc điểm cấu tạo: Trong phân tử có một liên kết ba (gồm 1 liên kết và 2 liên kết ). Đặc biệt phân tử axetilen có cấu h ình đường thẳng ( H C C H : 4 nguyên tử nằm

trên một đường thẳng). Trong phân tử có 2 liên kết làm độ dài liên kết C C giảm so với liên kết C = C vàC C. Các nguyên tử C không thể quay tự do quanh li ên kết ba. Do đó, các ankin có những tính chất đặc trưng của liên kết như: phản ứng cộng, trùnghợp; ngoài ra do nguyên tử H ở liên kết ba tương đối linh động nên các ankin có H liên kếtvới C ở liên kết ba (ankin -1) còn có phản ứng thế ion kim loại đặc trưng.

a. Phản ứng cộng: Có thể xảy ra theo 2 nấc. + Cộng H2 (t

o, xúc tác):HC CH + H2

0,tPd CH2 = CH2

CH2 = CH2 + H2 0,tNi CH3 – CH3

+ Cộng halogen (làm mất màu nước brom)HC CH + Br2 OH 2 BrHC = CHBrBrHC = CHBr + Br2 OH 2 Br2HC – CHBr2

+ Cộng hiđrohalogenua HX (HCl, HCN, CH3COOH,…): ở 120oC 180oC với HgCl2

xúc tácHC CH + HCl

02 ,tHgCl CH2 = CHCl (vinyl clorua)

Vinyl clorua được dùng để trùng hợp thành nhựa P.V.C:nCH2 = CHCl

0,, tpxt (- CH2 – CH - )n (PVC)

ClPhản ứng cộng HX có thể xảy ra đến cùng:

HC CH + 2HCl 0

2 ,tHgCl CH3 – CHCl2 (1,1 – diclo etan)HC CH + CH3 – COOH

023 ,)( tZnCOOCH CH3 – COO – CH = CH2 (vinyl axetat)

HC CH + HCN 32 ,NHCuCl CH2 = CHCN (vinyl xianua)



Đối với các đồng đẳng của axetilen, phản ứng cộng tuân theo quy tắc Maccôpnhicôp .Ví dụ:

HC C – CH3 + HCl -> CH2 = CCl – CH3

+ Cộng H2O: Cũng tuân theo quy tắc Maccôpnhicôp:

HC CH + H2O CHg 02 80, CH2 = CH – OH -> CH3 – CHO (andehit axetic)

CH3 – C CH + H2O 02 ,tHg CH3 – C = CH2 -> CH3 – C – CH3

OH Ob. Phản ứng trùng hợp

2HC CH ClNHCuCl 4, HC C – CH = CH2

3HC CH CC 0600, C6H6

c. Phản ứng thế ion kim loại: Chỉ xảy ra đối với axetilen và các ankin khác có nối ba ởcacbon đầu mạnh R C CH:

2R C CH + Ag2O duNH3 2R C CAg (màu vàng nhạt) + H2OHC CH + Ag2O duNH3 AgC CAg + H2OHay có thể viết là:R C CH + AgNO3 + NH3 R C CAg + NH4NO3

HC CH + 2CuOH 0_ ,tOH Cu - C C – Cu (đỏ nâu)+ 2H2O

Khi cho sản phẩm thế tác dụng với axit lại giải phóng ankin:AgC CAg + 2HNO3 -> HC CH + 2AgNO3

d. hản ứng oxi hoá ankin+ Phản ứng cháy

CnH2n -2 + O2 0t nCO2 + (n - 1)H2O

Phản ứng toả nhiệt + Oxi hoá không hoàn toàn (làm mất màu dung dịch KMnO4) tạo thành nhiều sản phẩm

khác nhau.Ví dụ:

HC CH + [O] + H2O -> HOOC – COOH axit oxalic dd KMnO4

Khi oxi hoá ankin bằng dung dịch KMnO 4 trong môi trường H2SO4, có thể gây ra đứtmạch C ở chỗ nối ba để tạo thành anđehit hoặc axit.4. Điều chế

a. Điều chế axetilen:+ Tổng hợp trực tiếp

2C + H2 C03000 C2H2

+ Từ metan2CH4 ln,15000 lC C2H2 + 3H2

+ Thuỷ phân canxi cacbuaCaC2 + 2H2O -> Ca(OH)2 + C2H2

+ Tách hiđro của etanCH3 – CH3

0,tFe C2H2 + 2H2

b. Điều chế các ankin khác: + Tách hiđrohalogenua khỏi dẫn xuất đihalogen (tách kiềm r ượu)

CH2– CH – R + 2KOH 0,tOHR C2H2 + 2KCl + 2H2O

Cl Cl + Phản ứng giữa axetilenua với dẫn x uất halogen



CH3 – I + Ag – C C – Ag + I – CH3 -> CH3– C C – CH3 + 2AgI5. Ứng dụng của ankin

Chỉ có axetilen có nhiều ứng dụng quan trọng. Để thắp sáng (khí đất đèn). Dùng trong đèn xì để hàn, cắt kim loại. Dùng để tổng hợp nhiều chất hữu c ơ khác nhau: anđehit axetic, cao su t ổng hợp

(policlopren), các chất dẻo và các dung môi,…

IV Ankađien (hay điolefin)Công thức chung là : CnH2n2 (n 3). Chất tiêu biểu là: butadien – 1, 3 và isopren

(2 – metyl butađien – 1, 3)1. Cấu tạo

Có 2 liên kết đôi trong phân tử. Các nối đôi có thể: Ở vị trí liền nhau: C = C = C Ở vị trí cách biệt: C = C C C = C Hệ liên hợp: C = C C = C Quan trọng nhất là các ankađien thuộc hệ liên hợp. Ta xét 2 chất tiêu biểu là:Butađien : CH2 = CH CH = CH2 và

CH2 = C – CH = CH2 isopren

CH3

2. Tính chất vật lýButađien là chất khí, isopren là chất lỏng (nhiệt độ sôi = 34 oC). Cả 2 chất đều không tan

trong nước, nhưng tan trong một số dung môi hữu cơ như: rượu, ete.3 Tính chất hoá học

Phân tử Ankadien có 2 liên kết , do đó nó có những tính chất hóa học đặc trưng củaloại liên kết này: phản ứng cộng, phản ứng trùng hợp,… Nhưng quan trọng nhất là 2 phảnứng sau:

a. Phản ứng cộng:+ Cộng halogen làm mất màu nước brom

CH2 = CH – CH = CH2 + Br2 ->

%)20(

%)80(

22

22

CHCHCHBrBrCH

BrCHCHCHBrCH

Đủ brom, các nối đôi sẽ bị bão hoà.+ Cộng H2

CH2 = CH – CH = CH2 + H2 ColePd 012,tan,

223

33

CHCHCHCH

CHCHCHCH

+ Cộng hiđrohalogenua

CH2 = CH – CH = CH2 + H - Br ->

%)20(

%)80(

23

23

CHCHCHBrCH

BrCHCHCHCH

b. Phản ứng trùng hợpn CH2 = CH – CH = CH2

0,, tpNa (- CH2 – CH = CH – CH2 -)n cao su BunanCH2 = C – CH = CH2

0,, tpxt (- CH2 – C = CH – CH2 -)n cao su isopren

CH3 CH3

4. Điều chếa. Tách hiđro khỏi hiđrocacbon no:Phản ứng xảy ra ở 600oC, xúc tác Cr2O3 + Al2O3, áp suất thấp.



CH3 – CH2 – CH2 – CH3 CH2 = CH – CH = CH2 + 2H2

CH3 – CH2 – CH2 – CH3 CH2 = C – CH = CH2 + 2H2

CH3 CH3

b. Điều chế từ rượu etylic hoặc axetilen:2CH3CH2OH

0,, tMgOZnO CH2 = CH – CH = CH2 + H2 + 2H2O (hoặc khi xt: Al2O3,5000C)

2HC CH ClNHCuCl 4, HC C – CH = CH2

HC C – CH = CH2 + H2 0,tPd CH2 = CH – CH = CH2

V. Hiđrocacbon thơm (Aren) Các hiđrocacbon thơm quen thu ộc như benzen (C6H6), toluen (C6H5 CH3), etylbenzen

(C6H5 C2H5) và các đồng đẳng của nó có công thức chung C nH2n-6 với n 6. Ngoài ra, cócác aren mạch nhánh không no như stiren C6H5 CH = CH2, phenylaxetilen C6H5 C CH,…hoặc có nhiều nhân benzen như naphtalen, antraxen. Hiđrocacbon thơm điển hình là benzen.

1. Benzen C6H6 và ankyl benzena. Cấu tạo - đồng phân - tên gọi+ Cấu tạo Phân tử benzen có cấu tạo vòng 6 cạnh đều.

Mỗi nguyên tử C trong phân tử benzen tham gia 3 li ên kết với 2C bên cạnh và H nhờ3 obitan lai hoá sp2 nên tất cả các nguyên tử C và H đều nằm trên cùng mặt phẳng. Còn mốiliên kết thứ 4 (liên kết ) được tạo nên nhờ obitan 2p có trục vuông góc với mặt phẳng phântử. Khoảng cách giữa các nguy ên tử C trong phân tử là bằng nhau nên mây electron p củanguyên tử C xen phủ đều với 2 mây electron 2p của 2 nguy ên tử C bên cạnh, do đó trongphân tử benzen không hình thành 3 liên kết riêng biệt mà là một hệ liên kết thống nhấtgọi là hệ liên hợp thơm, quyết định những tính chất thơm đặc trưng của nhân benzen: vừathể hiện tính chất no, vừa thể hiện tính chất ch ưa no.

Vì thế CTCT của benzen thường được biểu diễn bằng mấy cách sau:

Gốc hiđrocacbon thơmKhi tách bớt 1H khỏi phân tử benzen ta được gốc phenyl C6H5 Khi tách bớt 1H khỏi nguyên tử C trên nhân benzen của 1 phân tử hiđrocacbon thơm ta

được gốc aryl.Nếu tách 2H thì được gốc phenylen và arylen+ Đồng phânVì các liên kết C C trong nhân benzen đồng nhất nên benzen chỉ có 3 đồng phân vị trí. Nếu hai nhóm thế ở hai C lân cận ta có đồng phân ortho (viết tắt là o) hoặc đánh số 1,

2. Nếu hai nhóm thế cách nhau một nguy ên tử C (một đỉnh lục giác) gọi l à đồng phân

meta (viết tắt là m) hoặc 1, 3.



Nếu hai nhóm thế ở hai nguyên tử C đối đỉnh gọi là đồng phân para (viết tắt là p)hoặc 1, 4.

+ Tên gọi:Tên = số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + benzen

Ví dụ: Các đồng phân của điclobenzen C 6H4Cl2.

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Ortho – điclobenzen meta - điclobenzen para – điclobenzen1, 2 – điclobenzen 1, 3 – điclobenzen 1, 4 – điclobenzenb. Tính chất vật lý Benzen là chất lỏng không màu, rất linh động, có mùi đặc trưng, t0

s = 80oC. Benzen nhẹ hơn nước, không tan trong nước, nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu

cơ như rượu, ete, axeton. Benzen là dung môi tốt để hoà tan nhiều chất như Cl2, Br2, I2, S, P,…chất béo, cao su. Những chất đơn giản nhất trong dãy đồng đẳng của benzen là chất lỏng, những đồng

đẳng cao hơn là chất rắn. Benzen được dùng làm nguyên liệu đầu để điều chế thuốc nhuộm, thuốc chữa bệnh, sợi

tổng hợp, chất dẻo, phenol, nitrobenzen, anilin. Benzen là một trong những dung môi hữucơ tốt nhất.

c. Tính chất hoá học của benzenDo có đặc điểm cấu tạo đặc biệt như trên, benzen có cả tính chất của hợp chât no cả tính

chất của hợp chất chưa no. Benzen tương đối dễ tham gia phản ứng thế, t ương đối khó thamgia phản ứng cộng và phản ứng oxi hóa. Tính chất đó gọi l à tính thơm.

Các đồng đẳng của benzen cũng có tính thơm; ngoài ra chúng còn có tính chất của nhánhankyl.

+ Phản ứng thế: Với halogen nguyên chất (Cl2, Br2) phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường có vỏ bào

sắt xúc tác:C6H6 + Br2 Fe C6H5Br + HBr

(brombenzen)

Chú ý: Bình thường benzen không làm mất màu nước brom.Toluen tham gia phản ứng thế dễ dàng hơn so với benzen và tạo ra hai đồng phân o-

và p-

Nếu không có bột sắt và hỗn hợp được chiếu sáng thì phản ứng sẽ xảy ra ở nhánh ankyl



Phản ứng nitro hoá: Với HNO3 bốc khói, có mặt H2SO4 đặc, đun nóng nhẹ.C6H6 + HO – NO2 đ

042 ,tđSOH C6H5 – NO2 + H2O

Nitrobenzen lại phản ứng với HNO3 tạo thành m – đinitrobenzen :

Toluen tham gia phản ứng thế nitro dễ dàng hơn benzen và tạo thành hỗn hợp sản phẩm

* Quy luật thế nhân benzen: Khi trên nhân benzen đã có sẵn nhóm thế đẩy electron (nhóm chỉ chứa các lk

đơn_Nhóm thế loại 1) như: NH2, NR, OH, OCH3, gốc ankyl R, … (+C, +Hlàm mật độ electron ở các vị trí ortho v à para tăng), thì phản ứng thế xảy ra dễ dànghơn so với benzen và sản phẩm phản ứng định hướng thế vào vị trí o , p

Khi trên nhân benzen có sẵn nhóm thế hút electron (nhóm thế loại 2) như NO2, SO3H, COOH, CHO… ( C làm tăng mật độ electron ở vị trí meta), th ì phản

ứng thế xảy ra khó khăn hơn so với benzen và định hướng thế vào vị trí m .

Khi có nhóm thế loại 1 khi có nhóm thế loại 2

Phản ứng với H2SO4 đặcC6H6+ HO – HSO3 C0180170 C6H5 – HSO3 + H2O

Phản ứng với dẫn xuất halogenC6H6 + CH3 – Cl

03 ,tkhanAlCl C6H5 – CH3 + HCl

+ Phản ứng cộng: Khó xảy ra hơn hiđrocacbon chưa no, mạch hở. Cộng hợp hiđro

C6H6 + 3H2 CNi 0180, C6H12 (xiclo hexan) Cộng hợp clo và brom

C6H6 + 3Cl2 askt C6H6Cl6 (hexaclo xiclohexan hay 666)+ Phản ứng oxi hoá:Benzen không bị oxi hóa bởi các chất oxi hoá mạnh như: KMnO4.



Các chất oxi hoá mạnh (như KMnO4) oxi hoá nguyên tử C của mạch nhánh đính trực tiếpvới nhân benzen:

C6H5 – CH2 – CH3 + [O] -> C6H5 – COOH + CO2 + H2OC6H5 – CH2 – CH2 – CH3 + [O] -> C6H5 – COOH + CH3 – COOH

d. Điều chế* Điều chế benzen Chưng cất nhựa than đá. Từ axetilen:

3HC CH CC 0600, C6H6

Từ xiclohexan.

C6H12 CFe 0600, C6H6 + 3H2

Từ n - hexan.

C6H14 0,, tpxt C6H6 + 4H2

* Điều chế các hiđrocacbon thơm khác

C6H6 + CH3 – Cl 0

3 ,tkhanAlCl C6H5 – CH3 + HClC6H5 – Cl + 2Na + CH3 – Cl

0t C6H5 – CH3 + 2NaCl2. Giới thiệu một số hiđrocacbon th ơm khác

a) Tuloen C6H5 CH3: là chất lỏng (nhiệt độ sôi = 111 oC), có mùi giống benzen, khôngtan trong nước, tan trong một số dung môi hữu c ơ.

b) Etylbenzen C6H5 CH2 CH3 là chất lỏng không màu, có mùi giống benzen (nhiệt độsôi = 136oC), ít tan trong nước.

Ngoài các tính chất của hiđrocacbon thơm còn có phản ứng tách H2:

C6H5 – CH2 – CH3 CFe 0600, C6H5 – CH = CH2 + H2

c) Stiren C6H5 CH = CH2 là chất lỏng (nhiệt độ sôi = 145 oC). Ít tan trong nước, tannhiều trong rượu, ete, xeton.

Dễ tham gia phản ứng cộng ở nối đôi của mạch nhánh.C6H5 CH = CH2 + Br2 -> C6H5 CHBr - CH2Br

Phản ứng trùng hợp xảy ra rất dễ dàng khi có mặt chất xúc tác:C6H5 CH = CH2

0,, tpxt (- CH – CH2 - ) n

C6H5

Polistiren là chất rắn trong suốt, dễ gia công nhiệt, dùng làm vật liệu điện, dụng cụ giađình.

Stiren đồng trùng hợp với butađien tạo thành cao su butađien stiren.(cao su Buna - S)



d) Xilen C6H4(CH)3 : có 3 dạng.

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

O – xilen m – xilen p – xilen

e) Hiđrocacbon thơm có nhiều vòng benzen Điphenyl C6H5 C6H5 : chất rắn, tan trong rượu, ete. Naphtalen C10H8:

Chất rắn Antraxen C14H10

VI. Dẫn xuất halogen1. Dẫn xuất halogen của hiđrocacbon no

a. Cấu tạo

Do độ âm điện của nguyên tử halogen (X) lớn nên mối liên kết C-X bị phân cực đángkể và nguyên tử X linh động dễ tham gia phản ứng. Theo chiều từ Cl -> Br -> I độ linh độngcủa nguyên tử X trong phân tử dẫn xuất tăng lên.

-Cách gọi tên: Theo danh pháp thế.

Ví dụ1CH3 – 2CH2 – 3CH – 4CH – 5CH2 – 6CH3

Cl CH 3 3 – Clo – 4 – metyl hexan

b. Tính chất vật lý- Ba chất CH3Cl, CH3Br, C2H5Cl là chất khí. Các chất khác là chất lỏng, rắn, không màu.

- Không tan trong nước, dễ tan trong các dung môi hữu c ơ.c. Tính chất hoá học+ Phản ứng thuỷ phân trong môi trường kiềm:

R – X + H2O 0,tNaOH R – OH + HX

Hoặc

R – X + NaOH 0

2 ,tOH R – OH + NaX

CH2 – CH2 + 2NaOH 0

2 ,tOH CH2 – CH2

Cl Cl OH OH

OH

CH3 – C(Cl)3 + 3NaOH 0

2 ,tOH CH3 – C – OH + 3NaCl

OH



+ Phản ứng tách HX:

R – CH2 – CH2 – X + KOH 0,tOHR R – CH = CH2 + KX + H2O Hoặc:

R – CH2 – CH2 – X 0,, tOHRKOH R – CH = CH2 + HX

+ Phản ứng tách X2 từ dẫn xuất đihalogen:

R – CHX – CH2X + Zn 0t R – CH = CH2 + ZnX2

+ Tác dụng với NH3

R – Cl + NH3 -> R – NH2 + HCl

+ Tác dụng với Na

R – X + 2Na + X – R’ 0t R – R’ + 2NaX

d. Điều chế- Phản ứng thế của halogen vào hiđrocacbon no.

CnH2n + 2 + aX2 0/ taskt CnH2n + 2 – aXa + aHX

- Phản ứng cộng HX vào hiđrocacbon chưa no.

CnH2n + X2 4CCl CnH2nX2

- Phản ứng giữa HX và rượu (có H2SO4 đ)R – OH + HX -> R – X + H2O

e. Giới thiệu một số chất+ CH2Cl - CH2Cl (đicloetan) là chất lỏng, dùng để hoà tan nhựa, chất béo.+ CHCl3 (clorofom) là chất lỏng, dùng làm dung môi, gây mê.

+ CCl4 (tetraclorua cacbon) là chất lỏng, dùng làm dung môi hoà tan cao su, ch ất béo,dầu mỡ.

+ Freon - 12 (CCl2F2) là chất khí, không màu, không mùi, không cháy, không đ ộc. Dùnglàm chất sinh hàn trong máy lạnh. Tuy vậy, nó có nhược điểm lớn là phá huỷ tầng ozon bảovệ Trái Đất, cho nên người ta đang tìm cách hạn chế sản xuất và sử dụng nó.2. Dẫn xuất halogen của hiđrocacbon chưa no

a. Cấu tạo phân tử Nguyên tử X (halogen) có thể đính vào C ở nối đôi hoặc ở nguyên tử C khác.Ví dụ, ứng với CTPT C3H5Cl có 3 chất.

ClCH = CH – CH3 Hoặc CH2 = CH CH2 Cl hoặc CH2 = C – CH3

Cl Có liên kết bội (đôi hoặc ba) trong phân tử.b. Tính chất hoá họcPhản ứng cộng và phản ứng trùng hợp:

CH2 = CH CH2 Cl + Cl2 -> CH2 – CH – CH2

Cl Cl Cl

nCH2 = CH CH2 Cl 0,, tpxt (- CH2 – CH - )n

CH2Cl



c. Phản ứng thủy phânNguyên tử X linh động và dễ tham gia phản ứng trao đổi - dễ bị thuỷ phân khi có mặt

kiềm.CH2 = CH CH2 Cl + H2O

0,tOH CH2 = CH CH2 OH + HCl

VII. Nguồn hiđrocacbon trong thiên nhiên1. Khí thiên nhiên Thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên là metan (90 - 98%), còn lại là eta, propan,

butan và một số đồng đẳng cao hơn, ngoài ra còn một lượng nhỏ H2S, N2,… Ứng dụng:* Dùng làm nhiên liệu* Dùng làm nguyên liệu hoá học để điều chế hiđro, axetilen, cao su n hân tạo, chất dẻo,

nhiều chất tổng hợp khác.Ví dụ:

2CH4 C01500 C2H2 + 3H2

Từ axetilen có thể tổng hợp nhiều chất khác.

2. Dầu mỏa. Thành phần của dầu mỏ Dầu mỏ là chất lỏng đặc sánh, màu nâu sẫm, có mùi đặc trưng, nhẹ hơn nước. Dầu mỏ

nằm trong những túi dầu sâu ở d ưới đất. Dầu mỏ là hỗn hợp hiđrocacbon có thể thuộc các loại: no mạch hở, v òng no, thơm.

Ngoài ra, còn chứa những lượng nhỏ các chất hữu cơ khác trong phân tử có O, N, S… Trong dầu mỏ thành phần hiđrocacbon lỏng là chủ yếu, có hoà tan hiđrocacbon khí và

rắn.b. Các sản phẩm chưng cất dầu mỏ+ Sản phẩm nhẹ của dầu mỏ gồm : Khi chưng cất phân đoạn dầu mỏ thu được các sản phẩm nhẹ ghi ở bảng sau:

Tên phânđoạn

Nhiệt độ sôi,oC

Số C trongphân tử Ứng dụng

Khí < 40 C1 - C4 Nhiên liệu, nguyên liệu THHC.Xăng nhẹ 40 - 200 C5 - C11 Nhiên liệu, dung môiLigorin 120 - 240 C8 - C11 Nhiên liệu, dung môiDầu thắp 150 - 310 C12 - C18 Nhiên liệu , thắp sángDầu nặng 300 - 450 C15 Nhiên liệu, động cơ điezen

Phần còn lại của dầu mỏ sau khi chưng cất sản phẩm nhẹ gọi là mazut. Chưng phânđoạn mazut thu được:

+ Dầu nhờn: để bôi trơn.+ Vazơlin: để bôi máy.+ Parafin: để làm nến thắp sáng.+ Cuối cùng là hắc ín dùng để làm nhựa rải đường.

* Crackinh dầu mỏCrackinh là quá trình "bẻ gãy" phân tử hiđrocacbon mạch dài (bằng nhiệt và bằng xúc

tác) thành các hiđrocacbon mạch ngắn hơn.Ví dụ:

C8 H18 crk C4H10 + C4H8

Octan butan butenC16H34 crk C8H18 + C8H16



Có 2 phương pháp crackinh Crackinh bằng nhiệt: Thực hiện ở 500 - 600oC, áp suất vài chục atm. Xăng thu được

theo phương pháp này chứa nhiều anken. Crackinh bằng xúc tác: Thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn, chất xúc tác thường dùng là

nhôm silicat.Xăng thu được bằng phương pháp crackinh này có chất lượng cao vì chứa nhiều ankan

mạch nhánh, xicloanken và aren.3. Than đá

Khi nung nóng than đá lên kho ảng 1000o C trong điều kiện không có không khí, các hợpchất hữu cơ lẫn trong than bay ra, còn lại than cốc.

Hơi bay ra khi chưng than đá đư ợc ngưng tụ và phân tách thành:1. Khí lò cốc: H2, CH4, oxit cacbon, NH3, N2, C2H4,…2. Nhựa than đá: là chất lỏng nhớt, màu thẫm, khi chưng phân đoạn thu được. Dầu nhẹ (nhiệt độ sôi < 170oC) chứa hiđrocacbon thơm. Dầu trung (nhiệt độ sôi = 170 - 230oC) chứa phenol, naphtalen, piriđin Dầu nặng (nhiệt độ sôi = 230 - 270oC) chứa naphtalen và các đồng đẳng của nó, cresol, Dầu antraxen (nhiệt độ sôi = 270 - 360oC) chứa antraxen, phenantren. Còn lại (khoảng 60%) là nhựa than đá, dùng để rải đường, làm vật liệu xây dựng.3. Nước amoniacHoà tan NH3 và các muối amoni như (NH4)2CO3, NH4Cl, …



Chương 3NHỮNG HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ NHÓM CHỨC

I. Rượu (ancol)1. Công thức - cấu tạo - cách gọi tên

a. Công thức tổng quátR(OH)n với n 1.

R là gốc hiđrocacbonĐặc biệt rượu no, đơn chức, mạch thẳng có CTPT : CnH2n+1OH.b. Cấu tạo Nhóm hiđroxyl OH với mối liên kết O - H phân cực đáng kể. Gốc R có thể là mạch hở no hay chưa no hoặc mạch vòng.Ví dụ:CH3 OH, CH2 = CH CH2 OH, C6H5 CH2 OH. Nhóm OH có thể đính vào nguyên tử C bậc 1, bậc 2, bậc 3 tạo th ành các rượu tương

ứng bậc 1, bậc 2, bậc 3.Ví dụ: CH3

CH3 – CH2 – OH CH3 – CH – CH3 CH3 – C – CH3

OH OH Rượu bậc 1 Rựou bậc 2 Rượu bậc 3 Rượu không bền khi:+ Nhiều nhóm OH cùng đính vào 1 nguyên tử C.+ Nhóm OH đính vào nguyên t ử C có nối đôi.Ví dụ:

R – CH – OH -> R – CH = O + H2O

OH OH

R – C – OH -> R - COOH CH2 = CH – OH -> CH3 – CHO

OHCH3 – C = CH2 -> CH3 – C – CH3

OH O* Hiện tượng đồng phân: rượu có thể có các loại đồng phân:

+ Mạch C khác nhau.+ Vị trí của các nhóm OH khác nhau.+ Ngoài ra rượu đơn chức còn đồng phân là ete oxit R O R'.

Ví dụ: Chất đơn giản C3H8O có 3 đồng phân.CH3 – CH2 – CH2 – OH; CH3 – CH(OH) – CH3; CH3 – CH2 – O – CH3

c. Cách gọi tên+ Danh pháp thường

Tên rượu = Tên gốc hiđrocacbon tương ứng + ic.Ví dụ: CH3 CH2 OH rượu etylic

+ Danh pháp quốc tế (IUPAC)Tên rượu = tên hiđrocacbon tương ứng + ol + vị trí nhóm – OH

CH3 – CH2 – CH2 – OH Propanol - 1 CH3 – CH(OH) – CH3 propanol - 2



2. Tính chất vật lý Đối với rượu no, đơn chức, mạch hở CnH2n+1OH :Khi n = 1 12 ; rượu là chất lỏng, n > 12 là chất rắn, nhiệt độ sôi của rượu cao hơn của

hiđrocacbon no hay dẫn xuất halogen có KLPT xấp xỉ v ì trong rượu có hiện tượng liên hợpphân tử nhờ liên kết H, do đó sự bay hơi khó khăn.

… O – H … O – H …

R R Tất cả các rượu đơn chức đều nhẹ hơn nước. Ba chất đầu (metanol, etanol, propanol) tan vô hạn trong n ước là do khi hoà tan rượu

vào nước, giữa các phân tử rượu và các phân tử nước hình thành liên kết hiđro:… O – H … O – H …

H RSau đó độ tan giảm nhanh khi n tăng.

3. Tính chất hoá họca. Tác dụng với kim loại kiềm.

C2H5 – OH + Na -> C2H5 – ONa + 1/2H2Các ancolat là chất rắn, tan nhiều trong rượu tương ứng, bị thuỷ phân hoàn toàn.

C2H5 – ONa + H2O -> C2H5OH + NaOHb. Phản ứng este hoá với axit hữu cơ và vô cơ (xt: H2SO4 đặc)

C2H5 – OH + H – Cl C2H5Cl + H2O

C2H5 – OH + H – OCOCH3 CH3COOC2H5 + H2O Các phản ứng este hoá đều thuận nghịch, không hoàn toàn. Muốn phản ứng xảy ra hoàn

toàn theo chiều thuận phải dùng H2SO4 đặc để hút nước. Phân biệt:Rượu bậc 1: phản ứng chậm, không ho àn toàn.Rượu bậc 2: phản ứng rất chậm.Rượu bậc 3: gần như không xảy ra phản ứng.c. Phản ứng tách nước Tạo ete:

2C2H5OH CđSOH 042 140, C2H5OC2H5 + H2O

Tạo olefin:C2H5OH CđSOH 0

42 140, CH2 = CH2 + H2OTrong phản ứng tách nước của rượu tạo anken, sản phẩm chính của phản ứng tuân

theo quy tắc tách Zaixep.d. Phản ứng tách hiđro: Cho hơi rượu qua bột Cu hay bột Fe nung nóng.Rượu bậc 1 anđehit.Rượu bậc 2 xeton.

R-CH2OH + CuO 0t RCHO + Cu + H2O

Hay

R-CH2OH + 1/2O2 0,tCuO RCHO + H2O

e. Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn (êm dịu):R-CH2OH + 1/2O2 -> RCOOH +H2OC2H5ỌH + 1/2O2

men giÊm CH3COOH + H2O4. Điều chế

a. Thuỷ phân este và dẫn xuất halogenRCOOR’ + H2O

NaOH RCOONa + R’OH



b. Cộng H2O vào ankenCnH2n + HOH

0t CnH2n + 1OHc. Khử anđehit và xeton

RCHO + H2 0,tNi R-CH2OH

d. Cho glucozơ lên men được rượu etylicC6H12O6

men rîu, 320C

2C2H5OH + 2CO2

5. Giới thiệu một số rượu đơn chứca. Rượu metylic CH3OH Là chất lỏng, không màu, nhẹ hơn nước, tan vô hạn trong nước, có mùi đặc trưng, nhiệt

độ sôi = 65oC. Rất độc: uống phải dễ mù, uống nhiều dễ chết. Dùng để điều chế anđehit fomic, tổng hợp chất dẻo, l àm dung môi. Điều chế:+ Tổng hợp trực tiếp:

CH4 + 1/2O2 atmCCu 100,250, 0

CH3OH+ Bằng cách chưng gỗb. Rượu etylic CH3 CH2 OH Là chất lỏng, nhẹ hơn nước, tan vô hạn trong nước, có mùi thơm, nhiệt độ sôi = 78,3oC. Có ứng dụng rất lớn trong thực tế: Để chế tạo cao su v à một số chất hữu cơ tổng hợp

khác như este, axit axetic, ete…Để làm dung môi hoà tan vecni, dư ợc phẩm, nước hoa.c. Rượu butylic C4H9OHCó 4 đồng phân là những chất lỏng, ít tan trong nước hơn 3 chất đầu dãy đồng đẳng. Có

mùi đặc trưng.d. Rượu anlylic CH2 = CH CH2OH Là chất lỏng không màu, mùi xốc, nhiệt độ sôi = 97oC Được dùng để sản xuất chất dẻo. Khi oxi hoá ở chỗ nối đôi tạo thành glixerin:

CH2 = CH CH2OH + [O] -> CH2OH – CHOH – CH2OH Điều chế đi từ propilen

CH2 = CH CH2OH + Cl2 C0500 CH2 = CH CH2Cl + HClCH2 = CH CH2Cl + NaOH

0t CH2 = CH CH2OH + NaCl6. Rượu đa chức

CH2 – CH2 CH2 – CH – CH2

OH OH OH OH OHEtylenglicol Glixerola. Phản ứng đặc trưngDo có nhiều nhóm OH trong phân tử nên độ phân cực của các nhóm O - H tăng, nguyên

tử H ở đây linh động hơn so với ở rượu đơn chức. Do vậy ngoài những tính chất chung củarượu, chúng còn có những tính chất riêng của rượu đa chức: Điển hình là phản ứng hoà tanCu(OH)2 tạo thành dung dịch màu xanh lam.

CH2 – OH CH2 – O O – CH2

2 + Cu(OH)2 -> Cu + 2H2OCH2 – OH CH2 – O O – CH2

H HĐồng etylenglicolat



b. Giới thiệu một số rượu đa chức:+ Etylenglicol CH2OH CH2OH Là chất lỏng dạng xiro, không màu, không mùi, có vị ngọt, độc, tan nhiều trong nước,

nhiệt độ sôi = 197oC. Điều chế:+ Đi từ etilen

CH2 = CH2 + [O] -> CH2OH – CH2OHCH2Cl – CH2Cl + 2NaOH -> CH2OH – CH2OH + 2NaCl

Etylenglicol có thể trùng ngưng với điaxit tạo thành polime dùng làm sợi tổng hợp+ Glixerol CH2OH CHOH CH2OH Là chất lỏng dạng xiro, không màu, không mùi, có vị ngọt, tan nhiều trong nước, nhiệt

độ sôi = 290oC (khi sôi đồng thời phân hủy) Phản ứng este hoá với HNO 3 (khi có mặt H2SO4đ):CH2 – OH CH2ONO2

CH – OH + 3HO – NO2 đSOH 42 CHONO2 + 3H2O

CH2 – OH CH2ONO2

Nitroglixerin (glixerintrinitrat)Nitroglixerin là chất lỏng như dầu, rất độc, kém bền, khi va chạm mạnh gây nổ.Dùng làm thuốc nổ điamit (75% nitroglixerin, 25% đất trùng bùn là vỏ silic của một loài

rong đã chết)4C3H5(ONO2)3 -> 12CO2 + 6N2 + O2 + 10H2O

Điều chế:+ Xà phòng hoá chất béo.+ Lên men glucozơ khi có mặt NaHSO3

C6H12O6 3NaHSO C3H5(OH)3 + CH3CHO + CO2

+ Tổng hợp từ propilenCH2 = CH – CH3 CCl 0

2 500, CH2 = CH – CH2Cl 2Cl CH2Cl – CHCl – CH2Cl

0,tNaOH glixerin Ứng dụng:+ Dùng để sản xuất thuốc nổ nitroglixerin.+ Trong sản xuất thực phẩm, dược phẩm, hương liệu, thuộc da, vải, mực, kem đánh răng.

II. Phenol1. Cấu tạo phân tử của phenol

Phenol là dẫn xuất của hiđrocacbon thơm trong đó một hay nhiều nguyên tử H của nhânbenzen được thay thế bằng nhóm OH.

Ví dụ:

OH CH3

OH

OH

CH3

OH

CH3

Phenol o – crezol m – crezol p - crezolỞ đây chỉ xét một chất tiêu biểu là C6H5 OH.Trong phân tử phenol có hiệu ứng liên hợp (+C) :



Mây electron của cặp e không tham gia liên kết trong nguyên tử O bị dịch chuyển về phíanhân benzen: kết quả làm tăng độ phân cực của liên kết O H. Nguyên tử H linh động, dễtách ra làm phenol có tính axit. M ặt khác, do hiệu ứng liên hợp dương (+C) của nhóm OHlàm mật độ e ở các vị trí ortho và para trên nhân benzen tăng lên, do đó ph ản ứng thế vàocác vị trí này dễ hơn ở benzen.

O H

2. Tính chất vật lý Phenol là chất tinh thể không màu, nhiệt độ nóng chảy = 42oC. Ở nhiệt độ thường, phenol ít tan trong nước, khi đun nóng độ tan tăng l ên. ở to > 70oC

tan vô hạn vào nước. Phenol tan nhiều trong rượu, ete, clorofom,… Phenol độc, có tính sát trùng, làm bỏng da.

3. Tính chất hoá họcTrong phân tử nhóm phenol có nhóm – OH nên phenol cũng có phản ứng thế nguyên

tử hiđro của nhóm – OH. Mặt khác do có vòng benzen nên phenol còn cho ph ản ứng thế brom vào vòng benzen.

a. Phản ứng với kim loại kiềm Tương tự như rượu, khi cho kim loại kiềm (Na, K…) vào phenol nóng ch ảy, thấy

phản ứng xảy ra mãnh liệt, khí hiđro thoát ra nhanh :2C6H5OH + 2Na -> 2C6H5 – ONa + H2

Natri phenolat b. Phản ứng với bazơ

Khác với rượu, phenol dễ phản ứng với bazơ. Khi cho phenol ở dạng rắn hoặc nóngchảy vào dung dịch natri hiđroxit, phenol tan dần, dung dịch trở thành trong suốt :

C6H5OH + NaOH -> C6H5ONa + H2O Natri phenolat

(tan trong nước) Như vậy phenol phản ứng được cả với kim loại kiềm và bazơ. Điều đó chứng tỏ

phenol có tính axit, do đó phenol còn được gọi là axit phenic. Tuy vậy tính axit của phenol rất yếu. Phenol không đổi được màu quỳ tím thành đỏ.

Phenol bị axit cacbonic đẩy ra khỏi natri phenolat :C6H5ONa + CO2 + H2O -> C6H5OH + NaHCO3

Tính axit của phenol mạnh hơn của rượu. Đó là do ảnh hưởng của gốc phenyl C6H5 – đếnnhóm – OH. Thực tế rượu không phản ứng được với dung dịch bazơ.

c. Phản ứng với brom Nhỏ nước brom vào dung dịch phenol, thấy kết tủa trắng xuất hiện tức thời :

OH

Br

Br

Br

OH

+ 3Br2 + 3HBr



2, 4, 6 – tribromphenol (Trắng)d. Phản ứng với dung dịch HNO 3

OH

NO2

NO2

NO2

OH

+ 3HNO3 + 3H2O

2, 4, 6 – trinitrophenol (axit picric)Axit picric có nhiều ứng dụng trong y học: dùng để phát hiện nước tiểu, là tác nhân làm

thuốc hãm màu, làm dược phẩm trị bệnh sốt rét, giun móc, đậu m ùa,… axit khan và muốicủa nó đặc biệt nguy hiểm bởi khả năng dễ gây nổ khi bị va ch ạm nhẹ, nó được sủ dụng làmthuốc nổ trong lựu đạn, bom,…

Qua phản ứng trên ta thấy, các nguyên tử hiđro trong gốc phenyl của phenol dễ thamgia phản ứng thế hơn các nguyên tử hidro trong phân tử benzen. Đó là do ảnh hưởng củanhóm – OH đến gốc phenyl

Ảnh hưởng của gốc phenyl đến nhóm hiđroxyl v à ảnh hưởng của nhóm hiđroxyl đếngốc phenyl được gọi là ảnh hưởng qua lại giữa các nguyên tử trong phân tử.4. Điều chế phenol

a. Tách từ nhựa chưng than đá.b. Đi từ benzen.

C6H6 FeCl ,2 C6H5Cl 0,tddNaOH C6H5ONa

0,tH C6H5OHNaOHrăn, t

0

5. Ứng dụng của phenolPhenol được dùng trong nhiều lĩnh vực khác nhau :

- Công nghiệp chất dẻo : phenol là nguyên liệu để điều chế nhựa phenolfomađehit, nhựabakelit

- Công nghiệp tơ hóa học : Từ phenol tổng hợp ra tơ poliamit.- Nông dược : Từ phenol điều chế được chất diệt cỏ dại và kích thích tố thực vật 2,4 - D

( là muối natri của axit 2,4 điclophenoxiaxetic).- Phenol cũng là nguyên liệu để điều chế một số phẩm nhuộm, thuốc nổ (axit picric).- Do có tính diệt khuẩn nên phenol được dùng để trực tiếp làm chất sát trùng, tẩy uế, hoặc

để điều chế các chất diệt nấm mốc (ortho - và para - nitrophenol…)6. Sơ lược về rượu thơm

Công thức: C6H5 R OH.Trong đó R là gốc hiđrocacbon mạch hở.C6H5 CH2OH C6H5 CH2 CH2OH(rượu benzylic) (rượu phenyletylic)Cả hai đều là chất lỏng, ít tan trong nước, tan được trong một số dung môi hữu c ơ như

rượu etylic, ete, axeton,…Cả 2 đều tham gia phản ứng như rượu no, mạch hở, bậc nhất một lần r ượu.

III. Amin1. Công thức cấu tạo

Amin là dẫn xuất của NH3 khi thay thế một hay nhiều nguyên tử H bằng gốchiđrocacbon.



Cũng có thể xem amin như dẫn xuất của hiđrocacbon khi thay thế nguyên tử H bằngnhóm NH2. Phân loại: bậc của amin:Tùy theo số nhóm nguyên tử H trong phân tử NH 3 được thay thế ta có các amin có bậc

khác nhau: Ví dụ:

CH3 – NH2 metyl amin (amin bậc 1)(CH3)2NH đimetyl amin (amin bậc 2)(CH3)3N trimetyl amin (amin bậc 3)

Trong phân tử amin (giống trong phân tử NH 3), nguyên tử N có 1 cặp electron chưatham gia liên kết. Do đó, amin có khả năng kết hợp proton (H +), thể hiện tính bazơ.

Nếu R là gốc no mạch hở, có khuynh hướng đẩy electron, làm tăng điện tích âm ở N, làmtăng khả năng kết hợp H+, nghĩa là làm tăng tính bazơ. Amin bậc cao có tính bazơ mạnh hơnamin bậc thấp.

Nếu R là nhân benzen, có khuynh hư ớng hút electron, ngược lại làm giảm tính bazơ củaamin (tính bazơ yếu hơn NH3)2. Tính chất vật lý

a) Các amin mạch hở: Những chất đơn giản nhất (CH3 NH2, C2H5 NH2) là nhữngchất khí, tan nhiều trong nước, có mùi đặc trưng giống NH3.

Khi khối lượng phân tử tăng dần, các amin chuyển dần sang lỏng v à rắn, độ tan trongnước cũng giảm dần.

Ví dụ.Chất : CH3CH2, (CH3)2NH, C2H5NH2, C2H4(NH2)2

Nhiệt độ sôi 6,3oC +6,9oC +16,6oC +116,5oCb) Các amin thơm: là những chất lỏng hoặc chất tinh thể, có nhiệt độ sôi cao, m ùi đặc

trưng, ít tan trong nước.3. Tính chất hoá học

Trong các phân tử amin, nguyên tử N còn một đôi e chưa tham gia liên kết, amin có khaenăng nhận proton (H+) thể hiện tính bazơ. Nói chung amin là những bazơ yếu, có phản ứngtương tự NH3.

a) Tính bazơ Các amin mạch hở tan được trong nước cho dung dịch có tính bazơ, làm quỳ tím

chuyển màu xanh.CH3NH2 + HOH CH3NH4

+ + OH-

Anilin (C6H5 NH2) và các amin thơm khác do tan ít trong nư ớc, không làm xanh giấyquỳ. Phản ứng với axit tạo thành muối.

RCH2NH2 + HCl -> RCH2NH3ClCác muối của amin là chất tinh thể, tan nhiều trong nước. Khi cho các muối này tác dụng

với kiềm mạnh lại giải phóng amin.RCH2NH3Cl + NaOH -> RCH2NH2 + NaCl + H2O

b) Các điamin: Các điamin có thể tham gia phản ứng trùng ngưng với các điaxit tạothành polime (xem phần điaxit)

c) Amin thơm: Nhóm NH2 có ảnh hưởng hoạt hoá nhân thơm và định hướng thế vào vị trí o-, p-.Ví dụ:



NH2

Br

NH2

Br

Br

+ 3Br2 + 3HBr

Do ảnh hưởng của nhóm NH2, tính bền của nhân benzen giảm xuống, dễ bị oxi hoá (vídụ bằng hỗn hợp K2Cr2O7 + H2SO4) cho nhiều sản phẩm khác nhau.

Ví dụ:NH2 O

+ NH3

O

+[2O]

(K2Cr2O7 + H2SO4)

4. Điều chếa) Khử hợp chất nitro bằng hiđro mới sinh :

RNO2 + 3Zn + 6HCl -> RNH2 + 3ZnCl2 + 2H2Ob) Phản ứng giữa NH3 với R X (X = Cl, Br, I)

RX + 2NH3 OHHC 52 RNH2 + NH4XPhản ứng có thể tiếp tục cho amin bậc cao:

RNH2 + RX + NH3 OHHC 52 R2NH + NH4Xc) Phương pháp Sabatie

C2H5OH + NH3 C0350 C2H5NH2+ H2O

5. Giới thiệu một số amina) Metylamin CH3 NH2

Là chất khí, có mùi giống NH3, tan nhiều trong nước, trong rượu và ete.b) Etylamin C2H5 NH2

Là chất khí (nhiệt độ sôi = 16,6 oC), tan vô hạn trong nước, tan được trong rượu, ete.c) Hecxametylđiamin H2N (CH2)6 NH2:Là chất tinh thể, nhiệt độ sôi = 42 oC.Được dùng để chế nhựa tổng hợp poliamit, sợi tổ ng hợp.d) Anilin C6H5 NH2:Là chất lỏng như dầu, nhiệt độ sôi = 184,4 oC. Độc, có mùi đặc trưng. ít tan trong nước

nhưng tan tốt trong axit do tạo thành muối. Để trong không khí bị oxi hoá có m àu vàng rồimàu nâu. Dùng để sản xuất thuốc nhuộm (đen anilin ), sản xuất thuốc chữa bệnh.

e) Toluđin CH3 C6H4 NH2

Dạng ortho và meta là chất lỏng. Dạng para là chất kết tinh.Điều chế bằng cách khử nitrotoluen.

IV. Andehit fomic và dãy đồng đẳng1. Công thức - cấu tạo - cách gọi tên

a. Công thức tổng quát: R(CHO)m, m 1.R có thể là H hoặc gốc hiđrocacbon và đặc biệt R có thể không có hợp chất OHC CHO

trong đó m = 2. Anđehit fomic và các chất đồng đẳng CH3 - CH = O, C2H5 - CH = O, C3H7 - CH = O…

họp thành một dãy đồng đẳng, có công thức chung: CnH2n+1CH = O (n ≥ 0) và còn được gọilà dãy đồng đẳng của anđehit no đơn chức.

b. Cấu tạo phân tử



Trong phân tử có nhóm –CHO liên kết với gốc R (no hoặc chưa no). Cấu tạo của nhóm- CHO có thể mô tả:

CO

H

Hiện tượng đồng phân xuất hiện do: + Mạch C khác nhau.+ Vị trí các nhóm chức.+ Đồng phân với xeton và rượu chưa no.

Ví dụ: Anđehit C3H7 CHO có các đồng phân1, CH3 – CH2 – CH2 – CHO

2, CH3 – CH(CH3) – CHO3, CH3 – CO – CH2 – CH3

4, CH2 = CH – CH2 – CH2OH5, CH3 - CH = CH – CH2OH6, CH2 = C(CH3) – CH2OH

c. Cách gọi tên+ Danh pháp thường: Tên = anđehit + tên axit tương ứng. Ví dụ.

H CHO : anđehit fomic.CH3 CHO : anđehit axetic.

+ Danh pháp quốc tế: Thêm đuôi al vào tên hiđrocacbon no tương ứng (về số C).Ví dụ.

H CHO : metanalCH3 CHO : etanal.CH2 = CH CH2 CHO : butenal.

2. Tính chất vật lý- Anđehit fomic ở thể khí, các đồng đẳng tiếp theo ở thể lỏng. Nhiệt độ sôi của anđehit thấp h ơn của rượu tương ứng vì giữa các phân tử anđehit

không có liên kết hiđro. Ví dụ: etanal sôi ở 210C còn rượu etylic sôi ở 78,30C. Độ tan trong nước giảm dần khi tăng số nguyên tử C trong phân tử.

3. Tính chất hoá họcPhản ứng hóa học của anđehit xảy ra chủ yếu ở nhóm chức anđehit.

a. Phản ứng oxi hoá:+ Phản ứng tráng gương: Tác dụng với AgNO3 trong NH3.

RCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O -> RCOONH4 + 2Ag + 2NH4NO3 (andehit

Ag

n

n=2 : 1)

Có thể viết dạng đơn giản:RCHO + Ag2O 3NH RCOOH +2Ag

Nếu R là H :

HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O -> (NH4)2CO3 + 4Ag + 4NH4NO3 (andehit

Ag

n

n= 4: 1)

+ Phản ứng với Cu(OH)2:RCHO + 2Cu(OH)2

0,tNaOH RCOOH + Cu2O + 2H2O(màu đỏ gạch)

Các phản ứng này là các phản ứng đặc trưng để nhận biết anđehit . + Với oxi không khí có muối Mn2+ xúc tác:



RCHO +2

1O2 kk

02 ,tMn RCOOH

b. Phản ứng khử anđehit: Khử anđehit bằng H2 chúng ta thu được rượu bậc nhất.RCHO + H2

0,tNi RCH2OHc. Cộng hợp HX:

R CH

O+ HCN R C

h

CN

OH

d. Phản ứng trùng hợp anđehit: Có nhiều dạng.* Tạo polime:

3 H C H OH 2 S O 4

C H 2

O O

C H 2 C H 2

O

nHCHO 3BF (- CH2 – O)n

6HCHO 2)(OHCa C6H12O6

e Phản ứng trùng ngưng: Giữa anđehit fomic và phenol tạo thành polimephenolfomanđehit.

OH

+ (n + 1)CH2 = O(n + 2)

O

OH OH

CH2 CH2

OH

+ (n + 1)H2O

nNgoài những tính chất trên (tính chất của nhóm chức andehit), các andehit c òn có tính

chất của gốc hiđrocacbon như: gốc no có phản ứng thê, gốc chưa no có phản ứng cộng,...Ví dụ

CH2 = CH – CHO + HBr -> CH2Br – CH2 – CHO(Phản ứng cộng ở đây trái với quy tắc Maccopnhicop).

4. Điều chế Tách H2 khỏi rượu bậc nhất. Oxi hoá êm dịu rượu bậc nhất. Hợp nước vào axetilen được anđehit axetic.

C2H2 + HOH CHg 02 80, CH3CHO

Thuỷ phân dẫn xuất thế 2 lần halogen:RCHCl2 + OH- -> RCH(OH)2 -> RCHO + H2O

5. Một số anđehit thường gặpa. Fomanđehit HCHO (andehit fomic) Là chất khí, có mùi xốc, tan nhiều trong nước. Dung dịch 37 40% gọi là fomon (hay fomalin)dùng nhiều trong y học. Điều chế:

+ Trực tiếp từ CH4.

CH4 + O2 NOC ,800600 09

HCHO + H2O+ Oxi hóa rượu metylic nhờ oxi không khí ở nhiệt độ 500 – 7000C, có xúc tác Cu

hoặc Pt hoặc Ag.



Anđehit fomic có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp đời sống :+ Sản xuất chất dẻo phenolfomanđehit, keo urefomanđehi t.+ Do có tác dụng diệt vi khuẩn, đặc biệt vi khuẩn gây thối rữa, n ên dung dịch

formanđehit được dùng để ngâm xác động vật, thuộc da, tẩy uế...b. Anđehit axetic CH3 CHO Là chất lỏng, tan nhiều trong nước, nhiệt độ sôi = 52,4oC, bị oxi hoá thành axit acrilic,

bị khử thành rượu anlylic. Điều chế bằng cách cho axetilen tác dụng với n ước:

C2H2 + HOH CHg 02 80, CH3CHO

V. Xeton 1. Cấu tạo

Công thức tổng quảt của xeton có dạng:R – C – R’

OTrong đó R, R' là những gốc hiđrocacbon có thể giống hoặc khác nhau.Ví dụ.

CH3 – C – CH3 CH3 – C – C2H5

O OAxeton etyl metylxeton

2.Tính chất vật lý Axeton là chất lỏng, các xeton khác là chất rắn, thường có mùi thơm. Axeton tan vô hạn trong nước, các xeton khác có độ tan giảm dần khi mạch C tăng. Axeton dùng làm dung môi và nguyên li ệu dầu để tổng hợp một số chất hữu c ơ.

3. Tính chất hoá họcKhả năng phản ứng kém anđehita. Khó bị oxi hoá. Không có phản ứng tráng gương và không có phản ứng với Cu(OH)2.

Khi oxi hoá mạnh thì đứt mạch cacbon. Tạo thành axit cacboxylic.CH3 – C – C2H5 + [O] -> CH3COOH + C2H5COOH

Oetyl metylxeton

b. Phản ứng cộng Khử bằng H2 thành rượu bậc 2.

CH3 – C – C2H5 + H2 -> CH3 – CH(OH) – C2H5

O etyl metylxeton

4. Điều chế Tách H2 khỏi rượu bậc 2: Oxi hoá rượu bậc 2. Thủy phân dẫn xuất thế 2 lần halogen:

R – CHCl2 – R’ + HOH -> R – CH(OH)2 – R’ -> R – CO – R’ +H2O Cộng nước vào đồng đẳng của axetilen

R – C CH + HOH -> R – CO – CH3

VI. Axit axetic và dãy đồng đẳng



1. Công thức - cấu tạo - cách gọi têna. Công thức.Axit hữu cơ (còn gọi là axit cacboxylic) là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có một

hay nhiều nhóm cacboxyl (COOH) liên kết với gốc hiđrocacbon.Công thức tổng quát: R(COOH)n

R có thể là H hay gốc hiđrocacbon. R = 0, n = 2 axit oxalic:

HOOC COOH Nếu R là gốc hiđrocacbon chưa no, ta có axit chưa no. Nếu R có nhóm chức khác chứa axit, ta có axit tạp chức.Axit no, đơn chức có công thức tổng quát: CnH2n + 1COOH (n 0)b. Cấu tạo:Trong nhóm:

CH

O

ODo nguyên tử O hút mạnh cặp electron li ên kết của liên kết đôi C = O đã làm tăng độ

phân cực của liên kết O H. Nguyên tử H trở nên linh động, dễ tách ra. Do vậy tính axit ởđây thể hiện mạnh hơn nhiều so với phenol.

CH

O

O

*Ảnh hưởng của gốc R đến nhóm - COOH:+ Khi R là gốc ankyl có hiệu ứng cảm ứng +I (đẩy electron) th ì làm giảm tính axit. Gốc R

càng lớn hay bậc càng cao. +I càng lớn, thì tính axit càng yếu.Ví dụ: Tính axit giảm dần trong dãy sau.

CH3COOH > C2H5COOH > (CH3)2CHCOOH+ Khi trong gốc R có nhóm thế gây hiệu ứng cảm ứng I (như F > Cl > Br > I hay NO 2 >

F > Cl > OH) thì làm tăng tính axit.Ví dụ: Tính axit tăng theo dãy sau.

CH3COOH < CH2Br – COOH < ClCH2 - COOH+ Khi trong gốc R có liên kết bội: gây hiêuc ứng –I làm tăng tính axit:Ví dụ:

CH2 = CH – COOH > CH3 – CH2 - COOH+ Khi có 2 nhóm COOH trong 1 phân tử, do ảnh hưởng lẫn nhau nên cũng làm tăng tính

axit.* Ảnh hưởng của nhóm COOH đến gốc R:Nhóm COOH hút electron gây ra hiệu ứng I làm cho H đính ở C vị trí trở nên linh

động, dễ bị thế.Ví dụ:

CH3 – CH2 – COOH + Cl2 -> CH3 – CHCl - COOHc. Cách gọi tên+ Tên thông thường: Thường bắt nguồn từ tên nguồn nguyên liệu đầu tiên đã dùng để tách được axit.Ví dụ Axit fomic (axit kiến), axit axetic (axit giấm)+ Danh pháp quốc tế:

Tên axit = Tên hiđrocacbon tương ứng(cả nguyên tử C của nhóm chức) + oic.CH3 CH2 COOH : propanoic



CH2 = CH CH2 COOH : butenoic.Bảng 6: Tên gọi của một số axit no đơn chức

Công thức Tên thông thường Tên quốc tếH - COOH Axit fomic Axit metanoic

CH3 - COOH Axit axetic Axit etanoic

CH3 - CH2 - COOH Axit propionic Axit propanoic

CH3 - CH2 - CH2 - COOH Axit n - butiric Axit butanoic

(CH3)2CH - COOH Axit iso - butiric Axit 2 - metylpropanoic

2. Tính chất vật lý của axit no, đơn chức mạch hở (CnH2n+1 COOH) Ba chất đầu dãy đồng đẳng là chất lỏng, có vị chua, tan vô hạn trong n ước, điện li yếu

trong dung dịch. Những chất sau là chất lỏng, rồi chất rắn, độ tan giảm dần. Nhiệt độ sôi tăng dần theo n. Giữa các phân tử axit cũng xảy ra hiện t ượng liên hợp phân tử do liên kết hiđro.

C

H

O

O

H O

O

...

...C

Do đó, axit có nhiệt độ sôi cao hơn anđehit và rượu tương ứngThí dụ : Nhiệt độ sôi của axit axetic là 1180C, của rượu etylic là 78,30C.

3. Tính chất hoá họcPhản ứng hóa học của axit cacboxylic xảy ra chủ yếu ở nhóm cacboxyl. Đó là phản ứng

thế nguyên tử hiđro của nhóm –COOH (tính axit), phản ứng thế cả nhóm hiđroxyl của nhóm–COOH (phản ứng este hóa).

a. Tính axitCác axit trong dãy đồng đẳng của axit axetic có đầy đủ tính chất của axit yếu+ Trong dung dịch nước điện li ra ion H+ (H3O), làm đỏ giấy quỳ (axit yếu).

RCOOH + HOH RCOO- + H3O+

R càng nhiều C, axit điện li càng yếu.+ Phản ứng trung hoà

RCOOH + NaOH -> RCOONa + H2O+ Hoà tan kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động:

2CH3COOH + Zn -> (CH3COO)2Zn + H2

+ Đẩy mạnh axit yếu hơn ra khỏi muối:2CH3COOH + CaCO3 -> (CH3COO)2Ca + CO2 + H2O

b. Phản ứng do nhóm OH của COOH+ Phản ứng este hoá với rượu: có H2SO4 đặc làm xúc tác

CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2OĐặc điểm của phản ứng este hóa l à thuận nghịch. Muốn cân bằng chuyển dịch sang

phía tạo thành etyl axetat cần cho dư một trong hai chất đầu (rượu etylic hoặc axit axetic),đồng thời chưng cất lấy ngay etyl axetat ra khỏi hỗn hợp phản ứng. Ngo ài vai trò xúc tác,axit sunfuric đặc còn có tác dụng hút nước sinh ra để chuyển dịch cân bằng sang phía tạ othành este.

+ Phản ứng tạo thành halogenua axit: RCOOH + PCl5 -> RCOCl + PCl3 + HCl

+ Phản ứng hợp H2 tạo thành anđehit



RCOOH + H2 0,tNi RCHO + H2O

+ Phản ứng tạo thành anhiđrit axit: 2RCOOH 52OP (RCO)2O + H2O

+ Phản ứng tạo thành amit và nitrinRCOOH + NH3 -> RCOONH4

RCOONH4 0t RCONH2 + H2O

amit

RCONH2 0

52 ,tOP RCN + H2ONitrin

Do phân tử axit còn chứa gốc hiđrocacbon nên ngoài nhứng tính chất nêu trên, axit cònthể hiện các tính chất cùa gốc R: phản ứng thế, cộng, trùng hợp,…

4. Điều chếa. Thuỷ phân este

CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OHNếu quá trình thủy phân xảy ra trong môi trường kiềm thì sản phẩm phản ứng là xà

phòng và phản ứng được gọi là phản ứng xà phòng hóa.b. Oxi hoá các hiđrocacbon Oxi hoá hiđrocacbon no bằng O2 của không khí với chất xúc tác (các muối Cu 2+, Mn2+,

Cr3+,…) ở P = 7 20 atm và đun nóng sẽ thu được axit béo có từ 10 -20 nguyên tử C trongphân tử.

c. Từ anđehitRCHO + 1/2O2

02 ,tMn RCOOHd. Thủy phân dẫn xuất trihalogen

RCl3 + NaOH -> RC(OH)3 -> RCOOHe. Tổng hợp qua nitrin

RCN + H2O -> RC(OH)3 -> RCOOH5. Giới thiệu một số axit

a. Axit fomic H COOH Là chất lỏng, không màu, tan nhiều trong nước, có mùi xốc, nhiệt độ sôi = 100,5 oC. Trong phân tử có nhóm chức anđehit CHO nên có tính khử mạnh của anđehit.Ví dụ:

HCOOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O -> (NH4)2CO3 + 2Ag + 2NH4NO3

5HCOOH + 2KMnO4 + 3H2SO4-> 5CO2 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O Axit fomic có trong nọc kiến, trong một số trái cây, trong mồ hôi động vật. Điều chế: có thể điều chế từ CO và NaOH (cho CO đi qua kiềm nóng)

CO + NaOH 0t HCOONa

2HCOONa + H2SO4 -> 2HCOOH + Na2SO4

Axit fomic được dùng làm chất khử trong ngành nhuộm, tổng hợp các hợp chất hữu c ơkhác.

b. Axit axetic CH3 COOH Là chất lỏng, không màu, tan nhiều trong nước, có mùi chua, xốc, nhiệt độ sôi =

118,5oC. Điều chế : ngoài các phương pháp chung, axit axetic c òn được điều chế bằng những

cách sau.+ Đi từ axetilen.

C2H2 CHgHOH 02 80,, CH3CHO

22 ,MnO CH3COOH



+ Cho rượu etylic lên men giấmC2H5OH mengiam CH3COOH + H2O

+ Chưng khô gỗ: trong lớp nước có 10% CH3COOH. Trung hoà bằng vôi thành(CH3COO)2Ca. Tách muối ra rồi chế hoá bằng H 2SO4 để thu axit axetic.- Ứng dụng:

+ Axit axetic được dùng để điều chế một số muối axetat kim loại d ùng làm chất cầmmàu trong công nghiệp nhuộm (như nhôm axetat, sắt axetat, crom axetat), làm nguyên liệusản xuất bột sơn (như đồng axetat, chì axetat).

+ Axit axetic là một trong những nguyên liệu để điều chế xenlulozơ axetat dùng chocông nghiệp sản xuất tơ nhân tạo, phim không cháy.

+ Axit axetic còn được dùng để điều chế một số este làm chất thơm (xem bài este)làm thuốc chữa bệnh (aspirin).

+ Dung dịch axit axetic 2 - 5% (sản phẩm của quá trình lên men giấm từ rượu etylic,đường, mật…) được dùng làm giấm ăn.

c. Axit béo có KLPT lớnQuan trọng nhất làC15H31COOH C17H35COOH(axit panmitic) (axit stearic) Cả hai đều có cấu tạo mạch thẳng, không phân nhánh. Là những chất rắn như sáp, không màu. Không tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ. Phản ứng với kiềm và tan trong dung dịch kiềm.

RCOOH + NaOH -> RCOONa + H2OMuối của các axit này với Mg và kim loại kiềm thổ (Ca, Ba, …) không tan trong n ước.Muối natri của axit panmitic n - C15H31COOH và stearic n - C17H35COOH được dùng làm

xà phòng.d. Giới thiệu một số axit chưa no

+ Axit acrylic CH2 = CH COOH Là chất lỏng không màu, mùi xốc, tan vô hạn trong nước, tan nhiều trong rượu, ete. Este của axit acrylic dùng để sản xuất chất dẻo.+ Axit metacrylic: CH2 = C COOH

CH3

Là chất lỏng không màu, tan được trong nước, rượu, ete. Este của nó với rượu metylic được trùng hợp để chế tạo thuỷ tinh hữu cơ (plexiglat).

CH3

nCH2 = C COOCH3 0,, tpxt - CH2 = C

CH3 COOH nThủy tinh hữu cơ rất cứng, không giòn và trong suốt. Polimetyl metacrylat được dùng để

chế tạo lăng kính, thấu kính, vật liệu cho kỹ thuật laze, làm răng giả…+ Axit sorbic CH3 CH = CH CH = CH COOH Chất tinh thể màu trắng, ít tan trong nước. Dùng để bảo quản thực phẩm.+ Axit oleic

CH3 – (CH2)7 – CH = CH – (CH2)7 – COOH Là chất lỏng như dầu.



Có trong dầu động, thực vật dưới dạng este với glixerin, đặc biệt có tới 80% trong dầuoliu. Phản ứng với hiđro tạo thành axit stearic. Muối oleat của Na, K dùng làm xà phòng giặt. Các oleat của Ca, Mg không tan trong

nước.e. Giới thiệu một số axit đa chức

+ Axit oxalic HOOC COOH Là chất tinh thể, thường ở dạng C2H2O4 . 2H2O. Khi đun nóng dễ bị mất CO2.

HOOC - COOH 0t CO2 + HCOOH

Dễ bị oxi hoá5HOOC – COOH + 2KMnO4 + 3H2SO4 -> 10CO2 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2OAxit oxalic được dùng làm chất khử và để chuẩn độ xác định nồng độ KMnO 4.trước khi

tiến hành thí nghiệm Điều chế

HCOONa C0400 NaOOC – COONa + H2

NaOOC – COONa + 2HCl -> HOOC – COOH + 2NaCl+ Axit ađipic HOOC (CH2)4 COOH Dùng để sản xuất nhựa tổng hợp (amit), sợi tổng hợp (nilon – 6,6) Điều chếOxi hóa xiclohexan (lấy từ dầu mỏ).

f.Giới thiệu một số axit thơm+ Axit benzoic C6H5 COOH Là chất tinh thể hình kim, không màu, nhiệt độ sôi = 122,4oC. Ít tan trong nước lạnh,

tan nhiều hơn trong nước nóng. Có tính sát trùng, được dùng trong y học, để bảo quản thực phẩm, để tổng hợp các hợp

chất hữu cơ (thuốc nhuộm) Điều chế: Oxi hoá toluen có xúc tác

C6H5CH3 + [O] -> C6H5COOH+ Axit phtalic C6H4(COOH)2

Thường gặp dạng ortho và para.

CooH

CooH

và

CooH

CooH

Axit ortho - phtalic là chất tinh thể, tan nhiều trong nước nóng. Khi đun nóng, khôngnóng chảy mà bị mất nước tạo thành anhiđrit phtalic.

CooH

CooHt0

COO

CO+ H2O

Điều chế bằng cách oxi hoá naphtalen

+9/2O2

CooH

CooH

+2CO2 + H2O

+ Axit salixilic HO C6H4 COOH



Là chất tinh thể, nhiệt độ nóng chảy = 159 oC, ít tan trong nước, tan trong các dung môihữu cơ. Dùng làm thuốc sát trùng, chế thuốc chữa bệnh, bảo quản thực phẩm.

g. Giới thiệu một số axit có nhóm chức pha tạp+ Axit glyconic: HO – CH2 - COOH Là chất tinh thể không màu, tan nhiều trong nước. Tính axit mạnh hơn axit axetic (K = 1,48 . 10 4). Có trong nhiều loại thực vật (củ cải đường, nho), trong quả chưa chín.+ Axit lactic ( hiđroxi propionic)

C H 3 - C H - C o o H

O H

Là chất tinh thể, không màu, hút ẩm mạnh và chảy rữa. Tan nhiều trong nước. Có trong sữa chua, tạo thành khi lên men lactic một số chất đường.Ví dụ.

2CH3 - CH - CooH

OH

C6H12O6

Axit lactic được dùng trong công nghiệp thuốc nhuộm (cầm màu), công nghiệp thuộc

da, công nghiệp thực phẩm và dược phẩm.+ Axit malic (axit táo)

HooC - CH - CH2 - CooH

OH

Là chất tinh thể, tan nhiều trong nước. Có chứa trong một số quả (táo, nho). Dùng trong công nghiệp thực phẩm.+ Axit tactric

HooC - CH - CH - CooH

OH OH

Là chất tinh thể, tan nhiều trong nước. Có nhiều trong các loại quả, đặc biệt l à nho (nên có tên là axit rượu vang) Muối kali - natri tactrat.

KOOC CHOH CHOH COONaHoà tan được Cu(OH)2 tạo thành dung dịch Feling, dùng làm thuốc thử anđehit và các

hiđratcacbon.K o o C - C H - C H - C o o Na

O O

C u

+ Axit limonic hay axit xitric (axit chanh)

HooC - CH2 - C - CH2 - CooH

OH

COOH

Là chất tinh thể, tan nhiều trong nước. Có nhiều trong chanh và một số quả chua khác.



VII. Este – Chất béo

1. Cấu tạo và gọi têna. Công thức Este là sản phẩm của phản ứng este hoá giữa axit hữu c ơ hoặc axit vô cơ với rượu.Ví dụ:

CH3COOH + HOCH3H2SO4 CH3COOCH3 + H2O

CH3CH2OH + HCl CH3CH2Cl + H2O Có thể phân este thành các loạiLoại 1: Este của axit đơn chức và rượu đơn chức có công thức cấu tạo chung RCOOR’Gốc R và R' có thể giống nhau, hoặc khác nhau, có thể là gốc hiđrocacbon no hoặc không

noNếu R và R' đều là gốc no mạch hở thì CTPT chung của este là:

CnH2nO2 (n 2)Loại 2: Este của axit đa chức và rượu đơn chức. Công thức chung là R - (COOR')n, trong

đó R' là gốc rượu hoá trị 1.Loại este này có: este trung hoà và este axit .Ví dụ:

CH3 – OCO – (CH2)4 – COO – CH3 đimetyl ađipatCH3 – OCO – (CH2)4 – COOH metyl hiđroađipat

Loại 3: Este của axit đơn chức và rượu đa chức. Công thức chung l à (R - COO)n - R'.Ví dụ:

C H 2

C H

C 1 7 H 3 5 - C o O -

C H 2

C 1 7 H 3 5 - C o O -

C 1 7 H 3 5 - C o O -

Hoặc:C H 2C H 3 - C o O -

C H 2C 2 H 5 - C o O -

b. Tên gọiTên thông thường của este được gọi như sauTên este = Tên gốc hiđrocacbon của rượu + tên gốc axit ( đổi đuôi ic -> at)Ví dụ: CH3COOC2H5: etyl axetat

CH2 = CH – COOCH3: metyl acrylat2. Tính chất vật lý Este của các rượu đơn chức và axit đơn chức (có số nguyên tử C không lớn lắm)

thường là chất lỏng, dễ bay hơi, có mùi thơm dễ chịu của các loại hoa quả khác nhau.Những este có KLPT cao thường là chất rắn. Nhiệt độ sôi của este so với axit cùng CTPT thấp hơn vì không có sự tạo thành liên kết

hiđro. Các este ít tan trong nước (so với axit và rượu tạo ra nó), nhưng tan nhiều trong các

dung môi hữu cơ.3. Tính chất hoá học

Tính chất hoá học quan trọng nhất của este l à phản ứng thủy phân (phản ứng vớinước). Quá trình thủy phân được thực hiện trong dung dịch axit hoặc baz ơ.



a. Trong dung dịch axit : Đun nóng este với nước, có axit vô cơ xúc tác, phản ứng tạo raaxit cacboxylic và rượu. Nhưng cũng trong điều kiện đó, axit cacbox ylic và rượu lại phảnứng với nhau cho este.

Thí dụ :

CH3COOC2H5 + HOH H+

CH3COOH + C2H5OHPhản ứng theo chiều từ trái sang phải l à phản ứng thủy phân este, phản ứng theo chiều từ

phải sang trái là phản ứng este hóa. Vậy phản ứng thủy phân este trong dung dịch axit là phản ứng thuận nghịch .b.Trong dung dịch bazơ : Đun nóng este trong dung d ịch natri hiđroxit, phản ứng tạo

muối của axit cacboxylic và rượu.Thí dụ :

CH3COOC2H5 + NaOH 0t CH3COONa + C2H5OH

Đó là phản ứng không thuận nghịch, vì không còn axit cacboxylic ph ản ứng với rượu đểtạo lại este. Phản ứng này còn được gọi là phản ứng xà phòng hóa.

Ngoài khả năng tham gia phản ứng thủy phân, các este c òn có các phản ứng đặc trưngcủa các gốc hiđrocacbon : gốc no -> phản ứng thế; gốc chưa no -> phản ứng cộng, trùnghợp,…4. Điều chế

a. Thực hiện phản ứng este hoáCH3COOH + C2H5OH

H+CH3COOC2H5 + HOH

b. Từ muối và dẫn xuất halogen của hiđrocacbonCH3COOAg + C2H5Cl -> CH3COOC2H5 + AgCl

c. Từ halogenua axit và ancolat.CH3COCl + NaOCH3 -> CH3COOCH3 + NaCl

d. Từ anhiđrit axit và rượu(CH3CO)2O + HOCH3 -> CH3COOCH3 + CH3COOH

5. Giới thiệu một số este thường gặpa. Etyl axetat CH3 COO C2H5

Là chất lỏng không màu, mùi đặc trưng, nhiệt độ sôi = 77oC. ít tan trong nước. Được dùng làm dung môi cho hợp chất cao phân tử và dùng chế tạo

sơn.b. Isoamyl axetat CH3COOCH2CH2CH (CH3)2

Là chất lỏng không màu, mùi lê, nhiệt độ sôi = 142oC Hầu như không tan trong nước. Dùng làm dung môi và làm chất thơm trong ngành thực phẩm và hương liệuc. Este của các loại hoa quả.Tạo thành mùi thơm của các hoa quả. Ví dụ

Etyl fomiat HCOO C2H5 : mùi rượu rumAmyl fomiat HCOO C5H11 : mùi anh đào.Etyl butyrat C3H7 COO C2H5 : mùi mơIsoamyl butyrat C3H7 COO C5H11 : mùi dứa.

d. Este của axit acrylic và axit metacrylicCả 2 este đều dễ trùng hợp tạo thành các polime poliacrilat trong suốt, không màu.Ví dụ:



CH3

nCH2 = C COOCH3 0,, tpxt - CH2 = C

CH3 COOH nPolimetyl metacrylat

Polimetyl acrilat dùng để sản xuất màng keo, da nhân tạo.Polimetyl metacrilat dùng để chế thuỷ tinh hữu cơ có độ trong suốt cao hơn thuỷ tinh

silicat, cho tia tử ngoại đi qua, chế răng giả, mắt giả.

6. Lipit _Chất béoa. Thành phần Chất béo (nguồn gốc động vật, thực vật) l à este của glixerin với axit béo (axit hữu c ơ

một lần axit mạch thẳng, khối l ượng phân tử lớn).Các chất béo được gọi chung là glixerit.Công thức tổng quát của chất béo.

C H 2

C H

R 1 - C o O -

C H 2

R 2 - C o O -

R 3 - C o O - Trong đó R1, R2, R3 có thể giống nhau hoặc khác nhau. Một số axit béo thường gặp.

Axit panmitic: C15H31COOHAxit stearic: C17H35COOHAxit oleic: C17H33COOHAxit linoleic: C17H31COOH

Thường gặp các glixerit pha tạp.Ví dụ:

CH2

CH

C15H31 - CoO -

CH2

C17H33 - CoO -

C17H35 - CoO -

Trong chất béo, ngoài este của glixerin với axit béo còn có một lượng nhỏ axit ở dạngtự do được đặc trưng bởi chỉ số axit.

Chỉ số axit của một chất béo là số miligam KOH cần thiết để trung ho à axit tự do trongmột gam chất béo.

Ví dụ: Một chất béo có chỉ số axit bằng 9 - Nghĩa là để trung hoà 1 gam chất béo cần 9mg KOHb. Tính chất vật lý Các chất béo thực tế không tan trong n ước nhưng tan nhiều trong rượu, ete và các dung

môi hữu cơ khác. phụ thuộc thành phần axit trong chất béo: nếu chất béo chủ yếu từ axit no thì ở thể rắn

(mỡ), chủ yếu từ axit chưa no thì ở thể lỏng (dầu). Chất béo động vật : glixerit của axit no panmitic, stearic n ên ở thể rắn. Chất béo thực vật : glixerit của axit chưa no oleic nên ở thể lỏng.

c. Tính chất hoá học: Do chất béo là este của glixerin với các axit béo nên phản ứng đặctrưng của chất béo cũng là phản ứng thủy phân. Sự thủy phân các chất béo đ ược thực hiệntrong các môi trường như sau:

+ Trong môi trường nước hoặc axitChất béo ít tan trong nước nên không bị thuỷ phân bởi nước lạnh hay nước sôi.



Để thuỷ phân chất béo phải đun nóng trong n ước ở áp suất cao (25atm) để đạt đến nhiệtđộ cao (220oC):

CH2

CH

R1 - CoO -

CH2

R2 - CoO -

R3 - CoO -

+3H2O

CH2

CH

CH2

- OH

- OH

- OH

R1 - CoOH

R2 - CoOH

R3 - CoOH

+

Có thể dùng axit vô cơ (axit sunfuric lo ãng) để tăng tốc độ phản ứng thuỷ phân. Axit béokhông tan trong nước, được tách ra.

+Trong môi trường kiềm (phản ứng xà phòng hoá):Nấu chất béo với kiềm :

CH2

CH

R1 - CoO -

CH2

R2 - CoO -

R3 - CoO -

+3NaOH

CH2

CH

CH2

- OH

- OH

- OH

R1 - CoONa

R2 - CoONa

R3 - CoONa

+t0

Các muối tạo thành là xà phòng tan trong dung d ịch. Khi thêm NaCl vào hỗn hợp phảnứng, xà phòng sẽ nổi lên thành lớp, đông đặc. Glixerin tan trong dung dịch đ ược tách bằngcách chưng phân đoạn.

Các glixerit chưa no (dầu thực vật) có khả năng tham gia phản ứng cộng H 2, dễ bị oxihóa ở các liên kết đôi:

+ Phản ứng cộng hiđro (sự hiđro hoá) biến glixerit chưa no (dầu) thành glixerit no (mỡ).Ví dụ:

(C17H33COO)3C3H5 + 3H2 0,tNi (C17H35COO)3C3H5

+ Làm mất màu dung dịch KMnO4.Bị oxi hoá bới oxi của không khí.

d. Ứng dụng của chất béoDùng làm thực phẩm: khi ăn, nhờ men của dịch tụy, chất béo bị thuỷ phân thành axit béo

và glixerin rồi bị hấp thụ qua mao trạng ruột v ào bên trong ruột. Nhờ quá trình tiêu hoá nóbiến thành năng lượng nuôi cơ thể.e. Sự chuyển hóa lipit trong cơ thể: Chất béo là một trong những thành phần cơ bản trong thức ăn của người, và nó giữ mộtvai trò quan trọng trong quá trình dinh dưỡng. Khi bị oxi hóa chậm trong cơ thể, chất béocung cấp nhiều năng lượng hơn chất đạm (protit) và chất bột (gluxit): 1 gam chất béo chokhoảng 38,87 kJ, trong khi đó 1 gam chất đạm cho khoảng 23 ,41 kJ, còn 1 gam chất bột chokhoảng 17,56 kJ.

Vì chất béo không tan trong nước, nên chúng không thể trực tiếp thấm qua mao trạng ruộtđể đi vào cơ thể. Nhờ có men của dịch tuỵ v à dịch tràng, chất béo bị thủy phân thànhglixerin và axit béo. Glixerin được hấp thụ trực tiếp, còn axit béo khi tác dụng với mật biếnthành dạng tan và cũng được hấp thụ qua mao trạng ruột v ào thành ruột. Ở đó glixerin vàaxit béo kết hợp với nhau. Chất béo mới được tổng hợp đi vào máu và chuyển vào mô mỡ.Từ các mô này, chất béo lại có thể đi tới các mô và cơ quan khác. Ở đây các chất béo bịthủy phân và bị oxi hóa chậm thành khí cacbonic và hơi nước, đồng thời giải phóng nănglượng cung cấp cho sự hoạt động của c ơ thể.

Khi ăn nhiều chất béo, hoặc khi chất béo trong c ơ thể không được oxi hóa hết thì lượngcòn dư được tích lại thành những mô mỡ.7. Xà phòng và các chất tẩy rửa tổng hợpa. Thành phần



Xà phòng là muối của kim loại kiềm (Na, K) với các axit béo khối l ượng phân tử lớn (cómạch cacbon dài > 12 nguyên tử C)

Các axit béo chủ yếu để sản xuất xà phòng là panmitic, stearic, oleic.Xà phòng rắn là hỗn hợp muối Na của các axit béo, chủ yếu l à natri stearat, natri panmiat.Các xà phòng K đều là xà phòng lỏng.

b. Điều chế xà phòng

+ Hoà tan các axit béo vào dung d ịch kiềm (xôđa)RCOOH + NaOH -> RCOONa + H2O

Các axit béo có thể điều chế từ dầu mỏ bằng cách oxi hoá các parafin có số nguy ên tửcacbon lớn hơn 30 bằng oxi (không khí) có muối mangan xúc tác:

RCH2CH2R’ +2

5O2

2Mn RCOONa + R’COONa + H2O

+ Đun nóng chất béo với kiềm (xà phòng hoá chất béo)c. Tác dụng tẩy rửa của xà phòng

Phân tử xà phòng gồm Một gốc hiđrocacbon mạch dài (ví dụ C15H31, C17H35, C17H33,…) khó tan trong nước

nhưng dễ tan trong các dung môi không cực (nh ư dầu, mỡ). Một nhóm phân cực (là COONa hay COOK) có khả năng điện li thành ion nên dễ

tan trong nước,nhưng không tan trong dầu mỡ.Vì vậy xà phòng có tính chất đặc biệt là tính hoạt động bề mặt.Xà phòng làm giảm sức căng bề mặt của nước, làm cho nước dễ thấm ướt các giọt dầu,

mỡ và các chất bẩn trên bề mặt. Khi giặt, rửa bằng xà phòng, gốc R của phân tử xà phòngbám vào chất bẩn, nhóm phân cực (COONa) chuyển (hoà tan) chất bẩn vào nước dướidạng nhũ tương hay huyền phù, do đó làm sạch vật giặt, rửa.

Mặt khác, xà phòng là muối của axit yếu nên phân tử xà phòng bị thuỷ phân tạo ra môitrường kiềm giúp cho việc nhũ tương hoá chất keo:

RCOONa + HOH -> RCOOH + NaOHTrong nước cứng xà phòng tạo thành các muối panmiat, oleat, stearat (canxi, magie, sắt)

kết tủa, do đó xà phòng mất tác dụng tẩy rửa.d. Các chất tẩy rửa tổng hợp

Ngoài xà phòng thường, hiện nay người ta còn dùng nhiều loại chất tẩy rửa tổng hợpkhác nhau. Đó cũng là những chất hoạt động bề mặt, thuộc mấy loại sau.

+ Những chất tẩy rửa sinh ion (iongen)

Phân tử gồm gốc hiđrocacbon R và nhóm phân cực. Ngoài loại R - COONa, còn cónhững chất hoạt động bề mặt nhờ ion phức tạp.

Ví dụ: Các ankyl sunfat: R O SO3Na (R có > 11C) Các ankyl sunfonat: R SO3Na, điều chế bằng cách.

RH + HO – SO2 – OH -> RSO2 – OH NaOH R O SO3Na(R có 10 20 nguyên tử C) Các ankyl aryl sunfonat:

R C6H4 SO3NaNhững chất hoạt động bề mặt nhờ cation phức tạp.Ví dụ :

C18H37NH3Cl; C16H33(CH3)3NCl;+ Những chất tẩy rửa không sinh ion



Phân tử chứa gốc R không phân cực v à các nhóm phân cực như OH, O (ete).Ví dụ:

ROH + nCH2 – CH2 -> R – (O – CH2 – CH2)n – OH

OR : có thể có tới 18C,n : có thể bằng 6 30 tuỳ theo công dụng.Các chất tẩy rửa trên vẫn giữ được tác dụng tẩy rửa cả trong môi tr ường axit và nước

cứng.

VIII. Gluxit Gluxit là những hợp chất hữu cơ tạp chức, có chứa nhiều nhóm hiđroxyl (- OH) và có

nhóm cacbonyl (- CO -) trong phân tử. Gluxit bao gồm nhiều loại khác nhau, quan trọng nhất l à các loại sau đây:a) Monosaccarit là những gluxit đơn giản nhất, không bị thuỷ phân th ành những gluxit

đơn giản hơn. Ví dụ: glucozơ, fructozơ (C6H12O6), ribozơ (C5H10O5)b) Oligosaccarit là những sản phẩm ngưng tụ từ 2 đến 10 phân tử monosaccarit với sự

tách bớt nước. Quan trọng nhất là các đisaccarit hay điozơ có công th ức chung C12H22O11.Các đisaccarit này bị thuỷ phân tạo thành 2 phân tử monosaccarit. Ví dụ thuỷ phânsaccarozơ.

C12H22O11 + HOH -> C6H12O6 + C6H12O6

c) Polisaccarit là những hợp chất cao phân tử. Khi bị thủy phân, polisaccarit tạo th ànhmột số lớn phân tử monosaccarit.

Ví dụ: Tinh bột, xenlulozơ, glicogen đều có công thức chung là (C6H10O5)n.(C6H10O5)n + nHOH -> nC6H12O6

1. Monosaccarita. Công thức và cấu tạo (C6H12O6)

Monosaccarit là những hợp chất tạp chức mà trong phân tử ngoài nhómC = o

còn cónhiều nhóm chức OH ở những nguyên tử cacbon kế nhau.

Nếu nhóm ở dạng anđehit (có nhóm CH = O), ta gọi monosaccarit là anđozơ, nếu nhómđó ở dạng xeton, ta có xetozơ.

CHO

(CH

CH2

- OH)4

- OH - OH

- OH)3

CH2

(CH

C = O

- OHCH2

Anđozơ xetozơTuỳ theo số nguyên tử cacbon trong phân tử, monosaccarit (anđoz ơ và xetozơ) được gọi

là triozơ (3C), tetrozơ (4C), pentozơ (5C), hexozơ (6C), heptozơ (7C). Nh ững monosaccaritquan trọng đều là hexozơ và sau đó là pentozơ. Ví d ụ: glucozơ, fructozơ,…

Ngoài đồng phân cấu tạo (anđozơ và xetozơ), monossaccarit c òn có đồng phân khônggian gọi là đồng phân quang học, mỗi đồng phân không gian lại có t ên riêng.

b. Cấu tạo dạng mạch hở của glucoz ơ. Glucozơ tham gia phản ứng tráng bạc và khử được Cu2+, do vậy phân tử phải có nhóm

chức anđehit (CH = O). Glucozơ tác dụng với (CH3CO)2O sinh ra pentaeste C6H7O(OCOCH3)5, chứng tỏ trong

phân tử có 5 nhóm -OH; các nhóm -OH đó có thể tạo phức chất màu xanh lam khi tác dụngvới Cu(OH)2 (tương tự như glixerin).



Từ các kết quả thực nghiệm, ng ười ta thấy rằng glucozơ là một pentahiđroxi anđehit cómạch thẳng không phân nhánh.

CHO

(CH

CH2

- OH)4

- OH

Do sự phân bố khác nhau của các nhóm OH trong không gian, glucozơ có n hiều đồngphân không gian. Glucozơ thiên nhiên, đư ợc gọi là D-glucozơ (có nhóm OH tại C5 ở bênphải) để phân biệt với một đồng phân điều chế trong ph òng thí nghiệm là L-glucozơ (nhómOH đó ở bên trái). Công thức cấu tạo của cặp đối quang đó nh ư sau:

CHO

CH2- OH

C OHH

C

C

C

HO H

OH

OH

H

H

D – glucozơ

CHO

CH2- OH

C H

C

C

C

HO

H OH

H

H

C

C

HO

HO

L – glucozơ

c. Cấu trúc dạng vòng của glucozơNgoài dạng mạch hở, glucozơ còn có các dạng mạch vòng 6 cạnh hoặc 5 cạnh: Dạng

vòng 6 cạnh được gọi là glucopiranozơ vì vòng này có dạng của dị vòng piran, còn vòng 5cạnh được gọi là glucofuranozơ vì có dạng dị vòng furan.

HO

OH

H

H

OH

OH

OHH

- OHCH2

O

CH2- OH

HO H

H

OH

OH

OH

H

H H

Glucopiranozơ glucofuranzơ.Glucopiranozơ bền hơn rất nhiều so với glucofuranzơ.d. Tính chất vật lý - trạng thái tự nhiênMonosaccarit là những chất rắn không màu, có vị ngọt, dễ tan trong nước, không tan

trong dung môi hữu cơ, có khả năng làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực. Trong thiên nhiên, glucozơ có trong h ầu hết các bộ phận cơ thể thực vật: rễ, lá, hoa… và

nhất là trong quả chín. Glucozơ cũng có trong cơ thể người, động vật. Trong mật ong cótrên 30% glucozơ. Trong máu người luôn chứa một tỉ lệ glucozơ không đổi là 0,1%.

Fructozơ ở trạng thái tự do trong quả cây, mật ong. Vị ngọt của mật ong chủ yếu dofructozơ.

e. Tính chất hoá học+ Phản ứng của nhóm anđehit CH = O Tính oxi hoá nhóm chức anđehit thành nhóm chức axit. Khi đó glucozơ trở thành axit

gluconic.+ Phản ứng tráng gương.

CH2OH – (CHOH)4 – CHO + Ag2O 3NH CH2OH – (CHOH)4 – COOH + 2Ag + Phản ứng với Cu(OH)2 (trong môi trường kiềm)

CH2OH – (CHOH)4 – CHO + 2Cu(OH)2 -> CH2OH – (CHOH)4 – COOH + Cu2O+ 2H2O

(màu đỏ gạch)+ Bị oxi hoá trong môi trường trung tính và axit, ví dụ như:



CH2OH – (CHOH)4 – CHO + HOBr -> CH2OH – (CHOH)4 – COOH +HBr- Tính khử : Khi cho monosaccarit tác dụng với H2 thu được rượu 6 lần rượu.

CH2OH – (CHOH)4 – CHO + H2 -> CH2OH – (CHOH)4 – CH2OH+ Phản ứng của các nhóm OH (tính chất của rượu đa chức) Phản ứng với Cu(OH)2 cho dung dịch màu xanh lam.- Tạo este chứa 5 gốc axit trong phân tử.+ Phản ứng của glucozơ dạng vòng:

Nhóm OH ở nguyên tr C1 trong phân tử glucozơ dạng vòng linh động hơn các nhómOH khác nên dễ dàng tạo ete với các phân tử rượu khác (ví dụ với CH 3OH) tạo thànhglucozit:

CH2 - OH

HH O

OH

OH

H

H

OHHO + HO - R

CH2 - OH

HH O

OH

OH

H

H

O - RHO+ HOH

Tạo este có chứa 5 gốc axit một lần axit. Ví dụ glucoz ơ phản ứng với anhiđrit axetic(CH3CO)2O tạo thành pentaaxetyl glucozơ

+ Phản ứng lên menDưới tác dụng của các chất xúc tác men do vi sinh vật tiết ra, chất đ ường bị phân tích

thành các sản phẩm khác. Các chất men khác nhau gây ra những quá tr ình lên men khácnhau.

Ví dụ: Lên men etylic tạo thành rượu etylic.

C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2

Lên men butyric tạo thành axit butyric: C6H12O6 -> CH3 – CH2 – CH2 – COOH + 2H2 + 2CO2

Lên men lactic tạo thành axit lactic:C6H12O6 -> 2CH3 – CHOH - COOH

Lên men limonic tạo thành axit limonic:C6H12O6 + 3O -> HOOC – CH2 – COH(COOH) – CH2 - COOH

f. Điều chế+ Quá trình quang hợp của cây xanh dưới tác dụng của bức xạ mặt trời, tạo th ành

glucozơ và các monosaccarit khác:6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 + 6O2

+ Thuỷ phân đi, polisaccarit có trong thiên nhiên (như saccarozơ, tinh b ột, xenlulozơ…)dưới tác dụng của axit vô cơ hay men.

C12H22O11 + HOH -> C6H12O6 + C6H12O6

(glucozơ) (fructozơ)(C6H10O5)n + nH2O -> nC6H12O6

+ Trùng hợp anđehit fomic6HCHO 2)(OHCa C6H12O6

(glucozơ)g. Ứng dụng:

Glucozơ là thức ăn có giá trị cho người. Trong y học dùng làm thuốc tăng lực (huyếtthanh glucozơ) cho người bệnh, vì glucozơ dễ được tiêu hoá và cung cấp nhiều năng lượngcho cơ thể. Glucozơ là nguyên liệu tổng hợp vitamin C.

Trong công nghiệp, glucozơ được dùng để tráng gương, tráng ruột phích (bình thuỷ).



2. ĐisaccaritĐisaccarit là loại gluxit phức tạp hơn, khi thuỷ phân cho hai phân tử monosaccarit.Những monosaccarit tiêu biểu và quan trọng là saccarozơ, mantozơ, lactozơ đ ều có công

thức phân tử C12H22O11.a. Tính chất vật lýTất cả các đisaccarit đều là những chất rắn không màu, kết tinh được và tan tốt trong

nước. Saccarozơ có nhiều nhất trong cây mía, củ cải đường, cây thổt nốt. (Lượng Saccarozơtrong nước mía ép có khoảng 20%, trong nước củ cải đường khoảng 10 - 20%

b. Tính chất hóa học+ Phản ứng thuỷ phân

Saccarozơ + HOH H Glucozơ + fructozơ

Mantozơ + HOH H 2Glucozơ

Lactozơ + HOH -> glucozơ + galactozơ(Lactozơ là đisaccarit có trong s ữa)+ Tính chất của nhóm anđehit Saccarozơ không có nhóm ch ức anđehit nên không tham gia phản ứng tráng gương và

phản ứng với Cu(OH)2. Mantozơ và lactozơ khi hoà tan trong dung d ịch chuyển một phần sang dạng tautome

có nhóm chức anđehit nên có phản ứng tráng gương và phản ứng với Cu(OH)2.+ Tính chất của rượu đa chức (tác dụng với Cu(OH)2) và tham gia phản ứng tạo ete và

este (phản ứng của rượu nhiều lần rượu).c. Điều chếCác đisaccarit được điều chế từ các nguồn nguyên liệu thiên nhiên. Ví dụSaccarozơ lấy từ mía, củ cải đường.Saccarozơ trong mía tác dụng với sữa vôi tạo thành dung dịch canxi saccarat trong suốt.

Khi sục CO2 vào dung dịch canxi saccarat lại tạo thành saccarozơ:C12H22O11. CaO. 2H2O + CO2 -> C12H22O11 + CaCO3 + 2H2O

Mantozơ là chất đường chủ yếu trong mạch nha (đ ường mạch nha). Nó là sản phẩm củasự thuỷ phân tinh bột.

Lactozơ có trong sữa người, động vật (vì vậy còn có tên là đường sữa). Ngoài ra cũng tìmthấy có lactozơ trong thực vật.3. Polisaccarit

Polisaccarit là những gluxit được cấu thành bởi nhiều đơn vị monosaccarit nối với nhaubằng những liên kết glicozit. Những polisaccarit th ường gặp: tinh bột, xenlulozơ,…

a. Tinh bột (C6H10O5)n

+ Cấu tạo: Tinh bột là hỗn hợp các polisaccarit (C 6H10O5)n, khác nhau về số n và cấu trúccủa chuỗi polime. Tinh bột có trong củ v à hạt nhiều loại cây.

Các phân tử tinh bột gồm 2 loại: Loại amilozơ cấu tạo từ chuỗi polime không phân nhánh gồm các mắt xích - glucozơ

mạch vòng với n vào khoảng 200 400 và có khi tới 1000. Giữa 2 mắt xích là một cầu oxinối nguyên tử C1 của gốc thứ 1 với nguyên tử C4 của gốc thứ 2. Cầu oxi này được gọi là liênkết -1, 4 glicozit.

CH2 - OH

HH O

OH

OH

H

H

CH2 - OH

HH O

OH

OH

H

H

O1 44 1 OO... ...

Loại amilopectin: Chuỗi polime có sự phân nhánh, hệ số n từ 600 - 6000. Sự hình thànhmạch nhánh là do liên kết - 1,6 glicozit, được biểu diễn như sau:



CH2 - OH

HH O

OH

OH

H

H

14O... O

CH2

HH O

OH

OH

H

H

4 1 O ...

5

O...

6

Tỷ lệ amilozơ và amilopectin thay đổi tuỳ theo từng loại tinh bột, amiloz ơ thường chiếm20% và amilopectin chiếm khoảng 80%.

+ Tính chất vật lý:Tinh bột cấu tạo từ những hạt nhỏ có h ình dạng và kích thước khác nhau, phần ngoài của

hạt tinh bột cấu tạo từ amilopectin, phần bên trong cấu tạo từ amilozơ.Tinh bột là chất bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh. Khi đun sôi, chỉ

một phần nhỏ tinh bột tan vào nước, còn phần chủ yếu tinh bột bị phồng lên tạo thành dungdịch keo gọi là hồ tinh bột.

+ Tính chất hoá học: Hồ tinh bột + dung dịch iot dung dịch màu xanh. Tinh bột không tham gia các phản ứng khử (phản ứng tráng g ương và với Cu2+) vì

trong phân tử không có chức anđehit. Phản ứng thuỷ phân tinh bột thành glucozơ xảy ra khi đun nóng với xúc tác axit vô cơ

loãng hoặc nhờ các enzim, phương trình tổng quát:(C6H10O5)n + nH2O

0,tH nC6H12O6

(glucozơ)Ở giai đoạn trung gian có thể sinh ra các đextrin (C 6H10O5)x (x < n) và mantozơ. Quá

trình thuỷ phân diễn ra theo sơ đồ sau: Amilaza

H2OTinh bét ®extrin Mantoz¬ Glucoz¬ Amilaza

H2O Mantaza

H2O

+ Sự tạo thành tinh bột từ CO2 và H2O:Năng lượng mặt trời được lá cây hấp thụ, chuyển qua các sắc tố: clorofin (m àu xanh lục),

carotin (màu da cam), xantofin (màu vàng) và dùng đ ể thực hiện quá trình quang hợp.6CO2 + 6H2O -> C6H12O6 (glucozơ)n C6H12O6 -> (C6H10O5)n + nH2O (tinh bột)

+ Ứng dụng của tinh bột Làm lương thực cho người và động vật. Điều chế glucozơ. Điều chế mạch nha. Điều chế rượu etylic Hồ vải.b. Xenlulozơ (C6H10O5)n

+ Cấu tạo phân tử:Khác với tinh bột, cấu tạo phân tử của xenlulozơ có những đặc điểm sau: n rất lớn ( từ 6000 12000 ). Chuỗi polime của xenlulozơ là mạch thẳng không phân nhán, v ì vậy nó tạo thành sợi

(sợi bông, sợi gai, sợi đay…) trong đó các chuỗi polime đ ược xếp theo cùng một phương vàxuất hiện lực tương tác giữa các chuỗi đó. Mỗi mắt xích (1 mắt xích glucoz ơ) có 3 nhóm OH, trong đó 1 nhóm ch ức rượu bậc 1

và 2 nhóm chức rượu bậc 2. Để nhấn mạnh đặc điểm n ày, người ta thường viết công thứcphân tử của xenlulozơ như sau:



[C6H7O2(OH)3]n

+ Tính chất vật lýXenlulozơ là chất rắn màu trắng, không mùi, không vị, có dạng sợi, có tính thấm nước.Xenlulozơ không tan trong nư ớc, ete, rượu nhưng tan trong một số dung môi đặc biệt như

dung dịch Sveze gồm Cu(OH)2 trong NH3 đặc, dung dịch H2SO4 đặc.+ Tính chất hoá học: Bền hơn tinh bột (không tạo màu xanh với iot) Tạo thành este

[C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 -> [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2OTrinitroxenlulozơ là chất nổ mạnh, được dùng làm thuốc súng không khói.Khi este hoá không hoàn toàn sẽ thu được mono, đinitroxenlulozơ dùng để chế sơn, làm

phim, keo dán,… Điều chế tơ axetatCác chất trên được điều chế bằng phản ứng giữa xenluloz ơ và anhiđrit axetic có H 2SO4

xúc tác:[C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O -> [C6H7O2(OCOCH3)3]n + 3nCH3COOHXenlulozơ axetat không dễ cháy như xenlulozơ nitrat, được dùng để chế tơ nhân tạo, đồ

nhựa, sơn.Điều chế tơ Visco: khi chế hoá với kiềm đặc (NaOH) xenlulozơ bị phồng lên thành

xenlulozơ kiềm là sản phẩm thế không hoàn toàn.[C6H7O2(OH)3]n + nNaOH -> [C6H7O2(OH)2ONa]n + nH2O

Xenlulozơ kiềm khi chế hoá với CS2 tạo thành xenlulozơ xantogenat[C6H7O2(OH)2ONa]n + nCS2 -> [(OH)2C6H7O2 – O – C – S - Na]n

SXenlulozơ xantogenat hoà tan trong dung d ịch kiềm loãng thành dung dịch rất nhớt gọi là

visco. Khi ép để visco chảy qua lỗ nhỏ vào dung dịch axit sẽ thu được sợi xenlulozơ hiđrat,đó là tơ visco.

[(OH)2C6H7O2 – O – C – S - Na]n + nH2SO4 -> nCS2 + nNaHSO4 + [C6H7O2(OH)3]n

S Phản ứng thuỷ phân xenlulozơ.Xenlulozơ khó bị thuỷ phân hơn tinh bột. Phải đun nóng lâu với axit vô c ơ loãng ở áp

suất cao, xenlulozơ thuỷ phân hoàn toàn thu được glucozơ:(C6H10O5)n + nH2O

0,tH nC6H12O6

(glucozơ)+ Xenlulozơ trong tự nhiên - Ứng dụng Xenlulozơ có nhiều trong sợi bông (98%), sợi đay, gai…Trong gỗ cớ khoảng 50%

xenlulozơ. Xenlulozơ được dùng để làm giấy, làm vải, sợi, tơ nhân tạo (ví dụ tơ visco), thuốc súng

không khói, chất dẻo (xenluloit), sơn, sản xuất rượu etylic.

IX. Aminoaxit – protit1. Aminoaxit Aminoaxit là những hợp chất hữu cơ tạp chức, trong phân tử của chúng có chứa đồngthời nhóm chức amino (-NH2) và nhóm chức cacboxyl (-COOH).

a. Cấu tạo:Công thức tổng quát : (NH2)x R (COOH)y



Aminoaxit là hợp chất hữu cơ tạp chức, có chứa cả nhóm NH2 (bazơ) và nhóm -COOH(axit) trong phân tử.

Có thể coi aminoaxit là dẫn xuất thế NH2 vào nguyên tử H ở gốc R của axit cacboxylic ,khi đó nhóm NH2 có thể đính vào những vị trí khác nhau (, , ,…) trên mạch C. C C C COOHCác aminoaxit có trong các chất anbumin tự nhiên đều là -aminoaxit.Có những aminoaxit trong đó số nhóm NH 2 và số nhóm COOH không bằng nhau. Tính

axit - bazơ của aminoaxit tuỳ thuộc vào số nhóm của mỗi loại.b. Tính chất vật lýCác aminoaxit đều là những chất tinh thể, nóng chảy ở nhiệt độ t ương đối cao đồng thời

bị phân huỷ. Phần lớn đều tan trong n ước, vị ngọt, ít tan trong dung môi hữu c ơ.c. Tính chất hoá họcAminoaxit có nhóm amino, đồng thời có nhóm cacboxyl trong phân tử nên chúng vừa có

tính bazơ vừa có tính axit. Trong dung dịch tự ion hoá thành lưỡng cực:

H2N – R – COOH H3N+ – R – COO-

Tạo muối với cả axit và kiềm:H2N – R – COOH + NaOH -> H2N – R – COONa + H2OH2N – R – COOH + HCl -> ClH3N – R – COOH

Phản ứng este hoá với rượu.H2N – R – COOH + HO – C2H5

H+H2N – R – COOC2H5 + H2O

Phản ứng trùng ngưng tạo polipeptit Trùng ngưng giữa 2 phân tử tạo đipeptit.

2H2N – R – COOH -> H2N – R – CO – NH – R – COOH + H2ONhóm – CO – NH – được gọi là nhóm peptit

Trùng ngưng tạo ra polipeptitnH2N – R – COOH -> [- NH – R – CO -]n + nH2O

Các polipeptit thường gặp trong thiên nhiên (protein)d. Điều chế. + Thuỷ phân các chất protein thiên nhiên

Protein + HOH 0t aminoaxit

+ Tổng hợp Từ dẫn xuất halogen của axit.

ClCH2 - R – COOH + 2NH3 -> H2N – R – COOH + NH4Cl Tổng hợp nhờ vi sinh vật.e. Ứng dụngAminoaxit được coi là chất cơ sở xây dựng nên các chất protit trong cơ thể động vật và

thực vật. Nhiều aminoaxit được dùng trong y học để chữa bệnh, làm thức ăn nuôi cơ thểngười bệnh. Muối natri của axit glutamic (th ường được gọi là mì chính hay bột ngọt) đượcdùng làm gia vị cho thức ăn. Một số aminoaxit được dùng làm nguyên liệu sản xuất tơ tổnghợp.

f. Giới thiệu một số aminoaxit+ Các aminoaxit thiên nhiên có trong protein Glixin: H2N CH2 COOHAlanin: CH3 CH COOH

NH2



Còn gọi là - aminoaxit propionic.CH3 - CH - CH - CooH

CH3 NH2

- Valin

CH3 - CH - CH2 - CH - CooH

CH3 NH2

- Leuxin:

HooC - CH 2 - CH - CooH

NH2

- Axit glutamic

Là tinh thể không màu, tan trong nước, cho vị chua. Muối mononatri glutamat (m ì chính)có vị ngọt của thịt, dùng làm gia vị.

C6H5 - CH2 - CH - CooH

NH2

- Phenyl alanin:

+ Các aminoaxit dạng Axit - aminocaproic.

H2N (CH2)5 COOHKhi trùng ngưng tạo thành poliamit dùng để chế tạo tơ capron.

[- HN (CH2)5 CO -]n

Axit - aminoenantoic.H2N (CH2)6 COOH

Khi trùng ngưng tạo thành polime để chế tạo sợi tổng hợp enan.

2. Protita. Thành phần - cấu tạo Thành phần nguyên tố của protein gồm có: C, H, O, N, S v à cả P, Fe, I, Cu. Protein là những polime thiên nhiên cấu tạo từ các phân tử aminoaxit trùng ngưng với

nhau. Sự tạo thành protein từ các aminoaxit xảy ra theo 3 giai đoạn.+ Giai đoạn 1: Tạo thành chuỗi polipeptit nhờ sự h ình thành các liên kết peptit.+ Giai đoạn 2: Hình thành cấu trúc không gian dạng xoắn (nh ư lò xo) của chuỗi

polipeptit nhờ các liên kết hiđro giữa nhóm – CO - của vòng này với nhóm NH củavòng tiếp theo.

C = O H - N...

ở dạng xoắn, gốc R hướng ra phía ngoài.+ Giai đoạn 3 các chuỗi polipeptit ở dạng xoắn cuộn lại th ành cuộn nhờ sự hình thành

liên kết hoá học giữa các nhóm chức còn lại trong gốc aminoaxit của chuỗi polipeptit.Với cách cấu tạo như vậy từ hơn 20 aminoaxit đã tạo thành hàng ngàn chất protein khác

nhau về thành phần, cấu tạo trong mỗi cơ thể sinh vật. Mỗi phân tử protein với cấu h ìnhkhông gian xác định, với nhóm chức bên ngoài hình xoắn mang những hoạt tính sinh họckhác nhau và thực hiện những chức năng khác nhau trong hoạt động sống của c ơ thể.

b. Tính chất:+ Các protein khác nhau tạo thành những cuộn khác nhau . Có 2 dạng chính. Hình sợi: như tơ tằm, lông, tóc. Hình cầu: Như anbumin của lòng trắng trứng, huyết thanh, sữa.+ Tính tan: rất khác nhau Có chất hoàn toàn không tan trong nước (như protein của da, sừng, tóc…)



Có protein tan được trong nước tạo dung dịch keo hoặc tan trong dung dịch muốiloãng.

Tính tan của một số protein có tính thuận nghịch: nếu tăng nồng độ muối th ì protein kếttủa, nếu giảm nồng độ muối protein tan.

+ Hiện tượng biến tính của proteinKhi bị đun nóng hay do tác dụng của muối kim loại nặng hoặc của axit (H NO3,

CH3COOH), protein bị kết tủa (đông tụ) kèm theo hiện tượng biến tính. Khi đó, các liên kếthiđro, liên kết muối amoni, liên kết đisunfua, liên kết este bị phá huỷ và làm mất hoạt tínhsinh học đặc trưng của protein.

+ Tính lưỡng tính của proteinVì trong phân tử protein còn có nhóm - NH2 và - COOH tự do nên có tính bazơ và tính

axit tuỳ thuộc vào số lượng nhóm nào chiếm ưu thế.Trong dung dịch, protein có thể biến thành ion lưỡng cực +H3N - R - COO-.Khi tổng số điện tích dương và điện tích âm của ion lưỡng cực bằng không th ì protein

được gọi là ở trạng thái đẳng điện.+ Thuỷ phân protein

Protein HOH ,2 các polipeptit

HOH ,2 các peptit OH 2 các axit amin+ Phản ứng có màu của proteinTương tự peptit và aminoaxit, protein tham gia ph ản ứng cho màu. Phản ứng biure: Cho protein tác dụng với muối đồng (CuSO 4) trong môi trường kiềm

cho màu tím do sự tạo thành phức chất của đồng (II) với hai nhóm peptit. Phản ứng xantoproteinic : Cho HNO3 đậm đặc vào protein sẽ xuất hiện màu vàng.

Nguyên nhân do phản ứng nitro hoá vòng benzen ở các gốc aminoaxit tạo thành các hợpchất nitro dạng thơm có màu vàng.

c. Phân loại proteinGồm 2 nhóm chính:+ Protein đơn giản: chỉ cấu tạo từ các aminoaxit, khi thuỷ phân hầu như không tạo thành

các sản phẩm khác. Các protein đơn giản lại được chia thành nhiều nhóm nhỏ.Ví dụ: Anbumin: Gồm một số protein tan trong n ước, không kết tủa bởi dung dịch NaCl b ão

hoà nhưng kết tủa bởi (NH4)2SO4 bão hoà. Đông tụ khi đun nóng. Có trong lòng trắng trứng,sữa. Globulin: Không tan trong nước, tan trong dung dịch muối lo ãng, đông tụ khi đun

nóng. Có trong sữa, trứng. Prolamin: Không tan trong nước, không đông tụ khi đun sôi. Có trong lúa m ì,ngô.- Gluein: Protein thực vật tan trong dung dịch kiềm loãng. Có trong thóc gạo. Histon: Tan trong nước và dung dịch axit loãng. Protamin: Là protein đơn giản nhất. Tan trong nước, axit loãng và kiềm. Không đông

tụ khi đun nóng.+ Các protein phức tạp: Cấu tạo từ protein và các thành phần khác không phải protein.

Khi thuỷ phân, ngoài aminoaxit còn có các thành ph ần khác như hiđratcacbon, axitphotphoric.

Protein phức tạp được chia thành nhiều nhóm. Photphoprotein: có chứa axit photphoric. Nucleoprotein: trong thành phần có axit nucleic. Có trong nhân tế bào động, thực vật. Chromoprotein: có trong thành phần của máu. Glucoprotein: trong thành phần có hiđratcacbon. Lipoprotein: trong thành phần có chất béo.



d. Sự chuyển hoá protein trong cơ thể Protein là một thành phần quan trọng nhất trong thức ăn của người và động vật để tái

tạo các tế bào, các chất men, các kích thích tố, xây dựng tế b ào mới và cung cấp năng lượng.Khi tiêu hoá, đầu tiên protein bị thuỷ phân (do tác dụng của men) th ành các polipeptit

(trong dạ dày) rồi thành aminoaxit (trong mật) và được hấp thụ vào máu rồi chuyển đến cácmô tế bào của cơ thể. Phần chủ yếu của aminoaxit n ày lại được tổng hợp thành protein củacơ thể. Một phần khác để tổng hợp các hợp chất khác chứa nit ơ như axit nucleic, kích thíchtố…Một phần bị phân huỷ và bị oxi hoá để cung cấp năng lượng cho cơ thể. Đồng thời với quá tr ình tổng hợp, trong cơ thể luôn xảy ra quá tr ình phân huỷ protein

qua các giai đoạn tạo thành polipeptit, aminoaxit rồi các sản phẩm xa hơn, như NH3, ure O= C(NH2)2 tạo thành CO2, nước…Quá trình tổng hợp protein tiêu thụ năng lượng, quá trìnhphân huỷ protein giải phóng năng lượng.

e. Ứng dụng của protein Dùng làm thức ăn cho người và động vật. Dùng trong công nghiệp dệt, giày dép, làm keo dán. Một số protein dùng để chế tạo chất dẻo (như cazein của sữa).

Chương 3HỢP CHẤT CAO PHÂN TỬ VÀ VẬT LIỆU POLIME

I. Định nghĩa polimeNhững hợp chất có khối lượng phân tử rất lớn (thường từ hàng ngàn tới hàng triệu đơn vị

cacbon) do nhiều mắt xích liên kết với nhau được gọi là hợp chất cao phân tử hay polime.Thí dụ : Cao su thiên nhiên, tinh bột xenlulozơ,… là những polime thiên nhiên. Cao su

buna, polietilen, polivinyl clorua là nh ững polime tổng hợp.II. Cấu trúc và phân loại1. Thành phần hoá học của mạch polime

a) Polime mạch cacbon: Mạch C bão hoà. Ví dụ polietilen.

(- CH2 – CH2 - )n

Mạch C chưa bão hoà. Ví dụ cao su Buna:(- CH2 – CH = CH – CH2 - )n

Polime chứa nguyên tử halogen thế. Ví dụ P.V.C:( - C H2 - C H - )

C l

n

Rượu polime. Ví dụ rượu polivinylic:(- CH2 - CH - )

OH

n

Polime dẫn xuất của rượu. Ví dụ polivinyl axetat:(- CH2 - CH - )

OCOCH3

n

Các polime anđehit và xeton. Ví d ụ poli acrolein.(- CH2 - CH - )

CH = O

n

Polime của axit cacboxylic. Ví dụ poliacrylic:



(- CH2 - CH - )

COOH

n

Polime nitrin (có nhóm - C N). Ví dụ poliacrilonitrin:(- CH2 - CH - )

CN

n

Polime của hiđrocacbon thơm. Ví dụ polistiren:(- CH2 - CH - )

C6H5

n

b) Polime dị mạch: Trên mạch polime có nhiều loại nguy ên tố. Mạch chính có C và O. Ví dụ poliete (poliglicol):

(- CH2 – CH2 – O -)n

polieste (polietylenglicol terephtalat)(- O - CH2 – CH2 – O – CO – C6H5 – CO - )n

Mạch chính có C, N. Ví dụ polietylenđiamin :(- NH – CH2- CH2 – NH -)n

Mạch chính có C, N, O. Ví dụ poliuretan :(- CO – NH – R – NH -)n

2. Cấu tạo hình học của mạch polimeCác phân tử polime thiên nhiên và tổng hợp có thể có ba dạng sau.a) Dạng mạch thẳng dài: Mỗi phân tử polime là một chuỗi mạch thẳng dài, do các mắt

xich polime kết hợp đều đặn tạo ra.b) Dạng mạch nhánh: Ngoài mạch thẳng dài là mạch chính, còn có các mạch nhánh do

các monome kết hợp tạo thành.c) Dạng mạch lưới không gian: Nhiều mạch polime liên kết với nhau theo nhiều hướng

khác nhau. Ví dụ trong cao su đã lưu hóa, trong chất dẻo phenolfomanđehit.III. Tính chất của polime1. Tính chất vật lý Là những chất rắn tinh thể hoặc vô định h ình tuỳ thuộc vào trật tự sắp xếp các phân tử

polime. Khi các phân tử polime sắp xếp hỗn độn tạo th ành trạng thái vô định hình.- Các polime không bay hơi, do khối lượng phân tử lớn và lực liên kết giữa các phân tử

lớn- Hợp chất polime không có nhiệt độ nóng chảy xác định do m ột polime là hỗn hợp của

nhiều phân tử có khối lượng phân tử khác nhau. Phần lớn các polime khi đun nóng thì đềumềm ra rồi chảy nhớt. Một số polime bị phân huỷ khi đun nóng.

- Phần nhiều polime khó tan trong các dung môi. Có loại polime ho àn toàn không tantrong các dung môi. Thí dụ : Teflon (- CF2 - CF2 -)n.

Một số polime có cấu trúc mạch thẳng thường có tính đàn hồi (cao su), có tính mềmmại và dai (tơ capron). Những polime có cấu trúc mạng không gian th ường có tính bền cơhọc cao, chịu được ma sát va chạm. Thí dụ: nhựa bakelit ( phenolfomađehit).

Một số polime có tính cách điện, cách nhiệt…Thí dụ: polietilen, polyvinyl clrorua,nhựa bakelit…2. Tính chất hoá học

Phụ thuộc thành phần và cấu tạo của polime. Phần lớn các polime bền vững hoá học (đối với axit, kiềm, chất oxi hoá). Có chất rất

bền với nhiệt và hoá chất, ví dụ như teflon ( - CF2 - CF2 - )n.



Một số polime kém bền với tác dụng của axit v à bazơ. Ví dụ: Len, tơ tằm, tơ nilon bịthuỷ phân bởi dung dịch axit hoặc kiềm do có nhóm peptit. Những polime có liên kết đôi trong phân tử có thể tham gia phản ứng cộng. Ví dụ phản

ứng lưu hoá cao su.IV. Điều chế polime1. Phản ứng trùng hợp Là quá trình cộng liên tiếp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc t ương tự nhau (monome)thành phân tử lớn (polime),

Trong quá trình này không có s ự tách bớt các phân tử nhỏ n ên thành phần nguyên tử củapolime và monome giống nhau.

Phân tử monome tham gia phản ứng tr ùng hợp phải có liên kết kép hoặc có vòng khôngbền.

Ví dụ:

nCH2 = CH2 atmCxt 1000,200, 0 (- CH2 – CH2 -)n

CH2 - CH2

On (- CH2 - CH2 - O -)n

Phản ứng trùng hợp có thể xảy ra giữa 2 loại monome khác nhau, khi đó gọi là đồngtrùng hợp.

nCH2 = CH

CN

+ n CH2 = CH - CH = CH2 (- CH2 - CH - CH2 - CH = CH - CH2)n

CN

Na, xt, t0

2. Phản ứng trùng ngưng là quá kết hợp liên tiếp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành phân tử lớn (polime) đồng

tách ra nhiều phân tử nhỏ, đơn giản như H2O, NH3, HCl,…Để có thể tham gia phản ứng tr ùng ngưng, các phân tử monome phải có ít nhất 2 nhóm

chức có khả năng phản ứng hoặc 2 nguy ên tử linh động có thể tách khỏi phân tử monome. Trùng ngưng những monome cùng loại:Ví dụ:

nH2N – CH2 – COOH 0t (- HN – CH2- CO -)n + nH2O

Trùng ngưng giữa các monome khác nhau :Giữa điamin và điaxit:

n HOOC – (CH2)4 – COOH + n HN2 – (CH2)6 – NH2 0t

(- CO – (CH2)4 – CO – HN – (CH2)6 – NH -)n + nH2OTơ nilon – 6,6

Giữa điaxit và rượu 2 lần rượu:nHO – (CH2)2- OH + n HOOC – C6H4 – COOH

0t

(- O – (CH2)2 – O - CO – C6H4 - CO)n + nH2O(tơ lapxan)

V. Ứng dụng của polime1. Chất dẻo

a) Định nghĩa: chất dẻo là những vật liệu polime có tính dẻo , tức là có khả năng bị biếndạng dưới tác dụng bên ngoài và giữ được biến dạng sau khi ngừng tác dụng.

b) Thành phần: Thành phần cơ bản: là 1 polyme nào đó. Ví dụ thành phần chính của êbônit là cao su,

của xenluloit là xenlulozơ nitrat, của bakelit là phenolfomanđehit. Chất hoá dẻo: để tăng tính dẻo cho polime, hạ nhiệt độ chảy v à độ nhớt của polime. Ví

dụ đibutylphtalat,…



Chất độn: để tiết kiệm nguyên liệu, tăng cường một số tính chất. Ví dụ amiăng để tăngtính chịu nhiệt. Chất phụ gia: chất tạo màu, chất chống oxi hoá, chất gây mùi thơm.c) Ưu điểm của chất dẻo: Nhẹ (d = 1,05 1,5). Có loại xốp, rất nhẹ. Phần lớn bền về mặt cơ học, có thể thay thế kim loại. Nhiều chất dẻo bền về mặt cơ học. Cách nhiệt, cách điện, cách âm tốt. Nguyên liệu rẻ.d) Giới thiệu một số chất dẻo Polietilen (P.E) (- CH2 – CH2 -)n: Điều chế từ etilen lấy từ khí dầu mỏ, khí thi ên nhiên,

khí than đá.Là chất rắn, hơi trong, không cho nước và khí thấm qua, cách nhiệt, cách điện tốt.Dùng bọc dây điện, bao gói, chế tạo b óng thám không, làm thiết bị trong ngành sản xuất

hoá học, sơn tàu thuỷ. Polivinyl clorua (P.V.C)

(- CH2 - CH - )

Cl

n

Chất bột vô định hình, màu trắng, bền với dung dịch axit và kiềm.Dùng chế da nhân tạo, vật liệu màng, vật liệu cách điện, sơn tổng hợp, áo mưa, đĩa hát… Polivinyl axetat (P.V.A)(- CH2 - CH - )

OCOCH3

n

Điều chế bằng cách : cho axit axetic tác dụng với axetilen, rồi đem trùng hợp sản phẩm:Dùng để chế sơn, keo dán, da nhân tạo. Polimetyl acrilat

(- CH2 - CH - )

OCOCH3

n

và polimetyl metacrilatC H 3

( - C H2 - C H - )

O C O C H3

n

Điều chế bằng cách trùng hợp các este tương ứng.Là những polime rắn, không màu, trong suốt.Polimetyl acrilat dùng để sản xuất các màng, tấm, làm keo dán, làm da nhân tạoPolimetyl metacrilat dùng làm thu ỷ tinh hữu cơ. Polistiren

(- CH2 - CH - )

C6H5

n

Dùng làm vật liệu cách điện. Polistiren dễ pha màu nên được dùng để sản xuất các đồdùng dân dụng như cúc áo, lươc… Nhựa bakelit:Thành phần chính là phenolfomanđehit. Dùng làm v ật liệu cách điện, chi tiết máy, đồ

dùng gia đình.



Êbonit: là cao su rắn có tới 25 - 40% lưu huỳnh. Dùng làm chất cách điện. Têflon (- CF2 - CF2)n rất bền nhiệt, không cháy, bền với các hoá chất. D ùng trong công

nghiệp hoá chất và kỹ thuật điện.2. Cao su

Cao su là những vật liệu polime có tính đ àn hồi, có ứng dụng rộng rãi trong đời sống vàtrong kỹ thuật.

a) Cao su thiên nhiên: được chế hoá từ mủ cây cao su. Thành phần và cấu tạo: là sản phẩm trùng hợp isopren.

nCH2 = C - CH = CH2

CH3

(- CH2 - C = CH - CH2 -)n

CH3

n từ 2000 đến 15000 Mạch polime uốn khúc, cuộn lại nh ư lò xo, do đó cao su có tính đàn hồi.Cao su không thấm nước, không thấm không khí, tan tr ong xăng, benzen, sunfua cacbon. Lưu hoá cao su: Chế hoá cao su với lưu huỳnh để làm tăng những ưu điểm của cao su

như: không bị dính ở nhiệt độ cao, không bị d òn ở nhiệt độ thấp. Lưu hoá nóng: Đung nóng cao su với lưu huỳnh. Lưu hoá lạnh: Chế hoá cao su với dung dịch lưu huỳnh trong CS2.Khi lưu hóa, nối đôi trong các phân tử cao su mở ra v à tạo thành những cầu nối giữa các

mạch polime nhờ các nguyên tử lưu huỳnh, do đó hình thành mạng không gian làm cao subền cơ học hơn, đàn hồi hơn, khó tan trong dung môi hữu cơ hơn.

- CH2 - C = CH - CH2 -

H3C

- CH2 - C = CH - CH2 -

H3C

S

S

S

...

......

...

b) Cao su tổng hợp: Cao su butađien (hay cao su Buna)

(- CH2- CH = CH – CH2 -)n

Là sản phẩm trùng hợp butađien với xúc tác Na.Cao su butađien kém đàn hồi so với cao su thiên nhiên nhưng chống bào mòn tốt hơn. Cao su isopren.

(- CH2 - C = CH - CH2 -)n

CH3

Có cấu tạo tương tự cao su thiên nhiên, là sản phẩm trùng hợp isopren với khoảng 3000. Cao su butađien – stiren (Cao su Buna - S)

(- CH2 - CH - CH2 - CH = CH - CH2)n

C6H5

Có tính đàn hồi và độ bền cao: Cao su butađien - nitril: sản phẩm trùng hợp butađien và nitril của axit acrilic.

(- CH2 - CH - CH2 - CH = CH - CH2)n

CN

Do có nhóm C N nên cao su này rất bền với dầu, mỡ và các dung môi không cực.3. Tơ tổng hợp



a) Phân loại tơ:Tơ được phân thành: Tơ thiên nhiên: có nguồn gốc từ thực vật (bông, gai, đay…) v à từ động vật (len, tơ

tằm…) Tơ hoá học: chia thành 2 loại.+ Tơ nhân tạo: thu được từ các sản phẩm polime thi ên nhiên có cấu trúc hỗn độn (chủ

yếu là xenlulozơ) và bằng cách chế tạo hoá học ta thu đ ược tơ.+ Tơ tổng hợp: thu được từ các polime tổng hợp.b) Tơ tổng hợp: Tơ clorin: là sản phẩm clo hoá không hoàn toàn polivinyl clorua.

(- CH2 - CH - CH - CH -)n

Cl Cl Cl

Hoà tan vào dung môi axeton sau đó ép cho dung d ịch đi qua lỗ nhỏ vào bể nước, polimekết tủa thành sợi tơ. Tơ clorin dùng để dệt thảm, vải dùng trong y học, kỹ thuât.

Tơ clorin rất bền về mặt hoá học, không cháy nhưng độ bền nhiệt không cao. Các loại tơ poliamit: là sản phẩm trùng ngưng các aminoaxit hoặc điaxit với điamin.

Trong chuỗi polime có nhiều nhóm amit - HN - CO - :+ Tơ capron: là sản phẩm trùng hợp của caprolactam

( - HN – (CH2)5 – CO -)n (n > 250)+ Tơ enan: là sản phẩm trùng ngưng của axit enantoic

( - HN – (CH2)6 – CO -)n (n > 250)

+ Tơ nilon (hay nilon): là sản phẩm trùng ngưng hai loại monome là hexametylđiaminvà axit ađipicn HOOC – (CH2)4 – COOH + n HN2 – (CH2)6 – NH2

0t

(- CO – (CH2)4 – CO – HN – (CH2)6 – NH -)n + nH2OTơ nilon – 6,6

Các tơ poliamit có tính chất gần giống tơ thiên nhiên, có độ dai bền cao, mềm mại, nhưngthường kém bền với nhiệt và axit, bazơ. Dùng dệt vải, làm lưới đánh cá, làm chỉ khâu. Tơ polieste: chế tạo từ polime loại polieste. Ví dụ polietylenglicol terephtalat.

nHO – (CH2)2- OH + n HOOC – C6H4 – COOH 0t

(- O – (CH2)2 – O - CO – C6H4 - CO)n + nH2O(tơ lapxan)

Tơ lapsan rất bền cơ học, bền nhiệt và bền với axit, bazơ hơn tơ nilon.

Documents

Sổ tay hóa học phổ thông_ Phần 3 Hóa hữu cơ