Bài giảng Hóa học hữu cơ - Chương 9: Hợp chất carbonyl

Bài giảng Hóa học hữu cơ - Chương 9: Hợp chất carbonyl cung cấp cho học viên những kiến thức về danh pháp của aldehydes, danh pháp của ketone, tổng hợp formadehyde, khử ester và acyl chloride, phản ứng của aldehydes và ketones, bảo vệ nhóm carbonyl,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

CHƯƠNG 9

HỢP CHẤT CARBONYL

2

DANH PHÁP

• ALDEHYDES: ane an al

4

• KETONE

• an e  an one

8

• Give two names for each of the following compounds:

1

TỔNG HỢP

• Tổng hợp formadehyde

• Formaldehyde, a starting material for a number of plastics, is prepared by oxidation of methanol over a silver or iron oxide/molybdenum oxide catalyst at elevated temperature.

• Similar processes are used to convert ethanol to acetaldehyde and isopropyl alcohol to acetone.

10

• Từ alcohols

• Từ alkenes

• Từ alkynes

Khử ester, acyl chloride

• Dùng tác nhân khử diisobutylaluminum hydride (DIBALH) thay LiAlH4, phản ứng khử có thể dừng lại ở giai đoạn tạo aldehyde (LiAlH4 khử đến rượu)

12

PHẢN ỨNG CỦA ALDEHYDES, KETONES

• Hoạt tính

1 Phản ứng với Grignard reagents

C-nucleophile

d+

 a-hydroxy carboxylic acid

 b-hydroxy amine

2.

4 Cộng H2O  geminal diol

O-nucleophile

Xúc tác H + hoặc OH

With most ketones, the equilibrium favors the unhydrated keto form of the carbonyl

5 Cộng ROH  acetal, ketal

O-nucleophile

Hemiacetal/ hemiketal Acetal / ketal

Phản ứng thuận nghịch, xúc tác H+

24

Bảo vệ nhóm carbonyl

(thường dùng ethylene glycol, propylene glycol)

from the given starting material In each case, you will need touse a protecting group

26

4

6 Cộng RSH  thioacetal/thioketal

S-nucleophile

thioacetal

7 Phản ứng với amine bậc 1  imine

-H + +H +

8 Phản ứng với amine bậc 2 enamine

30

N-nucleophile

Phản ứng thuận nghịch, xúc tác H+ Enamine

H+

9 Phản ứng khử với ion Hydride

H -nucleophile

NaBH4 : khử yếu hơn LiAlH4, thường dùng khử aldehydes, ketones, acyl halides

32

• Phương pháp hữu hiệu tổng hợp alkene từ aldehyde, ketone

2 PHẢN ỨNG WITTIG

Ylide

phosphonium ylide được tổng hợp từ phản ứng thế SN2

reaction giữa triphenylphosphine và alkyl halide

a What carbonyl compound and what phosphonium ylide are

required for the synthesis of the following alkenes?

b What alkyl halide is required to prepare each of the

phosphonium ylides?

36

13

3 Khử >C=O thành nhóm >CH 2

4 Phản ứng oxy hóa

40

• Aldehyde dễ bị oxy hóa hơn so với rượu bậc 1

Tollens reagent – tác nhân oxy hóa yếu oxy hóa được aldehyde nhưng không oxy hóa được rượu và các nhóm chức khác (vd lk đôi)

Ketones không bị oxy hóa bởi hầu hết các tác nhân oxy hóa thông thường dùng để oxy hóa aldehyde.

5 PHẢN ỨNG TẠI Ca

1 Tính acid của a-hydrogen

• List the compounds in each of the following groups

in order of decreasing acidity:

42

9

Trong môi

trường base

2 Phản ứng aldol hóa

44

Ketone ít nhạy cảm với tác nhân ái nhân hơn so với aldehyde  Phản ứng aldol hóa của ketone xảy ra chậm

hơn so với aldehyde

Phản ứng ngưng tụ aldol

 Aldol hóa + tách nước

Dễ tách nước hơn rượu

thông thường

Phản ứng aldol hóa giữa 2 hợp chất

carbonyl khác nhau

4 sản phẩm

Không có a-hydrogen

Base rất mạnh

• Give the products obtained from mixed aldol

additions of the following compounds:

11

• Describe how the following compounds could

be prepared using an aldol addition in the

• first step of the synthesis:

52

12

Aldol hóa nội phân tử

• 1,4 hoặc 1,6 -diketone  vòng 5 cạnh

CH3OH

CH3

6 Halogen hóa Ca

Xúc tác acid  chỉ 1 Ha bị thay thế bởi halogen

Xúc tác base  tất cả Ha đều có thể bị thế bởi halogen (nếu dùng dư halogen)

 Phản ứng haloform

excess excess

Bài tập:

7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 7.10, 7.11, 7.12, 7.13, 7.15, 7.18, 7.19, 7.20, 7.21, 7.22, 7.23

60