bài giảng hóa hữu cơ ancol

1.Phương pháp tổng hợp - Hydrat hóa anken - Thủy phân dẫn suất halogen RX - Khử andehyd, xeton hoặc ete vòng xúc tác là Ni, Li - Từ các hợp chất cơ Mg với andehyd, xeton hoặc ete vòng -

Môn học: HÓA HỌC HỮU CƠ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU

KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TS ĐẶNG THỊ HÀ

leha1645@yahoo.com

Phần 3: HCHC chứa nhóm chức

Tổng quan về Hydrocarbon

- Là những HCHC ngoài C và H còn chứa các nguyên tố khác

HCHC chứa nhóm chức

Dẫn suất

Halogen

Axit cacboxilic

- Xeton

Dẫn suất

oxy

Amin

Dẫn suất

nito

Cơ kim loại

Nitro

Bài 7 Ancol

1. Mono ancol no

-  Danh pháp

-  Đồng phân

-  Phương pháp tổng hợp

-  Tính chất vật lý – Tính chất hóa học

2 Rượu no 2 chức - Diol

3 Rượu no 3 chức

4 Rượu không no đơn chức

-  Là những hợp chất chứa nhóm hydroxyl -OH

1.Phương pháp tổng hợp

-  Hydrat hóa anken

-  Thủy phân dẫn suất halogen RX

-  Khử andehyd, xeton hoặc ete vòng (xúc tác là Ni, Li)

-  Từ các hợp chất cơ Mg với andehyd, xeton hoặc ete vòng

-  Đi từ este: +Thủy phân este

+Khử este +Cộng hợp RMgX vào este

-  Đi từ CO và H2: sử dụng trong công nghiệp với trong điều kiện nhiệt độ, áp suất và các xúc tác như kẽm cromit và kim loại kiềm

-  Lên men từ tinh bột: được sử dụng để tổng hợp etanol

I Mono ancol no

2 Tính chất vật lý

3 Tính chất hóa học

Đặc điểm : Trong phân tử chứa nguyên tử O có độ âm điện lớn nên xảy ra sự phân cực C-O và O-H

Tùy theo đặc điểm cấu tạo của gốc R mà sự phân cực C-O tăng hay giảm và sự phân cực O-H cũng biến đổi theo chiều ngược lại, nghĩa là nếu liên kết C-O phân cực mạnh thì O-H phân cực yếu

và ngược lại

Phản ứng hóa học chủ yếu xảy ra ở nhóm –OH,

có thể ở liên kết C-O hoặc O-H

Các phản ứng đặc trưng của R-OH là:

-  Tác dụng kim loại kiềm (Tính axit);

-  Phản ứng este hóa;

-  Phản ứng tách loại nước

-  Phản ứng oxy hóa

3.1 Tính axit của rượu

-  So sánh tính axit của các chất sau: H2O, CH3OH, CH3CH2OH, (CH3)2CH-OH, (CH3)3C-OH

Tính axit của rượu giảm dần từ bậc 1 đến bậc 3: R1>R2>R3

và yếu hơn của nước

-  Rượu có thể tác dụng với natri hoặc kali tạo ancolat và giải

phóng hydro

3.2 Phản ứng este hóa

Rượu phản ứng với axit hữu cơ và vô cơ tạo thành este Phản ứng xảy ra là thuận nghịch

-  Phản ứng với axit vô cơ có chứa O và không chứa O

 Phương trình phản ứng

-  Khả năng phản ứng của rượu với một axit vô cơ HX thay đổi theo thứ tự:

Rượu: Bậc 3 > Bậc 2 > Bậc 1 và axit: HI > HBr > HCl

3.2 Phản ứng este hóa

Rượu phản ứng với axit hữu cơ và vô cơ tạo thành este Phản ứng xảy ra là thuận nghịch

-  Phản ứng với axit hữu cơ:

  Điều kiện phản ứng: trong môi trường axit

 Phương trình phản ứng tổng quát

  Cơ chế phản ứng:

Bài tập : Viết cơ chế cho các phản ứng este hoá sau:

CH3OH + CH3COOH

CH3CH2OH + CH3COOH

(CH3)2CHOH + CH3COOH

(CH3)3COH + CH3COOH

Cho nhận xét về khả năng phản ứng của các rượu trên

-  Khả năng phản ứng của rượu với một axit hữu cơ thay đổi theo thứ tự: Rượu: Bậc 3 < Bậc 2 < Bậc 1

3.3 Phản ứng dehydrat hóa – pư loại nước

-  Điều kiện phản ứng: nhiệt độ cao (>150˚C) và axit sunfuric hoặc nhôm oxit

-  Phương trình phản ứng: Ancol  olefin + H2O

-  Cơ chế phản ứng:

Bài tập :

1 Viết cơ chế p.ư tách nước từ phân tử butan-2-ol trong môi

trường axit sunfuric đặc

2 Viết cơ chế p.ư tách nước từ các phân tử CH3OH, CH3CH2OH (CH3)2CHOH, (CH3)3COH Cho nhận xét

3.3 Phản ứng dehydrat hóa – pư loại nước

-  Khả năng phản ứng: Bậc 3 > Bậc 2 > Bậc 1

-  Đối với các phân tử rượu không có H ở C bên cạnh, phản ứng tách nước kèm theo sự chuyển vị  Ví dụ, Cơ chế?

Ngoài tách nội phân tử, rượu có khả năng tách ngoại phân tử tạo ete

-  Điều kiện phản ứng: ở điều kiện nhiệt độ thấp <150˚C và có axit H2SO4

-  Cơ chế phản ứng:

Hướng tách H2O: theo quy tắc Zaisev (H tách ở nguyên tử C có chứa ít H hơn)

3.4 Phản ứng oxy hóa

- Ancol bị oxy hóa bởi các tác nhân oxi hóa thông thường như KMnO4, K2Cr2O7 trong môi trường axit tạo hợp chất cacbonyl:

Rượu bậc 1:  andehyd

Rượu bậc 2:  xeton

Rượu bậc 3: không bị oxy hóa Xảy ra phản ứng tách nước và oxy hóa mạch anken tạo axit và xeton

- Ví dụ:

II Rượu no 2 chức : Diol 1.Phương pháp tổng hợp

-  Thủy phân dẫn suất đihalogen RX2

-  Oxy hóa anken

-  Khử hóa không hoàn toàn xeton nhờ hỗn hống Mg

-  Từ andehyd

2 Tính chất hóa học

2.1 Tính axit

-  So sánh tính axit của hợp chất diol và mono ancol ???

-  Hợp chất điol tác dụng với kim loại kiềm có thể xảy ra ở 1 hoặc

2 nhóm -OH

2.2 Tác dụng với PCl5 2.3 Phản ứng oxy hóa

-  Oxy hóa hợp chất điol bằng các tác nhân oxy hóa thu được sản phẩm là điaxit

2.4 Phản ứng tách nước

Tách nước nội phân tử:

đun nóng với xúc tác axit

hoặc ZnCl2

 Cơ chế?

Tách nước ngoại phân tử:

tác nhân phản ứng

H3PO4

2.5 Tác dụng với axit hữu cơ

Tạo mono hoặc dieste phụ thuộc vào tỷ lệ axit:rượu Tạo polyme với axit có chứa 2 nhóm -COOH

III Rượu no 3 chức : Glyxerin

1.Phương pháp tổng hợp

-  Thủy phân chất béo

-  Từ propylen

2 Tính chất hóa học

2.1 Tính axit: phản ứng với kim loại kiềm

 nhóm α-OH thứ nhất phản ứng ngay, nhóm α-OH thứ hai phản ứng chậm còn nhóm β-OH không phản ứng

2.2 Phản ứng với PCl5 tạo glyxerin triclo

2 Tính chất hóa học

2.3 Phản ứng oxi hóa : Tạo ra nhiều sản phẩm khác nhau tùy thuộc vào bản chất của tác nhân oxy hóa

2.4 Phản ứng tách nước : có khả năng loại 2 phân tử nước tạo acrolein

2.5 Phản ứng với axit HNO3 tạo nitro glyxerin

2.6 Phản ứng tạo este với các axit vô cơ hoặc hữu cơ

III Rượu không no đơn chức

Rượu vinylic: CH2=CHOH

Dễ bị đồng phân hoá tạo

andehyd

Rượu allylic: CH2=CH-CH2OH: Tính chất hoá học giống ancol bậc 1 và anken