CHUYÊN ĐỀ DẪN XUẤT HALOGEN – ANCOL – PHENOL A KIẾN THỨC CẦN NHỚ DẪN XUẤT HALOGEN I KHÁI NIÊṂ – PHÂN LOẠI – ĐỒNG PHÂN – DANH PHÁP 1 Khái niêṃ Khi thay thế nguyên tử hidro của phân tử hidrocacbon bằng[.]
Trang 1CHUYÊN ĐỀ DẪN XUẤT HALOGEN – ANCOL – PHENOL
A- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
DẪN XUẤT HALOGEN
I- KHÁI NIỆM – PHÂN LOẠI – ĐỒNG PHÂN – DANH PHÁP
1- Khái niê ̣m
CTTQ: RCl
- Bậc của dẫn xuất halogen: Chính là bậc của nguyên tử C liên kết trực tiếp với C
2- Phân loại
+ Dẫn xuất halogen no
+ Dẫn xuất halogen không no
+ Dẫn xuất halogen thơm
+ Dẫn xuất ankyl halogen
+ Dẫn xuất anlyl halogen hoă ̣c benzyl halogen
+ Dẫn xuất vinyl halogen hoă ̣c phenyl halogen
3- Danh pháp
Chất
Tên thay thế (Đọc như ankan,xem halogen là nhóm thế)
Tên gốc chức Tên gốc hidrocacbon + halogenua
Tên thường
II- TÍNH CHẤT VẬT LÍ
khối lớn hơn ở thể lỏng, nă ̣ng hơn nước như: CHCl3, C6H5Br, CH3I,…
III- TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1- Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm OH:
Trang 2Dẫn xuất
halogen Với H 2O đun nóng Với NaOH
Ankyl halogen
R-CH2-X
NaX
Dẫn xuất anlyl
halogen
RCH=CH-CH2X
Dẫn xuất phenyl
halogen
R-C6H5-X
NaOH đă ̣c
Nếu NaOH đă ̣c dư:
H2O
2- Phản ứng tách hidro halogenua
- PTTQ: (đối với dẫn xuất halogen no, đơn chức, mạch hở)
- Quy tắc Zaixep: Nguyên tử X tách với nguyên tử H ở C bậc cao hơn
3- Phản ứng với Mg
ANCOL
I- ĐỊNH NGHĨA – PHÂN LOẠI – ĐỒNG PHÂN – DANH PHÁP
1- Định nghĩa
- Ancol là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm OH liên kết trực tiếp với nguyên tử C no
- Công thức tổng quát của ancol:
Nếu R no, không no, thơm ancol no, không no, thơm
m = 1 (monoancol) , m = 2 (điol), m = 3 (triol),
2- Phân loại
Trang 3- Ancol đa chức: CH 2OH-CH2OH (etilen glicol), CH2OH-CHOH-CH2OH (glixerol)
3- Bâ ̣c của ancol
- Bậc ancol là bậc của nguyên tử C liên kết trực tiếp với nhóm OH
Ví dụ:
4- Đồng phân – Danh pháp:
a) Đồng phân: có đồng phân mạch C, vị trí nhóm chức và đồng phân nhóm chức
b) Danh pháp:
- Danh pháp thường: Ancol + tên gốc ankyl + ic
- Danh pháp thay thế:
(Số chỉ vị trí nhánh - tên nhánh) + Tên hidrocacbon tương ứng với mạch chính + số chỉ vị trí nhóm OH + ol
5- Đô ̣ rượu
Là số ml ancol nguyên chất trong 100 ml dung dịch ancol
II- TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ LIÊN KẾT HIDRO
1- Tính chất vâ ̣t lí
dần
2- Liên kết hidro
tích âm tạo thành 1 liên kết yếu gọi là liên kết hidro, biểu diễn bằng dấu …
nhiê ̣t đô ̣ nóng chảy
làm cho kích thước phân tử gọn hơn, do đó nhiê ̣t đô ̣ sôi, nhiê ̣t đô ̣ nóng chảy của chúng thường thấp hơn những chất có liên kết hidro liên phân tử
III- TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1- Phản ứng thế H của nhóm –OH
Trang 4a) Phản ứng chung của ancol:
b) Phản ứng riêng của poliancol có 2 nhóm –OH kế nhau:
biết ancol đa chức có hai nhóm OH liền kề
Glixerol Phức đồng (II) glixerat
2- Phản ứng thế nhóm –OH
HX bốc khói:
3- Phản ứng tách nước
a) Tách nước tạo ete:
b) Tách nước tạo anken
Phản ứng tách tuân theo quy tắc Zaixep
4- Phản ứng oxi hóa
a) Oxi hóa không hoàn toàn:
+ Ancol bậc III khó bị oxi hóa
b) Oxi hóa hoàn toàn:
IV- ĐIỀU CHẾ
1- Phương pháp chung
a) Thủy phân dẫn xuất halogen:
b) Hidrat hóa anken:
c) Hidro hóa andehit hoă ̣c xeton:
Trang 5R-CH=O + H2 R-CH2OH
2- Phương pháp riêng
a) Sản xuất etanol:
+ Hidrat hóa etilen:
+ Lên men tinh bô ̣t hoă ̣c thủy phân xenlulozo:
b) Sản xuất metanol:
PHENOL
I- ĐỊNH NGHĨA – PHÂN LOẠI – TÍNH CHẤT VẬT LÍ
1- Định nghĩa:
2- Phân loại:
- Phenol đơn chức: Phân tử có một nhóm -OH phenol
- Phenol đa chức: Phân tử chứa hai hay nhiều nhóm -OH phenol
3- Tính chất vâ ̣t lí:
Phenol (C6H5OH) là chất rắn không màu, đô ̣c, dễ gây bỏng khi tiếp xúc với da, tan ít trong nước lạnh, tan vô hạn trong nước nóng, tan tốt trong dung môi hữu cơ Thường bị chảy rữa và thẫm màu do hút ẩm và bị oxi hóa bởi oxi không khí
II- TÍNH CHẤT HÓA HỌC
1- Tính axit
- Tác dụng với kim loại kiềm
- Tác dụng với dung dịch bazơ
2- Phản ứng thế ở vòng benzene:
a) Tác dụng với dung dịch Brom (Phản ứng này dùng để nhận biết phenol)
2,4,6-tribromphenol
b) Tác dụng với axit nitric đặc ,tạo axit piric màu vàng không tan trong nước:
2,4,6-trinitrophenol
3- Ảnh hưởng qua lại giữa nhóm –OH và vòng benzen
Că ̣p electron chưa liên kết của nguyên tử oxi tham gia liên hợp vào nhân thơm dẫn đến các hê ̣ quả sau:
Trang 6- Liên kết O-H trở nên phân cực hơn, làm cho nguyên tử H linh đô ̣ng hơn so với ancol
- Mâ ̣t đô ̣ electron tai các vị trí o- và p- tăng lên, do đó phản ứng thế ưu tiên xảy ra ở vị trí này và dễ dàng hơn
so với benzen
- Liên kết C-O bền vững hơn, vì thế nhóm –OH không bị thế bởi gốc axit giống ancol
III- ĐIỀU CHẾ
1- Thủy phân dẫn xuất halogen:
2- Từ benzen:
Hoă ̣c
(chuỗi này dùng phổ biến trong công nghiê ̣p)
B- CÁC DẠNG BÀI TẬP
DẠNG 1: BÀI TOÁN PHẢN ỨNG THẾ NGUYÊN TỬ H TRONG NHÓM –OH
Lưu ý:
lượng và phương pháp trung bình
Ví dụ 1 (ĐH KA 2007): Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol (rượu) đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng
đẳng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu được 24,5 gam chất rắn Hai ancol đó là
Ví dụ 2: Cho 7,6 gam hỗn hợp 2 ancol đơn chức tác dụng hết với Na Sau phản ứng thu được 10,9 gam chất
Ví dụ 3: Cho 6,44 gam hỗn hợp 2 ancol tác dụng hết với K thấy thoát ra 1,792 lít H 2 (đkc) và thu được m gam muối kali ancolat Giá trị của m là:
Trang 7Ví dụ 4: Cho 6,4 gam dung dịch ancol X có nồng đô ̣ 71,875% tác dụng với lượng dư Na thu được 2,8 lít H 2 (đkc) Công thức của X là:
Ví dụ 5: Cho 10,1 gam hỗn hợp X gồm hai ancol đơn chức X1, X2 thuô ̣c cùng dãy đồng đẳng (X 1 chiếm 80%
Ví dụ 6 (ĐH KB 2013) : Hỗn hợp X gồm ancol metylic, etylen glicol Cho m gam X phản ứng hoàn toàn với
DẠNG 2: GIẢI TOÁN DỰA VÀO PHẢN ỨNG TÁCH NƯỚC 1- Tách nước tạo anken: xúc tác H 2SO4 đă ̣c ở nhiê ̣t đô ̣ 170oC
- Nếu 1 ancol tách nước cho ra 1 anken duy nhất ancol đó là ancol no đơn chức có số C 2
hoă ̣c hai ancol là đồng phân của nhau
- Ancol bâ ̣c bao nhiêu, tách nước cho tối đa bấy nhiêu anken khi tách nước 1 ancol cho 1 anken duy nhất thì ancol đó là ancol bâ ̣c 1 hoă ̣c ancol có cấu tạo đối xứng
- Trong phản ứng tách nước tạo anken ta luôn có:
+
+
2- Tách nước tạo ete: xúc tác H 2SO4 đă ̣c ở nhiê ̣t đô ̣ 140 oC
- Trong phản ứng tách nước tạo ete ta luôn có:
+
Lưu ý: Trong phản ứng tách nước của ancol, nếu sau phản ứng thu được chất hữu cơ Y mà:
Ví dụ 1: Thực hiện phản ứng tách nước với một rượu đơn chức A ở điều kiện thích hợp sau khi phản ứng xảy
ra hoàn toàn được chất hữu cơ B (có tỉ khối hơi so với A bằng 1,6 Xác định công thức phân tử rượu A
Ví dụ 2 (ĐH KB 2008): Đun nóng một rượu (ancol) đơn chức X với dung dịch H2SO4 đặc trong điều kiện
nhiệt độ thích hợp sinh ra chất hữu cơ Y, tỉ khối hơi của X so với Y là 1,6428 Công thức phân tử của Y là
Trang 8Ví dụ 3 (ĐH KB 2008): Đun nóng hỗn hợp gồm hai rượu (ancol) đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy
gam nước Công thức phân tử của hai rượu trên là
Ví dụ 4 (CĐ 2008): Khi đun nóng hỗn hợp rượu (ancol) gồm CH 3OH và C2H5OH (xúc tác H2SO4 đặc, ở
A 1 B.3 C 4 D 2
Ví dụ 5 (ĐH KA 2009): Đun nóng hỗn hợp hai ancol đơn chức, mạch hở với H 2SO4 đă ̣c, thu được hỗn hợp
DẠNG 3: GIẢI TOÁN DỰA VÀO PHẢN ỨNG OXI HÓA
Lưu ý:
ứng với ancol nên:
Số mol ancol đơn chức = n CuO = nO = Đô ̣ giảm khối lượng của bình đựng CuO /16
Ta luôn có: 1 mol ancol 1 mol anđehit hoă ̣c xeton khối lượng giảm 2 g
+ Nếu cho dung dịch X tác dụng với Na tất cả đều phản ứng trừ RCHO và RCOR’
+ Nếu cho dung dịch X tác dụng với dung dịch kiềm chỉ có RCOOH phản ứng
Khi oxi hóa hỗn hợp hai ancol, sau đó cho sản phẩm thực hiê ̣n phản ứng tráng gương thu được:
nAg < 2nhh 2 ancol trong hai ancol có 1 ancol bâ ̣c II
Ví dụ 1 (ĐH KA 2010): Oxi hoá hết 2,2 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức thành anđehit cần vừa đủ 4,8 gam
gam Ag Hai ancol là:
Trang 9Ví dụ 2 (CĐ 2010): Cho 4,6 gam một ancol no, đơn chức phản ứng với CuO nung nóng, thu được 6,2 gam
Ví dụ 3 (ĐH KB 2009) : Hỗn hợp X gồm hai ancol no, đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy đồng
gam Ag Giá trị của m là
Ví dụ 4 (ĐH KB 2007) : Cho m gam một ancol (rượu) no, đơn chức X qua bình đựng CuO (dư), nung nóng
đối với hiđro là 15,5 Giá trị của m là
Ví dụ 5 (ĐH KA 2008): Cho m gam hỗn hợp X gồm hai rượu (ancol) no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy
đun nóng, sinh ra 64,8 gam Ag Giá trị của m là
DẠNG 4: GIẢI TOÁN DỰA VÀO PHẢN ỨNG ĐỐT CHÁY
A là ancol no đơn chức mạch hở hoă ̣c ete no đơn chức mạch hở (CnH2n+2O)
không no mạch hở có 1 liên kết đôi)
Ví dụ 1 (ĐH KA 2010): Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp 3 ancol đơn chức, thuộc cùng dãy đồng đẳng,
Trang 10Ví dụ 2 (ĐH KB 2010) : Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp X gồm 2 ancol (đều no, đa chức, mạch hở,
đo ở đktc) Giá trị của V là
Ví dụ 3 (ĐH KA 2009) : Cho hỗn hợp X gồm hai ancol đa chức, mạch hở, thuộc cùng dãy đồng đẳng Đốt
Ví dụ 4 (CĐ 2008): Đốt cháy hoàn toàn một rượu (ancol) đa chức, mạch hở X, thu được H 2O và CO 2với tỉ lệ
số mol tương ứng là 3:2 Công thức phân tử của X là
Ví dụ 5 (ĐH KB 2007): X là một ancol (rượu) no, mạch hở Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol X cần 5,6 gam oxi,
Ví dụ 6 (ĐH KA 2013) : Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,07 mol một ancol đa chức và 0,03 mol một
DẠNG 5: GIẢI TOÁN PHENOL
Cách xác định số nhóm –OH liên kết với vòng benzen hoă ̣c nhánh
Cho hợp chất thơm A (không chứa chức axit hoă ̣c este) tác dụng với NaOH hoă ̣c Na Nếu a có n nhóm –OH trên vòng benzen và m nhóm –OH liên kết với C trên nhánh
Ví dụ 1 (CĐ 2007): Hợp chất hữu cơ X (phân tử có vòng benzen) có công thức phân tử là C 7H8O2, tác dụng
gia phản ứng và X chỉ tác dụng được với NaOH theo tỉ lệ số mol 1:1 Công thức cấu tạo thu gọn của X là
Ví dụ 2: A là hợp chất có công thức phân tử C 7H8O2 A tác dụng với Na dư cho số mol H 2bay ra bằng số mol NaOH cần dùng để trung hòa cũng lượng A trên CTCT của A là
Ví dụ 3 (ĐH KB 2009): Cho X là hợp chất thơm; a mol X phản ứng vừa hết với a lít dung dịch NaOH 1M
thức cấu tạo thu gọn của X là
Trang 11A CH3-C6H3(OH)2 B HO-C6H4-COOCH3.
Ví dụ 4: Khi đốt 0,1 mol mô ̣t chất X (dẫn xuất của benzen), khối lượng CO 2 thu được nhỏ hơn 35,2 gam Biết rằng, 1 mol X chỉ tác dụng được với 1 mol NaOH Công thức cấu tạo thu gọn của X là:
C- BÀI TẬP ÔN LUYỆN
Câu 1 (ĐH KA 2009): Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol một ancol X no, mạch hở cần vừa đủ 17,92 lít khí O2 (ở
lam Giá trị của m và tên gọi của X tương ứng là
Câu 2 (CĐ 2008): Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp M gồm hai rượu (ancol) X và Y là đồng đẳng kế tiếp của
Câu 3 (ĐH KA 2009): Khi đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp hai ancol no, đơn chức, mạch hở thu được V
Câu 4 (ĐH KB 2007): X là một ancol (rượu) no, mạch hở Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol X cần 5,6 gam oxi,
Câu 5 (CĐ 2007): Đốt cháy hoàn toàn một rượu (ancol) X thu được CO2 và H2O có tỉ lệ số mol tương ứng là
Công thức phân tử của X là
Câu 6 (ĐH KA 2010): Tách nước hỗn hợp gồm ancol etylic và ancol Y chỉ tạo ra 2 anken Đốt cháy cùng số mol mỗi ancol thì lượng nước sinh ra từ ancol này bằng 5/3 lần lượng nước sinh ra từ ancol kia Ancol Y là
Câu 7: Đun nóng một hỗn hợp gồm 2 ancol no đơn chức với H 2SO4ở 1400C thu được 21,6 g nước và 72,0 g hỗn hợp ba ete có số mol bằng nhau Công thức phân tử 2 ancol,số mol mỗi ancol,mỗi ete là
Câu 8: Trộn 0,5mol C 2H5OH và 0,7 mol C 3H7OH Sau đó dẫn qua H 2SO4 đặc nóng Tất cả ancol đều bị khử
Trang 12Câu 9 (ĐH KB 2010): Hỗn hợp X gồm 1 ancol và 2 sản phẩm hợp nước của propen Tỉ khối hơi của X so với
trong X là
Câu 10 (ĐH KB 2008) : Khối lượng của tinh bột cần dùng trong quá trình lên men để tạo thành 5 lít rượu
0,8 g/ml)
Câu 11: (ĐH KA 2010) Cho 10 ml dd ancol etylic 46 0 phản ứng hết với kim loại Na (dư) thu được V lít khí
Câu 12:(ĐH KA 2010)Cho m gam hỗn hợp X gồm hai ancol no, đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng
Ag Giá trị của m là:
Câu 13: Oxi hoá 9,2 gam ancol etylic bằng CuO đun nóng thu được 13,2 gam hỗn hợp gồm anđehit, axit,
A. 25% B. 50% C. 75% D 90%
Câu 14: Oxi hoá ancol etylic bằng xúc tác men giấm, sau phản ứng thu được hỗn hợp X (giả sử không tạo ra
là:
Câu 15: (ĐH KB 2010) Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm 3 ancol (đơn chức, thuộc cùng dãy đồng
tổng khối lượng ete tối đa thu được là:
Câu 16: Đun nóng ancol A với hỗn hợp NaBr và H 2SO4 đặc thu được chất hữu cơ B, 12,3 gam hơi chất B
nung nóng thu được hợp chất hữu cơ có khả năng làm mất màu dung dịch nước brom CTCT của A là
Câu 17: Danh pháp IUPAC của dẫn xuất halogen có công thức cấu tạo : ClCH 2CH(CH3)CHClCH3 là
Câu 18: Cho các chất sau: C 6H5CH2Cl ; CH3CHClCH3 ; Br2CHCH3 ; CH2=CHCH2Cl Tên gọi của các chất
Câu 19: a Sản phẩm chính của phản ứng tách HBr của CH 3CH(CH3)CHBrCH3 là
b Sản phẩm chính tạo thành khi cho 2-brombutan tác dụng với dung dịch KOH/ancol, đun nóng
Trang 13A metylxiclopropan B but-2-ol C but-1-en D but-2-en
Câu 20: Đun nóng 13,875 gam một ankyl clorua Y với dung dịch NaOH, tách bỏ lớp hữu cơ, axit hóa phần
Câu 21: Cho sơ đồ phản ứng sau:
X, Y, Z, T có công thức lần lượt là
Câu 22: Cho sơ đồ phản ứng sau : CH 4 → X → Y→ Z→ T → C 6H5OH (X, Y, Z là các chất hữu cơ khác nhau) Z là
Câu 23: X là dẫn xuất clo của etan Đun nóng X trong NaOH dư thu được chất hữu cơ Y vừa tác dụng với Na
Câu 24: Cho sơ đồ chuyển hoá : Benzen → A → B → C → A axit picric B là
Câu 25: Có bao nhiêu rượu (ancol) bậc 2, no, đơn chức, mạch hở là đồng phân cấu tạo của nhau mà phân tử của chúng có phần trăm khối lượng cacbon bằng 68,18% ?
Câu 26: Có bao nhiêu đồng phân có công thức phân tử là C 4H10O ?
Câu 27: Có bao nhiêu ancol bâ ̣c III, có công thức phân tử C 6H14O ?
Câu 28: Có bao nhiêu ancol thơm, công thức C 8H10O ?
Câu 29: X, Y, Z là 3 ancol liên tiếp trong dãy đồng đẳng, trong đó M Z = 1,875MX X có đă ̣c điểm là
Câu 30: Ancol X đơn chức, no, mạch hở có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 37 Cho X tác dụng với H 2SO4đặc
Câu 31: Hiđrat hóa 2-metyl but-2-en thu được sản phẩm chính là
Câu 32: X là hỗn hợp gồm hai anken (ở thể khí trong đk thường) Hiđrat hóa X được hỗn hợp Y gồm 4 ancol (không có ancol bâ ̣c III) X gồm
Trang 14Câu 33: Hiđrat hóa 2 anken được hỗn hợp Z gồm 2 ancol liên tiếp trong dãy đồng đẳng Đốt cháy hoàn toàn
anken là
Câu 34: Dãy gồm các chất đều tác dụng với ancol etylic là
Câu 35: Cho Na tác dụng vừa đủ với 1,24 gam hỗn hợp 3 ancol đơn chức X, Y, Z thấy thoát ra 0,336 lít khí
Câu 36: Cho 7,8 gam hỗn hợp 2 ancol đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với 4,6 gam
Na được 12,25 gam chất rắn Đó là 2 ancol
Câu 37:13,8 gam ancol A tác dụng với Na dư giải phóng 5,04 lít H2 ở đktc, biết MA < 100 Vâ ̣y A có công thức cấu tạo thu gọn là
Câu 38: Ancol A tác dụng với Na dư cho số mol H2 bằng số mol A đã dùng Đốt cháy hoàn toàn A được
Câu 39: Khi đun nóng hỗn hợp ancol etylic và ancol isopropylic với H 2SO4 đặc ở 140 oC có thể thu được số ete tối đa là
Câu 40: Cho sơ đồ chuyển hóa : But-1-en A B E
Tên của E là
Câu 41: Đun nóng hỗn hợp gồm hai rượu (ancol) đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng với
Công thức phân tử của hai rượu trên là
Câu 42: Đun nóng hỗn hợp X gồm 2 ancol đơn chức liên tiếp trong dãy đồng đẳng với H 2SO4đă ̣c ở 140 oC Sau phản ứng được hỗn hợp Y gồm 5,4 gam nước và 19,4 gam 3 ete Hai ancol ban đầu là
Câu 43: Đun nóng ancol đơn chức X với H 2SO4 đặc ở 140 oC thu được Y Tỉ khối hơi của Y đối với X là 1,4375 X là
Câu 44: Khi đun nóng một ancol đơn chức no A với H 2SO4 đặc ở điều kiện nhiệt độ thích hợp thu được sản phẩm B có tỉ khối hơi so với A là 0,7 Vậy công thức của A là
Câu 45: Chỉ ra dãy các chất khi tách nước tạo 1 anken duy nhất ?