Đề cương ôn thi Học sinh giỏi - Chuyên đề: Hóa học hữu cơ

I. Định nghĩa, tên gọi, bậc ancol

1. Định nghĩa

- Rượu là hợp chất có nhóm –OH liên kết với gốc hyđrocacbon. Bậc của rượu bằng bậc của C mang nhóm –OH

- Nếu thay thế H ở đoạn mạch nhánh của hiđrocacbon thơm bằng nhóm ( -OH) ta được rượu thơm.

- Khi thay thế một nguyên tử H của ankan bằng một nhóm OH thì ta được đồng đẳng của ancol etylic. (dãy đồng

đẳng ancol no đơn chất)

Công thức: CnH2n+1OH (n  1)

2. Tên gọi:

- Tên thông thường Ancol + gốc ankyl + ic

- Tên quốc tế: Tên ankan + ol + số chỉ vị trí nhóm OH

Ví dụ: CH3 - CH2OH ancol mêtylic

Butannol – 2

( Rượu benzylic) ( p-Crezol)

pdf48 trang | Chia sẻ: trangtt2 | Ngày: 06/07/2022 | Lượt xem: 26 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề cương ôn thi Học sinh giỏi - Chuyên đề: Hóa học hữu cơ, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 1 ĐỀ CƯƠNG ÔN THI HỌC SINH GIỎI CHUYÊN ĐỀ – HÓA HỌC HỮU CƠ A – LÝ THUYẾT CĂN BẢN PHẦN MỘT HÓA HỌC HỮU CƠ PHÂN LOẠI HỢP CHẤT HỮU CƠ Hiđrocacbon Hợp chất hữu cơ có nhóm chức CxHy (y 2x + 2) (là dẫn xuất chứa hiđrocacbon) + Phân loại HCHC có nhóm chức : -Thành ph ần: Gốc hyđrocacbon + nhóm chức. -Công thức tổng quát: CxHy-kAk (Điều kiện k  y). Đơn chức Đa chức Tạp chức 1 nhóm chức ( k=1) 2 nhóm chức cùng loại trở lên (k  2) 2 nhóm chức khác loại trở lên (k  2) Gốc CxHy no (CnH2n+2-kAk)  HCHC no. Gốc CxHy không no (CnHy-kAk)  HCHC không no. + Bảng công thức tổng quát một số HCHC quan trọng. Hợp chất hữu cơ Công thức tổng quát Điều kiện Hợp chất chứa C, H, O Hợp chất chứa C, H, O, N Hợp chất chứa C, H, O, X (X là halogen) CxHyOz CxHyOzNt CxHyOzXu y  2x +2 y  2x +2 +t y  2x +2 –u Ancol, no Ancol đơn chức Ancol bậc I, đơn chức Ancol đơn chức, no, bậc I R(OH)x hay CnH2n+2-x(OH)x CxHy –OH CxHy –CH2OH CnH2n+1(OH) hay CnH2n+2O CnH2n+1 –CH2OH x,n  1 x  1, y  2x+1 x  0, y  2x+1 n  1 n  0 Anđehit Anđehit no Anđehit đơn chức Anđehit đon chức, no R(CHO)x CnH2n+2-x(CHO)x R –CHO hay CxHyCHO CnH2n+1CHO hay CmH2mO x  1 x  1, n  0 x  0, y  2x+1 n  0, m  1 Axit đơn chức Đi axit no Axit đơn chức, no R –COOH hay CxHyCOOH CnH2n(COOH)2 CnH2n+1COOH hay CmH2mO2 x  0, y  2x+1 n  0 n  0, m  1 Este đơn chức Este đơn chức, no R –COO –R’ CnH2nO2 R’  H n  2 Amin đơn chức Amin đơn chức, no Amin bậc I, no, đơn chức CnHyN CnH2n+3N CnH2n+1 –NH2 y  2x+3 n  1 n  1 Điều kiện chung: x, y, z, t, u, n, m đều  N (R –) là gốc hidrocacbon no hay không no + Bảng các dãy đồng đẳng thường gặp ứng với công thức tổng quát. CTTQ Có thể thuộc dãy các đồng đẳng Điều kiện CnH2nO + Anđehit no, đơn chức ( ankanal) + Xeton no, đơn chức. +Rượu đơn chức, không no (có một nối đôi ở phần gốc hidrocacbon) n  1 n  3 n  3 Trường PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 2 +Ete ( có 1 nối đôi ở gốc CxHy ) n  3 CnH2nO2 +Axit hữu cơ no, đơn chức. +Este no, đơn chức. n 1 n  2 CnH2n+2O +Ancol no, đơn chức (ankanol) +Ete no, đơn chức n  1 n  2 CHƯƠNG I ANCOL - PHENOL 1. Ancol ( Rượu ) I. Định nghĩa, tên gọi, bậc ancol 1. Định nghĩa - Rượu là hợp chất có nhóm –OH liên kết với gốc hyđrocacbon. Bậc của rượu bằng bậc của C mang nhóm –OH - Nếu thay thế H ở đoạn mạch nhánh của hiđrocacbon thơm bằng nhóm ( -OH) ta được rượu thơm. - Khi thay thế một nguyên tử H của ankan bằng một nhóm OH thì ta được đồng đẳng của ancol etylic. (dãy đồng đẳng ancol no đơn chất) Công thức: CnH2n+1OH (n  1) 2. Tên gọi: - Tên thông thường Ancol + gốc ankyl + ic - Tên quốc tế: Tên ankan + ol + số chỉ vị trí nhóm OH Ví dụ: CH3 - CH2OH ancol mêtylic Butannol – 2 ( Rượu benzylic) ( p-Crezol) 3. Bậc ancol: là bậc của nguyên tử C có nhóm OH Bậc của nguyên tử C là số nguyên tử C khác liên kết trực tiếp với nguyên tử C đó. Ví dụ: CH3 - CH2 - CH2OH (ancol bậc 1) (ancol bậc 2) II. Tính chất lí học - Các ancol đều là chất lỏng hoặc rắn ở điều kiện thường. - Nhiệt độ sôi tăng dần khi khối lượng phân tử tăng thường thấp hơn nhiệt độ sôi của nước. - Tan tốt trong nước - Nhẹ hơn nước III. Tính chất hóa học 1.Tác dụng với natri : +Ancol tác dụng với kim loaị kiềm tạo ra ancolat và giải phóng khí hiđro. 2( ) ( ) 2x y z x y z zC H OH zNa C H ONa H   CH3 –CH2OH +Na  C2H5ONa + 2 1 2 H +Ancol hầu như không phản ứng được với NaOH, mà ngược lại, natri ancolat ( RO –Na) bị thủy phân hoàn toàn: RO –Na +H –OH  RO –H +NaOH 2. Tác dụng với Cu(OH)2: Chỉ phản ứng với rượu đa chức có ít nhất 2 nhóm –OH kế nhau cho dd có màu xanh lam. TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 3 Đồng (II) glixerat, màu xanh lam Phản ứng này dùng để nhận biết glixerol và các poliancol mà các nhóm –OH đính với những nguyên tử C cạnh nhau, chẳng hạn như etylen glicol. 3.Tách nước tạo ete: a. Tách nước tạo ete: b. Tách nước tạo liên kết  : Khi đun nóng với H2SO4 đặc ở 1700C, cứ mỗi phân tử ancol tách 1 phân tử nước tạo thành 1 phân tử Anken hoặc ankadien nếu chất phản ứng co 1 liên kết  : CH3OH không có phản ứng tách nước tạo anken. Hướng của phản ứng tách nước tuân theo quy tắc zai-xép: Quy tắc zai-xép (Zaitsev): Nhóm –OH ưu tiên tách ra cùng với H ở nguyên tử C bậc cao hơn bên cạnh để tạo thành liên kết đôi C=C. Ví dụ: 4. Este hóa: Axit + Rượu Este +H2O 5. Oxi hóa: +Rượu bậc (I) bị oxi hóa cho andehit : RCH2OH +CuO RCHO +Cu +H2O +Rượu bậc (II) bị oxi hóa cho xeton. : ' | OH R CH R   +CuO 2' || O R C R Cu H O    6. Cách chuyển rượu bậc (I) sang bậc (II): R –CH2 –CH2 –OH R –CH =CH2 +H2O R –CH =CH2 +H2O 3 | OH R CH CH   IV. Điều chế 1. Lên men tinh bột: (C6H10O5)n +nH2O nC6H12O6 enzim 3CH3OH +3C2H5OH TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 4 C6H12O6  men röôïu 2C2H5OH + 2CO2  2. Hiđrat hóa anken xúc tác axit CnH2n +H2O CnH2n+1OH CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH 3. Từ andehit và xeton. R –CHO +H2 R –CH2OH ( rượu bậc I ) R –CO –R’ R –CHOH –R’ ( Rượu bậc II) 4. Thủy phân dẫn xuất halogen trong môi trường kiềm: R –Cl +NaOH R –OH +NaCl C2H5Cl + NaOH C2H5 –OH +NaCl 2 2 2 23 3 | | | | | | Cl Cl OH OH OH CH CH CH NaOH CH CH CH NaCl Cl        5. Thủy phân este ( xà phòng hóa): R –COO –R’ + NaOH R –COONa + R’OH 6 . Metanol ( CH3OH )có thể sản xuất từ 2 cách sau: +CH4 +H2O CO + 3H2 CO +2H2 CH3OH + 2CH4 +O2 2CH3 –OH Giới thiệu ancol đa chức quan trọng GLIXEROL I. Công thức cấu tạo và lí tính Glixerol là ancol đa chức C3H8O3 hoặc C3H5(OH)3 Công thức cấu tạo II. Tính chất hóa học ( Mang đầy đủ tính chất hóa học của ancol đa chức có nhóm OH liền kề) 1. Phản ứng với Natri 2. Phản ứng với axit (phản ứng este hóa) to,xt,p to,xt,p to,xt to to to Ni,to Ni H2SO4, 3000C H+ TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 5 3. Phản ứng với Cu(OH)2 Cho chất lỏng màu xanh lam đặc trưng nên được dùng để nhận biết glixerin III. Điều chế 1. Thủy phân chất béo 2. Đi từ propylen + 2CH4 +O2 2CH3 –OH 2. PHENOL I. Định nghĩa - Công thức cấu tạo Phenol là hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm OH gắn trực tiếp với nguyên tử C của vòng benzen. Ví dụ: CH3 Khác với Phenol, ancol thơm là hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm OH không gắn trực tiếp vào nhân benzen. Ví dụ: CH2 – OH là ancol thơm, chứ không phải phenol Phenol có lực axit mạnh hơn ancol ( không những tác dụng được với kim loại kiềm mà còn phản ứng được với NaOH), tuy nhiên nó vẫn chỉ là một axit rất yếu (bị axit cacbonic đẩy khỏi phenolat). Dung dịch phenol không làm đổi màu quỳ tím. II. Tính chất hóa học 1. Phản ứng với kim loại kiềm to,xt,p OH OH TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 6 2. Phản ứng với dung dịch kiềm - Phản ứng này chứng tỏ phenol có tính axit, nhưng rất yếu +H2O +CO2  +NaHCO3 - Phản ứng này chứng tỏ C6 H5OH yếu hơn cả H2CO3 3. Phản ứng thế với nước brôm Kết tủa trắng 2, 4, 6- tribrôm phenol - Phản ứng này dùng để nhận biết phenol 4. Tác dụng với HNO3 đặc: thu được sản phẩm 2,4,6- trinitrophenol III. Điều chế 1. Chưng cất nhựa than đá 2. Từ C6H6: C6H6 C6H5CH(CH3)2 C6H5OH + CH3COCH3 C6H6 +Cl2 C6H5Cl +HCl C6H5Cl + NaOH C6H5OH +NaCl 3. Từ natri phenolat: C6H5ONa +HCl  C6H5OH + NaCl C6H5ONa + CO2 +H2O  C6H5OH + NaHCO3 4. Oxi hóa iso propyl benzen: to, p Fe 1)O2(kk); 2)H2SO4 CH2=CHCH3 , H+ TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 7 CHƯƠNG II ANĐEHIT – AXIT CACBOXYLIC 1. Anđehit I. Định nghĩa -Andehit là những hợp chất hữu cơ mà trong phân tử có nhóm (CH=O) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc hiđro. Nhóm –CH=O được gọi là nhóm chức của andehit, nó được gọi là nhóm cacbanđehit. Vídụ: HCH=O ( fomandehit); CH3CH=O( axetandehit), Công thức phân tử: CnH2n +2 -2k –x ( CH=O ) x trong đó k= liên kết π , x = số chức. No đơn chức là CnH2nO Công thức cấu tạo : II. Đồng phân – danh pháp: Các chất trong nhóm andehit gọi theo IUPAC: tên ankan cùng bậc cacbon cộng thêm đuôi -al, ví dụ metan CH4 sang H-CHO metanal. Bậc cacbon Tên IUPAC Tên thường Điểm sôi °C Công thức 1 Metanal Fomandehit -19,5 H-CHO 2 Etanal Acetandehit 21 CH3-CHO 3 Propanal Propylandehit 48 C2H5-CHO 4 Butanal Butyrandehit 75 C3H7-CHO 5 Pentanal Amylaldehyd 103 C4H9-CHO 6 Hexanal Hexandehit 131 C5H11-CHO 7 Heptanal Heptylandehit 153 C6H13-CHO 8 Octanal Octylandehit 171 C7H15-CHO 9 Nonanal Nonylandehit 193 C8H17-CHO Một số andehit có tên thông thường đọc theo quy tắc: "Andehit" + Tên axit tương ứng hoặc Tên axit tương ứng bỏ "ic" + "andehit" HCHO : formandehit hay andehit formic; CH3CHO : axetandehit hay andehit axetic; C2H5CHO : propionandehit hay andehit propionic; CH3CH2CH2CHO : andehit butiric; (CH3)2CH-CHO : andehit isobutiric; CH2=CH-CHO : andehit acrylic hay acrylandehit; TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 8 OHC-CHO : andehit oxalic hay oxalandehit. III. Tính chất hóa học: 1. Phản ứng cộng H2( phản ứng khử): Khi có xúc tác Ni đun nóng, andehit cộng với hiđro tạo ra ancol bậc I: RCHO +H2 RCH2OH CH3CH=O + H2 CH3CH2 –OH 2. Phản ứng brom và kali pemanganat: Andehit rất dễ bị oxi hóa, nó làm mất màu nước Brom, dung dịch kali pemanganat và bị oxi hóa thành axit cacboxylic. RCH=O +Br2+H2O  RCOOH + 2HBr 3. Tham gia phản ứng tráng gương (Phản ứng tráng bạc). RCHO +2 AgNO3+3NH3+H2O RCOONH4+2NH4NO3+2Ag. Ví dụ:OHC –CHO + 4 AgNO3+6NH3+2H2O  NH4OOC–COONH4 +4NH4NO3+4Ag Chú ý: HCHO khi tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 sẽ tạo tỉ lệ mol là 1:4 trong khi các andehit đơn chức khác chỉ tạo bạc theo tỉ lệ mol 1:2 HCHO + 4 AgNO3+6NH3+2H2O  (NH4)2CO3+4NH4NO3+4Ag 4. Phản ứng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm: RCHO+2Cu(OH)2+NaOH  RCOONa+Cu2O +3H2O Ví dụ: CH3CHO + 2 Cu(OH)2+NaOH  CH3COONa+Cu2O +3H2O 5. Phản ứng trùng ngưng với phenol: III. Điều chế : 1. Oxi hóa rượu bậc (I): R –CH2 –OH +CuO R –CHO +Cu +H2O CH3OH +CuO HCHO +Cu +H2O Fomandehit còn được điều chế bằng cách oxi hóa metanol nhờ oxi không khí ở 600-7000C với xúc tác là Cu hoặc Ag. 2CH3 –OH + O2 2HCHO + 2H2O 2. Oxy hoá ankan ở điều kiện thích hợp. CH4 + O2 HCHO + H2O 3. Thủy phân dẫn xuất 1,1 –đihalogen. 3 Cl | 2 | Cl CH CH NaOH  CH3CHO +2NaCl +H2O 4. Oxi hóa cumen rồi chế hóa với axit sunfuric thu được axeton với phenol: to, to,xt to, to, TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 9 (CH3)2CH –C6H5 tiểu phân trung gian CH3 –CO –CH3 +C6H5 –OH *2CH  CH +O2 2CH3CH=O *C2H2 +H2O CH3CHO *RCOOH=CH2 +NaOH RCOONa + CH3CHO 2 . Axit hữu cơ (axit cacboxylic) I. Định nghĩa Axít cacboxylic: Là một loại axit hữu cơ chứa nhóm chức cacboxyl, có công thức tổng quát là R-C(=O)-OH, đôi khi được viết thành R-COOH hoặc R-CO2H trong đó R- là gốc hydrocarbon no hoặc không no.Loại axít cacboxylic đơn giản nhất là no, đơn chức, ký hiệu R-COOH trong đó R- là gốc hydrocarbon thậm chí chỉ là 1 nguyên tử hydro. Đồng đẳng và danh pháp 1 . Đồng đẳng Axit cacboxylic no đơn chức là những hợp chất hữu cơ mà phân tử gồm một nhóm - COOH liên kết với gốc alkyl. Công thức tổng quát CnH2n+1COOH (n  0) Hay CmH2mO2 (m  1) Công thức tổng quát của ãit mạch hở là : CnH2n +2 – 2k –x (COOH) x 1. Tên gọi Số nguyên tử Carbon Tên thông dụng Danh pháp IUPAC Công thức cấu tạo Thường có trong 1 Axít formic Axít metanoic HCOOH Nọc của côn trùng 2 Axít axetic Axít etanoic CH3COOH Giấm ăn 3 Axít propionic Axít propanoic CH3CH2COOH 4 Axít butyric Axít butanoic CH3(CH2)2COOH Bơ ôi 5 Axít valeric Axít pentanoic CH3(CH2)3COOH 6 Axít caproic Axít hexanoic CH3(CH2)4COOH 7 Axít enantoic Axít heptanoic CH3(CH2)5COOH 8 Axít caprylic Axít octanoic CH3(CH2)6COOH 9 Axít pelargonic Axít nonanoic CH3(CH2)7COOH 10 Axít capric Axít decanoic CH3(CH2)8COOH 12 Axít lauric Axít dodecanoic CH3(CH2)10COOH Có nhiều trong dầu dừa 18 Axít stearic Axít octadecanoic CH3(CH2)16COOH Tên thay thế = tên ankan +oic Nếu axit không no: CH2 = CH - COOH (axit acrylic) CH2 = C - COOH (axit metacrylic) CH3 - (CH2)7 - CH = CH - (CH2)7 - COOH (axit oleic) II. Tính chất vật lí - Các axit tan trong H2O vì tạo liên kết hiđro với H2O - Các axit có nhiệt độ soi cao hơn hẳn so với ancol có cùng số nguyên tử C do giữa hai phân tử axit tạo được 2 liên hết hiđro. -Axit cacboxylic là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm cacboxyl ( -COOH) liên kết trực tiếp với nguyện tử cacbon hoặc nguyên tử hiđro. HgSO4,to PdCl2, CuCl2 2)H2SO4, 20% 1)O2 CH3 TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 10 III. Tính chất hóa học 1. Tính axit: - Axit cacboxylic điện li không hoàn toàn trong nước theo cân bằng: R –COOH +H2O H3O+ + R –COO- ; 3 [ ][ ] [ ]a H O RCOOK RCOOH    (Ka là mức đo lực axit, Ka càng lớn thì axit càng mạnh và ngược lại) - Axit cacboxylic là một axit yếu. Tuy vậy, chúng có đủ tính chất của 1 axit: làm quỳ tím hóa đỏ, tác dụng được với kim loại giải phóng hiđro, với oxit kim loại, với bazơ, với muối và rượu. HCOOH +Na  HCOONa +1/2 H2 2CH3COOH +MgO  (CH3COO)2Mg +H2O 2CH2=CH –COOH +Na2CO3 2CH2CH –COONa +CO2+H2O HOOC –COOH +Ca(OH)2  22 \ / Ca OOC COO H O  - Trong các axit no đơn chức, axit fomic (HCOOH) mạnh hơn cả. Các nhóm ankyl đẩy electron về phía nhóm cacboxyl nên làm giảm lực axit. Các nguyên tử có độ âm điện lớn ở gốc R hút electron của nhóm cacboxyl . 2 Phản ứng với ancol ( phản ứng este hóa ) 3. Phản ứng tách nước liên phân tử: Khi cho tác dụng với P2O5. hai phân tử axit tách đi một phân tử nước tạo thành phân tử anhiđrit axit: 4. Phản ứng thế ở gốc no. Khi dùng photpho xúc tác, Cl chỉ thế cho H ở cacbon bên cạnh nhóm cacboxyl CH3CH2 CH2COOH +Cl2 3 2 | Cl CH CH CHCOOH HCl 5. Phản ứng thế ở Cacbon CH3 - CH2 - COOH + Cl2 asCH3 - CH - COOH + HCl 6. Phản ứng thế ở gốc thơm. Nhóm cacboxyl ở vòng benzen định hướng cho phản ứng thế tiếp theo vào vị trí meta làm cho phản ứng khó khăn hơn so với thế vào benzen. 7. Phản ứng đặc biệt của gốc R: + Nếu HOOH có khả năng tham gia tráng bạc: P Cl TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 11 HOOH +2AgNO3 + 4NH3 →( NH4 )2CO3 + 2Ag + 2NH4NO3 +R có nối đôi , thì có phản ứng tham gia trùng hợp, cộng, oxi hóa Axit chưa no còn cho phản ứng cộng, trùng hợp. CH2=CH –COOH +H2O  HO –CH2 –CH2 –COOH nCH2=CH –COOH  2 | COOH nCH CH   +Ngoài ra axit có khả năng tham gia phản ứng trùng ngưng: IV. Điều chế 1. Oxi hóa anđêhit tương ứng Oxi hóa hiđrocacbon, ancol, andehyt tương ứng: C6H5 –CH3 C6H5COOK C6H5 –COOH +Oxi hóa rượu bậc I tương ứng: 5CH2 –CH2OH + 4KMnO4 + 6H2SO4  5CH3COOH + 2K2SO4+4MnSO4+11H2O +Oxi hóa hiđrocacbon chưa no: 5CH3 –CH = CH –CH3 +8KMnO4+12H2SO4 10CH3COOH + 4K2SO4+8MnSO4 +12H2O +Oxi hóa ankan thích hợp: R –CH3 RCOOH +H2O CH3 - CH2 - CHO + 1 2 O2 xt CH3 - CH2 - COOH 2. Riêng CH3COOH còn thêm các phương pháp điều chế khác như sau: a. Lên men giấm C2H5OH + O2 Men giaám  CH3COOH + H2O b. Tổng hợp từ C2H2 C2H2 + H2O 4 080 HgSO C  CH3CHO CH3CHO + 1 2 O2 2Mg  CH3COOH CH2OH +CO CH3COOH 3 . R -C≡N + 2H2O →RCOOH + NH3 to, xt KMnO4 H2O,t0 [O], xt. t0 H3O+ xt, t0, P TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 12 CHƯƠNG III ESTE – LIPIT 1. ESTE I. Định nghĩa Este là dẫn xuất của axit cacboxylic. Khi thay thế nhóm hiđroxyl (–OH) ở nhóm cacboxyl (– COOH) của axit cacboxylic bằng nhóm –OR’ thì được este. Este đơn giản có công thức cấu tạo: RCOOR’ với R, R’ là gốc hiđrocacbon no, không no hoặc thơm II. Công thức cấu tạo và danh pháp Với este tạo từ axit đơn chức no phản ứng với ancol đơn chức no, ta có công thức CnH2n+1COOCmH2n+1 hay CkH2kO2 (k  2) Công thức este tổng quát: CnH2n +2 -2k –x Ox ( x = 2z) ; Rx(COO)xyR’y Tên este = tên gốc hyđrocacbon + tên gốc axit Ví dụ: CH3 - COO - C2H5 (êtylaxetat) C2H5 - COO - CH3 (mêtylproponat) III. Tính chất hóa học 1. Tính chất chung a. Phản ứng thủy phân Este + nước 0, H t axit + ancol H - COOC2H5 + H2O 0, H tHCOOH + C2H5OH b. Phản ứng xà phòng hóa Este + NaOH 0t Muối natri + ancol CH3 - COO - C2H5 + NaOH 0t CH3COONa + C2H5OH 2. Tính chất đặc biệt - Phản ứng tráng gương xảy ra ở các este fomiat khi phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 H - C - O C2H5 + Ag2O 3 0NH t 2Ag + CO2 + C2H5OH - Phản ứng tạo hai muối: xảy ra ở các este phenyl khi phản ứng với dung dịch NaOH. CH3 - COOC6H5 + 2NaOH 0tCH3COONa + C6H5ONa + H2O - Phản ứng tạo axit và anđehit: xảy ra ở các este vinyl khi thủy phân CH3 - COO - CH = CH2 + H2O 0, H tCH3COOH + CH3CHO - Phản ứng trùng hợp, cộng làm mất màu nước brom... xảy ra ở các este chưa no. CH2 = CH - OOC - CH3 + Br2  CH2Br - CHBr - OOC - CH3 4. Điều chế - Cho axit tương ứng phản ứng với ancol tương ứng - Tuy nhiên có các este được điều chế theo phương pháp riêng như sau: * Axit + Axetylen  Estevinyl CH3COOH + CH = CH xt CH2 = CH = OOCCH3 O TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 13 * Phenol + anhiđritaxit  Estephenyl C6H5OH + O(CH3CO)2  C6H5 - OOC - CH3 + CH3COOH 2. LIPIT I – PHÂN LOẠI, KHÁI NIỆM VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN 1. Phân loại lipit - Lipit được chia làm hai loại: lipit đơn giản và lipit phức tạp. + Lipit đơn giản: sáp, triglixerit ( còn gọi là chất béo) và steroit + Lipit phức tạp: photpholipit Sáp: - Este của monoancol phân tử khối lớn với axit béo phân tử khối lớn - Là chất rắn ở điều kiện thường (sáp ong) Steroit: - Este của axit béo có phân tử khối lớn với monoancol đa vòng có phân tử khối lớn (gọi chung là sterol) - Là chất rắn không màu, không tan trong nước Photpholipit : - Este hỗn tạp của glixerol với axit béo có phân tử khối cao và axit photphoric - Ví dụ: lexithin (trong lòng đỏ trứng gà) 2. Khái niệm chất béo - Chất béo là trieste của glyxerol với các axit béo ( axit béo là axit thường từ 12C đến 24C không phân nhánh, gọi chung là triglixerit. - Khi thủy phân chất béo thì thu được glyxerol và axit béo (hoặc muối) - Chất béo có công thức chung là: - Axit béo no thường gặp là: C15H31COOH (axit panmitic, tnc = 63oC); C17H35COOH (axit stearic, tnc = 70oC) - Axit béo không no thường gặp là: C17H33COOH (axit oleic hay axit cis-octađeca-9-enoic, tnc = 13oC); C17H31COOH (axit linoleic hay axit cis,cis-octađeca-9,12-đienoic, tnc = 5oC) - Tristearin (glixeryl tristearat) có tnc = 71,5oC; tripanmitin (glixeryl panmitat) có tnc = 65,5oC; triolein (glixeryl trioleat) có tnc = - 5,5oC II – TÍNH CHẤT CỦA CHẤT BÉO 1. Tính chất vật lí - Các chất béo không tan trong nước do gốc hiđrocacbon lớn của các axit béo làm tăng tính kị nước của các phân tử chất béo - Dầu thực vật thường có hàm lượng axit béo chưa no (đều ở dạng –cis) cao hơn mỡ động vật làm cho nhiệt độ nóng chảy của dầu thực vật thấp hơn so với mỡ động vật. Thực tế, mỡ động vật hầu như tồn tại ở trạng thái rắn còn dầu thực vật tồn tại ở trạng thái lỏng 2. Tính chất hóa học a) Phản ứng thủy phân trong môi trường axit: TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 14 Triglixerit Glixerol Axit béo b) Phản ứng xà phòng hóa: Triglixerit Glixerol Xà phòng - Khi đun nóng chất béo với dung dịch kiềm thì tạo ra glixerol và hỗn hợp muối của các axit béo. Muối natri (hoặc kali) của axit béo chính là xà phòng - Phản ứng xà phòng hóa xảy ra nhanh hơn phản ứng thủy phân trong môi trường axit và không thuận nghịch - Để xác định chất lượng của chất béo người ta thường dựa vào một số chỉ số sau: + Chỉ số axit: là số miligam KOH để trung hòa hoàn toàn các axit tự do có trong 1 gam chất béo + Chỉ số xà phòng hóa: là tổng số miligam KOH để xà phòng hóa chất béo và axit tự do có trong 1 gam chất béo + Chỉ số este: là hiệu của chỉ số xà phòng hóa và chỉ số axit + Chỉ số iot: là số gam iot có thể cộng vào liên kết bội trong mạch cacbon của 100 gam chất béo c) Phản ứng hiđro hóa: Triolein (lỏng) Tristearin (rắn) Phản ứng hiđro hóa chất béo làm tăng nhiệt độ nóng chảy của chất béo d) Phản ứng oxi hóa: Nối đôi C=C ở gốc axit không no của chất béo bị ox hóa chậm bởi oxi không khí tạo thành peoxit, chất này bị phân hủy thành anđehit có mùi khó chịu. Đó là nguyên nhân của hiện tượng dầu mỡ bị ôi thiu CHƯƠNG IV GLUXIT 1. GLUCOZƠ 1. Cấu trúc - Lí tính a. Glycozơ là hợp chất tạp chức, có cấu tạo của ancol đa chức và anđêhit đơn chức. HOCH2 - CHOH - CHOH - CHOH - CHOH - CH = O Hoặc HOCH2 - (CHOH)4 - CH = O TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 15 b. Glucozơ là chất rắn, không màu, tan nhiều trong nước và có vị ngọt, nóng chảy ở 1460C. 2. Tính chất hóa học a. Tính chất của ancol đa chức - Tác dụng với Cu(OH)2 0t phoøngdung dịch xanh lam - Tạo ra este chứa 5 gốc axit trong phân tử Ví dụ: CH2OH - (CHOH)4 - CHO + 5CH3COOH 2 4H SOCH2OCOCH3 - (CHO - COCH3)4 - CHO + 5H2O b. Tính chất của anđehit - Phản ứng tráng gương CH2OH - (CHOH)4 - CHO + AgO 3 0NH t CH2OH - (CHOH)4 - COOH + 2Ag - Phản ứng với Cu(OH)2 đung nóng CH2OH - (CHOH)4 - CHO + 2Cu(OH)2 0tCH2OH - (CHOH)4 - COOH + Cu2O + 2H2O - Phản ứng cộng CH2OH - (CHOH)4 - CH = O + H2 Ni CH2OH - (CHOH)4 - CH2OH c. Phản ứng lên men ancol C6H12O6 men röôïu  2C2H5OH + 2CO2 3. Điều chế (C6H10O5)n + nH2O 0, H t nC6H12O6 Tinh bột 4. Đồng phân Glucozơ có đồng phân là fructozơ. Fructozơ có cấu tạo sau: Dạng mạch hở Dạng vòng  - Fructozơ Fructozơ cũng có tính chất của anc ol đa chức, và chú ý tuy không chứa nhóm - CHO trong phân tử nhưng Fructozơ cho được phản ứng tráng gương và tạo kết tủa đỏ với Cu(OH)2 khi đun nóng, do trong môi trường bazơ, Fructozơ chuyển hóa thành glycozơ. 2. SACCAROZƠ C12H22O11 1. Trạng thái tự nhiên Saccarozơ là loại đường phổ biến, có trong nhiều loại thực vật, như mía, của cải đường. Công thưc phân tử : C12H22O11 Công thức cấu tạo: TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 16 2. Tính chất lí học Chất rắn, không màu, không mùi, có vị ngọt, tan trong nước 3. Tính chất hóa học a. Phản ứng thủy phần C12H22O11 + H2O 0,H t C6H12O6 + C6H12O6 glucozơ fructozơ b. Phản ứng với Cu(OH)2. Cho dung dịch xanh lam 4. Đồng phân Saccarozơ có đồng phân là mantozơ (đường mạch nha) Mantozơ có cấu tạo sau: Gốc  - glucozơ Gốc  - glucozơ Khác với saccarozơ, mantozơ cho được phản ứng của một anđêhit. 3. TINH BỘT (C6H10O5)n 1. Trạng thái tự nhiên Tinh bột cónhiều trong các loại hạt thực vật: gạo, mì, kê, ngô... Trong các loại củ như: khoai tây, khoai lang, sắn... 2. Tính chất vật lí Tinh bột là chất bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước Khi đun sôi một phần tinh bột tan trong nước, còn phần chủ yếu tạo thành dung dịch keo là hồ tinh bột. 3. Cấu tạo Gồm 2 dạng a. Amilozơ: mạch thẳng, gồm 600 - 1200 gốc  - glucozơ nối với nhau nhờ các liên kết  - 1,4 - glucozit. b. Amilopectin: mạch phân nhánh, gồm 6000 - 36000 gốc  - glucozơ nối với nhau nhờ các liên kết  - 1,4 - glucozit và  - 1,6 - glucozit. 4. Tính chất hóa học a. Phản ứng thủy phân (C6H10O5)n + nH2O 0,H tnC6H12O6 Glucozơ b. Phản ứng màu với iốt Tinh bột + nước iôt  màu xanh * Chú ý: tinh bột không cho các phản ứng của một anđêhit 4. XENLULOZƠ (C6H10O5)n 1. Trạng thái tự nhiên Xenlulozơ là thành phần chính tạo nên lớp màng tế bào thực vật. Xenlulozơ có nhiều trong: bông, sợi đay, gai, tre, nứa v.v... trong gỗ khoảng 40 - 50% xenlulozơ. 2. Tính chất lí học Xenlulozơ là chất rắn, có dạng sợi, màu trắng, không mùi, không tan trong nước, ete, ancol, benzen... tan trong nước Svayde (dung dịch NH3 chứa Cu(OH)2) 3. Cấu tạo Xenlulozơ chỉ có cấu tạo mạch thẳng, hình thành dạng sợi của xenlulozơ, gồm từ 6000 đến 42000 gốc  - glucozơ nối với nhau nhờ các liên kết  - 1,4 - glucozit. Do mỗi gốc glucozơ C6H10O5 có ba nhóm OH nên công thức của xenlulozơ có thể viết [C6H7O2(OH)3]n TRƯỜNG PTDT NỘI TRÚ THAN UYÊN Download ebook, tài liệu, đề thi, bài giảng tại : 17 4. Tính chất hóa học a. Phản ứng thủy phân (C6H10O5)n + nH2O 0, H t nC6H12O6 Glucozơ b. Phản ứng este hóa : Tác dụng với HNO3 đặc (có H2SO4 đặc làm xúc tác, đun nóng) [C6H7O2(OH)3]n + 3nHOON2 2 4 0H SO t [C6H7O2(ONO2)3

File đính kèm:

  • pdfde_cuong_on_on_thi_hoc_sinh_gioi_chuyen_de_hoa_hoc_huu_co.pdf
Giáo án liên quan