hóa học hữu cơ ankon và phenol

Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Trường Đại Học Bách Khoa TP... Tên thông thường dùng cho alcohol đơn giản Gốc alkyl + alcohol CH 3 2 CH-OH isopropyl alcohol CH 3 2 CH-CH 2

Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM

Điện thoại: 8647256 ext 5681 Email: ptsnam@hcmut.edu.vn

I.1 Tên thông thường (dùng cho alcohol đơn giản)

Gốc alkyl + alcohol

(CH 3 ) 2 CH-OH isopropyl alcohol

(CH 3 ) 2 CH-CH 2 -OH isobutyl alcohol

(CH 3 ) 3C-OH tert-butyl alcohol

CH 2 =CH-CH 2 -OH allyl alcohol

Có thể gọi CH 3 -OH là carbinol, các alcohol khác là

dẫn xuất của carbinol, ví dụ: methyl carbinol

(ethyl alcohol)

• Chọn mạch dài nhất có chứa nhóm –OH làm mạch

Phản ứng quan trọng điều chế alcohol bậc 1 & 2 từ

CH 3 -CH=CH 2 1 B 2 H 6 CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH

2 H 2 O 2 / NaOH

• Khử bằng LiAlH 4 , NaBH 4

R-CHO + LiAlH 4 ÆR-CH 2 -OH R-COOH + LiAlH 4 + R-CH 2 -OH

• Khử bằng [(CH 3 ) 2 CH-O] 3 Al trong (CH 3 ) 2 CH-OH

R-CHO + [(CH 3 ) 2 CH-O] 3 Al/(CH 3 ) 2 CH-OH Æ

R-CH 2 -OH + (CH 3 ) 2 CO

II.3 Đi từ hợp chất Grignar

II.4 Thủy phân R-X, dẫn xuất của ester

R-X + OH - Æ R-OH + X

-R C

O OR'

C4-C7: tan 1 phần trong nước

>C7: không tan trong nước

IV Tính chất hóa họcIV.1 Giới thiệu chung

a Khả năng đứt liên kết C-O

Chỉ xảy ra trong môi trường acid

b Khả năng đứt liên kết O-H

• Chỉ xảy ra trong môi trường base mạnh

• Khả năng phản ứng: bậc 1> bậc 2> bậc 3

• R chứa nhiều nhóm đẩy điện tử Æ không thuận lợi

IV.2 Tính acid-base

• Tính acid của alcohol rất yếu

•Tính acid: C 2 H 5 -OH (Ka 1.3x10 -18 ) < H 2 O

(1.3x10 -14 ) < C 6 H 5 -OH (1.3x10 -10 ) < CH 3 COOH

(1.8x10 -5 )

• Alcohol hầu như không phản ứng với NaOH

tên gốc alkyl + ether

C 2 H 5 -O-C 2 H 5 diethyl ether

CH 3 -O-C(CH 3 ) 3 tert-butyl methyl ether

• Alcohol bậc 1: S N 2

• Alcohol bậc 3: S N 1

R C OH O

H 2 SO 4

R C Cl O

R

R C

O C O

O

R C O-R' O

R C O-R' O

R C O-R' O

Cơ chế phản ứng:

R C OH OH

O

R C OH O

R C OH

OH 2

O R'

R C OH OH

b Tác nhân PX 3 , PX 5 , SOCl 2

R-OH + PCl 3 pyridine R-Cl + H 3 PO 3

R-OH + PCl 5 pyridine R-Cl + POCl 3 + HCl

R-OH + SOCl 2 pyridine R-Cl + SO 2 + HCl

b Phản ứng oxy hóa

•Tác nhân oxy hóa: KMnO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , CrO 3 …

• Alcohol bậc 1 Æ aldehyde Æ carboxylic acid

•Rất khó dừng lại ở giai đoạn aldehyde Æ thường đi

pyridinium chlorocromate C 5 H 5 NH + CrO 3 Cl - (PCC):

• Alcohol bậc 3 Æ chỉ bị oxy hóa trong acid (tách

nước thành alkene Æ oxy hóa cắt mạch alkene)

Chương 10B: Phenol

-OH liên kết trực tiếp với nhân thơm

109 o1,36 A

o

II Các phương pháp điều chế

II.1 Chưng cất nhựa than đá

• Lấy phân đoạn 170-240 o C

• Hoàn nguyên phenol

C 6 H 5 ONa + CO 2 + H 2 O Æ C 6 H 5 OH + NaHCO 3

II.3 Phương pháp kiềm chảy

H 3 C C CH 3

O cumene hydroperoxide

H 2 O, H +

+

III Tính chất vật lý

+C của –OH với nhân thơm Æ O-H phân cực mạnh

Æ khả năng tạo liên kết H của phenol > alcohol

t o sôi , t o nóng chảy, độ hòa tan trong nước >

OH

+C của –OH làm giảm mật độ điện tử của O Æ

không có khả năng tấn công vào oxonium

cation Æ không có S N 2

• Ngoại lệ:

OH

H 2 SO 4 O-CH 3 + CH 3 OH

methyl ethyl ether /nerolin

+ H 2 O

• Mật độ điện tử ở O trên naphthol > trên phenol

Điều chế ether của phenol bằng phương pháp

Williamson:

+ C 2 H 5 -Br + NaBr

• Phải dùng dẫn xuất chloride hay anhydride

của carboxylic acid

OH

H 3 C C Cl

O +

acetyl chloride

O C O

CH 3

+ HCl

O C O

CH 3

O C O

+

t o

IV.5 Phản ứng thế ái điện tử

-OH (+C>-I) Æ vòng thơm tham gia S E dễ dàng, sản

phẩm o-,

p-• Halogen hóa

OH OH

Br OH

Br OH + Br 2

• Nitro hóa phenol:

Không cần H 2 SO 4 , xảy ra ở t o thường, đồng phân

H +

OH

C OH O

125 o C 4-7 atm

• Sản phẩm phụ là p-hydroxybenzoic acid, có thể

tách khỏi salicylic acid bằng chưng cất lôi cuốn

hơi nước

• Trong môi trường base:

O

-C O H