LÍ THUYẾT hữu cơ 12

Thí dụ: HCOOCH3: metyl fomiat CH3COOCH3: metyl axetat C2H5COOCH3: metyl propionat HCOOC2H5: etyl fomiat CH3COOC2H5: etyl axetat C2H5COOC2H5: etyl propionat HCOOC3H7: propyl fomiat CH3COO

Lý thuyết hĩa học hĩa 12 cơ bản

HỌC KÌ I Chương 1: ESTE - LIPT

A-ESTE.

I – KHÁI NIỆM, DANH PHÁP, ĐỒNG PHÂN

Tổng quát:

RCOOH + R'OH H2 SO4đặc, t0RCOOR' + H2O

 Khi thay thế nhĩm OH ở nhĩm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhĩm OR’ thì được este.

CTCT của este đơn chức: RCOOR’

R: gốc hiđrocacbon của axit hoặc H

R’: gốc hiđrocacbon của ancol (R # H)

CTCT chung của este no đơn chức: CnH2nO2 (x ≥ 2) ; CnH2n+1COOCmH2m+1 (n ≥ 0, m ≥ 1)

CTC este đơn chức : CxHyO2 ; RCOOR’

Tên gọi: Tên gốc hiđrocacbon của ancol + tên gốc axit

- Tên gốc axit: Xuất phát từ tên của axit tương ứng, thay đuơi ic→at

Thí dụ:

HCOOCH3: metyl fomiat CH3COOCH3: metyl axetat C2H5COOCH3: metyl propionat HCOOC2H5: etyl fomiat CH3COOC2H5: etyl axetat C2H5COOC2H5: etyl propionat HCOOC3H7: propyl fomiat CH3COOC3H7: propyl axetat CH3COOCH=CH2: vinyl axetat HCOOCH(CH3)2 : isopropyl fomiat CH2 =CHCOOCH3 : metyl acrylat CH3COOC6H5 : phenyl axetat

ĐỒNG PHÂN:

+ Axit: 2 n-3

+ Este: 2 n-2

1 cho pư tráng gương

1 cho pư tráng gương

2 cho pư tráng gương

Đều tác dụng với kiềm (NaOH, KOH)

II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Các este là chất lỏng hoặc chất rắn trong điều kiện thường, hầu như khơng tan trong nước, dễ bay hơi, cĩ nhiệt độ sơi thấp và cĩ mùi thơm đặc trưng

III TÍNH CHẤT HỐ HỌC

I Khơng tác dụng với natri

CH3COOC2H5+ NaOH t0 CH3COONa + C2H5OH

 Đặc điểm của phản ứng: Phản ứng chỉ xảy ra 1 chiều.

Tổng quát: RCOOR’ :



























OH R RCOONa NaOH

RCOOR

OH R RCOOH O

H RCOOR

O O

t

t SO H

' '

'

Lưu ý: Phản ứng của một số este đặc biệt:

* Este cĩ dạng HCOOR’ : cĩ phản ứng tráng gương (HCOOR’ → 2Ag)

* Este RCOOCH=CH-R’ : RCOOCH=CH-R’ + H2O t o RCOOH + R’CH2CHO (andehit)

* Este RCOOC6H5 : RCOOC6H5 + 2 NaOH t o RCOONa + C6H5ONa + H2O (2 muối)

 Thí dụ:

* HCOOCH3 + NaOH  HCOONa + CH3OH

Tráng gương

* HCOOCH=CH2 + NaOH  HCOONa + CH3CHO

2 sp tráng gương

* CH3COOC6H5 + 2NaOH  CH3COONa + C6H5ONa + H2O

Phenyl axetat hai muối

IV ĐIỀU CHẾ

1 Phương pháp chung: Bằng phản ứng este hố giữa axit cacboxylic và ancol.

RCOOH + R'OH H2 SO4đặc, t0RCOOR' + H2O

Axit + ancol este + nước

Lưu ý: CH3COOH + CH ≡CH → CH3COOCH=CH2 ( giảm tải)

C6H5COOH + (CH3CO)2O → CH3COOC6H5 + CH3COOH

B-LIPIT.

I – KHÁI NIỆM

Lipit là những hợp chất hữu cơ cĩ trong tế bào sống, khơng hồ tan trong nước nhưng tan nhiều

trong các dung mơi hữu cơ khơng cực.

II – CHẤT BÉO

1 Khái niệm

Chất béo là trieste của glixerol với axit béo, gọi chung là triglixerit hay là triaxylglixerol

+ Glixerol: C3H5(OH)3 + Axit béo: mạch dài (C12 C24) khơng nhánh, C chẳn

Các axit béo hay gặp:

C17H35COOH hay CH3[CH2]16COOH: axit stearic

C17H33COOH hay cis-CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7COOH: axit oleic

C15H31COOH hay CH3[CH2]14COOH: axit panmitic

 Axit béo là những axit đơn chức cĩ mạch cacbon dài (12C đến 24C), khơng phân nhánh, cĩ thể

no hoặc khơng no

CTCT chung của chất béo: (RCOO)3C3H5 Hoặc

R1COO CH2

CH

CH2

R2COO

R3COO

R1, R2, R3 là gốc hiđrocacbon của axit béo, cĩ thể giống hoặc khác nhau

Thí dụ:

(C17H35COO)3C3H5: tristearoylglixerol (tristearin) Chất béo rắn: mỡ

Lý thuyết hóa học hóa 12 cơ bản

(C17H33COO)3C3H5: trioleoylglixerol (triolein) Chất béo lỏng: dầu

(C15H31COO)3C3H5: tripanmitoylglixerol (tripanmitin) Chất béo rắn: mỡ

C17H35COOH

axit stearic

(C17H35COO)3C3H5

tristearin

C17H33COOH

axit oleic (C17 trioleinH33COO)3C3H5

C15H31COOH

axit panmitic

+ glixerol [C3H5(OH)3]

- 3H2O (C

15H31COO)3C3H5

tripanmitin

2 Tính chất vật lí

Ở điều kiện thường: Là chất lỏng hoặc chất rắn

- R1, R2, R3: Chủ yếu là gốc hiđrocacbon no thì chất béo là chất rắn

- R1, R2, R3: Chủ yếu là gốc hiđrocacbon không no thì chất béo là chất lỏng

Không tan trong nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ không cực: benzen,

clorofom,…

Nhẹ hơn nước, không tan trong nước

3 Tính chất hoá học

a Phản ứng thuỷ phân

Chất béo + 3 H 2 O 3 axit béo + glixerol

(RCOO)3C3H5 + 3H2O H 3RCOOH + C3H5(OH)3 (CH3[CH2]16COO)3C3H5+ 3H2O H+, t0 3CH3[CH2]16COOH + C3H5(OH)3

b Phản ứng xà phòng hoá

Chất béo + 3 NaOH t0 3 muối của axit béo + glixerol

RCOO)3C3H5 + 3NaOH H 3RCOONa + C3H5(OH)3

(CH3[CH2]16COO)3C3H5+ 3NaOH t0 3CH3[CH2]16COONa + C3H5(OH)3

tristearin natri stearat glixerol

c Phản ứng cộng hiđro của chất béo lỏng

(C17H33COO)3C3H5 + 3H2 (C17H35COO)3C3H5

Ni

175 - 1900C

Triolein tristearin

Chất béo lỏng + H2 Ni chất béo rắn

Dầu Mỡ

LƯU Ý : Cho n axit béo tác dụng với glixerol thì số trieste thu được là:

2

) 1 (

2 n

n

Thí dụ: 2 axit béo  6 trieste ; 3 axit béo  18 trieste

-Chương 2 : CACBONHIĐRAT

A KHÁI NIỆM VỀ CACBONHIĐRAT

Cacbonhiđrat là những hợp chất hữu cơ tạp chức, có chứa nhiều nhóm hyđroxyl (-OH) và

có nhóm cacbonyl ( -CO- ) trong phân tử, thường có công thức chung là C n (H 2 O) m

B PHÂN LOẠI: Cacbohidrat ( gluxit, saccarit, đường)

* Monosaccarit: (đường đơn) C6H12O6

Glucozo và fructozo: đồng phân; không cho phản ứng thủy phân

* Đisaccarit: (đường đôi) C12H22O11

Saccarozo và mantozo: đồng phân; cho phản ứng thủy phân

* Polisaccarit: (đường đa) (C6H10O5)n

Tinh bột và xenlulozo: không là đồng phân; cho phản ứng thủy phân

MONOSACCARIT

C 6 H 12 O 6

Glucozo

5-OH Cu(OH)2 dd màu xanh lam

Glucozo AgNO3/NH3 2Ag

-CHO

Br2 mất màu

fructozo

+ Cho phản ứng với Cu(OH)2  dd màu xanh lam

+ Cho phản ứng tráng gương  2Ag + Không làm mất màu dd Brom

Lưu ý: + Glucozo OH- fructozo + Ph biệt glu và tructo bằng dd Brom

+ Phản ứng chuyển glucozo và fructozo thành một sản phẩm:

C6H12O6 + H2  Ni,t0 C6H14O6 (sobitol)

+ Phản ứng lên men ancol: C6H12O6 30enzim 0 350C 2C2H5OH + 2CO2 + Phản ứng điều chế glucozo: Thủy phân tinh bột

(C6H10O5)n + n H2O HCl400 C12H12O6

+ Chứng minh glucozo:

- Nhiều nhóm –OH: Phản ứng với Cu(OH)2  dd màu xanh lam

- 5 – OH: Phản ứng tạo este chứa 5 gốc axit :C6H7O(OCOCH3)5

- -CHO: phản ứng tráng gương

- Khử hoàn toàn  hexan: có 6 cacbon, mạch hở, không nhánh

ĐISACCARIT

C 12 H 22 O 11

Đisaccarit là những cacbonhiđrat khi bị thuỷ phân sinh ra 2 phân tử monosaccarit

saccarozo Mantozo

saccarozo tp glucozo + fructozo Mantozo tp 2 glucozo

C12H22O11 + H2O  C6H12O6+ C6H12O6 C12H22O11 + H2O  2C6H12O6

Lý thuyết hóa học hóa 12 cơ bản

n – OH Cu(OH) 2 dd màu xanh lam n – OH Cu(OH) 2 dd màu xanh lam

Saccarozo Mantozo

Không có –CHO Có - CHO ph.ứng tráng gương

D POLISACCARIT (C 6 H 10 O 5 ) n

Là những cacbonhiđrat phức tạp khi bị thủy phân sinh ra nhiều phân tử monosaccarit

Tinh bột Xenlulozo

Tinh bột tp glucozo

(C6H10O5)n + nH2O n C6H12O6

Xenlulozo tp glucozo Xenlulozo tan trg nước Svayde(Cu(OH)2/NH3 Nhận biết : Tinh bột I2 xanh tím Ph.ứng với HNO3 tạo thuốc súng không khói

[C6H7O2(OH)3]n + 3n HNO3 H2SO4,t o[C6H7O2(ONO2)3]n+ 3nH2O

Sự tạo thành tinh bột trong cây xanh

6nCO2 + 5n H2O clorophin (C6H10O5)n + 6nCO2

trêi mÆt s¸ng

¸nh



Xenlulozo phản ứng với anhidrit axetic tạo thành tơ axetat Xenlulozo phản ứng với NaOH trong CS2 tạo thành tơ visco

Bảng tóm tắt tính chất của cacbonhiđrat.

+[Ag(NH3)2]O

-Metyl

-+ Cu(OH)2

Dd xanh lam

Dd xanh lam

Dd xanh lam

Dd xanh

(+) có phản ứng ; (-) không có phản ứng

Chương 3: AMIN, AMINOAXIT VÀ PROTEIN

A AMIN

I – Khái niệm, phân loại, danh pháp.

1 Khái niệm, phân loại

a Khái niệm: Khi thay thế nguyên tử H trong phân tử NH3 bằng gốc hiđrocacbon ta thu được hợp chất amin R xNH3 – x ( x ≤3)

Thí dụ:

NH3 CH3NH2 C6H5-NH2 CH3-NH-CH3 NH2

- Bậc của amin: Bằng số nguyên tử hiđro trong phân tử NH3 bị thay thế bởi gốc hiđrocacbon

b Cấu tạo :

- Nhĩm định chức : Nguyên tử N cịn một cặp electron chưa liên kết nên cĩ khả năng nhận proton (tính

bazơ) và cĩ thể tạo liên kết hiđrơ

- Đồng phân : (2n-1) Amin thường cĩ đồng phân về mạch cacbon, về vị trí nhĩm chức và về bậc của amin.

Thí dụ:

CH3 CH2 CH2 CH2 NH2

CH3 CH

CH3

CH2 NH2 Đồng phân vềmạch cacbon

CH3 CH2 CH2 NH2

CH3 CH

NH2

CH3 Đồng phân vềvịtrí nhóm chức

Bậc

c Phân loại

- Theo gốc hiđrocacbon: Amin mach hở như CH3NH2, C2H5NH2,…,

amin thơm như C6H5NH2, CH3C6H4NH2,…

- Theo bậc của amin: Amin bậc I, amin bậc II, amin bậc III

2 Danh pháp: Gọi tên theo tên gốc chức (tên gốc hiđrocacbon + amin) và tên thay thế.

Thí dụ:

Lý thuyết hóa học hóa 12 cơ bản

H2N[CH2]6NH2 Hexametylenđiamin Hexan-1,6-điamin

II – Tính chất vật lí.

- Metylamin, đimetylamin, trimetylamin, etylamin là những chất khí, mùi khai, khó chịu, tan nhiều trong

nước Các amin có phân tử khối cao hơn là những chất lỏng hoặc rắn, độ tan trong nước giảm dần theo

chiều tăng của phân tử khối

- Nhiệt độ sôi : Hiđrocacbon < amin < ancol (có khối lượng phân tử tương đương )

- Anilin là chất lỏng, không màu, ít tan trong nước và nặng hơn nước

- Các amin đều rất độc

III –Tính chất hoá học.

- Phân tử amin có nguyên tử nitơ tương tự trong phân tử NH3 nên các amin có tinh bazơ Ngoài ra amin còn có tính chất của gốc hiđrocacbon

a Tính bazơ

- Dung dịch các amin mạch hở trong nước làm quỳ tím hoá xanh, phenolphtalein hoá hồng ( Anilin là bazo rất yếu nên không làm quỳ tím hóa xanh)

- Tác dụng với axit: RNH2 + HCl → RNH3Cl

C6H5NH2 + HCl → [C6H5NH3]+Cl−

anilin phenylamoni clorua

CH3NH2 + HCl → CH3NH3Cl metylamoniclorua

So sánh lực bazơ: NaOH>(CH3)2NH > CH3NH2> NH3 > C6H5NH2> (C6H5)2NH

c Phản ứng thế ở nhân thơm của anilin

Viết gọn : C6H5NH2 + 3Br2 → C6H5Br3NH2 ↓ + 3HBr

kết tủa màu trắng

 Nhận biết anilin

NH2

:

+ 3Br2

NH2 Br

Br

Br

+ 3HBr

(2,4,6-tribromanilin)

H2O

+ Phản ứng cháy: CnH2n+3N + O2 → n CO2 + H2O + N2

4

3

6n

2

3

2n

2 1

IV Điều chế :

- Từ NH3 và ankyl halogenua.( tham khảo)

HI





HI





HI







- Điều chế anilin từ benzen

C6H6 → C6H5NO2 → C6H5NH2

Phương trình : C6H5NO2 + 6H o C6H5NH2 + 2H2O

Fe HCl t





B - AMINOAXIT

1 Khái niệm

Aminoaxit là những hợp chất hữu cơ tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhĩm amino (NH 2 ) và nhĩm cacboxyl (COOH).

CTTQ: (H2N)x−R−(COOH)y (x ≥ 1, y ≥ 1)

CTC của aminoaxit no, đơn chức: H2N-CnH2n-COOH hay CnH2n+1NO2

2 Danh pháp

- Xuất phát từ tên axit tương ứng (tên hệ thống, tên thường) cĩ thêm tiếp đầu ngữ amino và số hoặc chữ cái Hi Lạp (α, β…) chỉ vị trí của nhĩm NH2 trong mạch là tên thay thế, tên bán hệ thống

- Các α-amino axit cĩ trong thiên nhiên thường được gọi bằng tên riêng

COOH C

C C C C

C        

2

 Tên gọi của một số amino axit

hiệu

2-aminopropanoic

Axit α – aminopropionic

(CH3)2CH-CH(NH2)-COOH Axit

2-amino-3-metylbutanoic

Axit α – aminoisovaleric

H2N- (CH2)4-CH(NH2)-COOH Axit

2,6-điaminohexanoic

Axit α,ε – điaminocaproic

2-aminopentanđioic

Axit α - aminoglutaric

Axit glutamic

Glu

( các amino axit cĩ trong cơ thể sinh vật là α – amino axit ).

3 Đồng phân:

II – Cấu tạo phân tử và tính chất hố học.

1 Cấu tạo phân tử: Tồn tại dưới hai dạng: Phân tử và ion lưỡng cực.

H2N-CH2-COOH H3N-CH+ 2-COO -dạng phân tử ion lưỡng cực

 Các amino axit là những hợp chất ion nên ở điều kiện thường là chất rắn kết tinh, tương đối dễ tan trong

nước và cĩ nhiệt độ nĩng chảy cao (phân huỷ khi đun nĩng)

2 Tính chất hố học

Các amino axit là những hợp chất lưỡng tính, tính chất riêng của mỗi nhĩm chức và cĩ phản ứng trùng

ngưng.

a Tính axit – bazơ: (NH2)b - R - (COOH)a

a > b  quỳ tím hĩa đỏ Nếu a = b  quỳ tím khơng đổi màu

a < b  quỳ tím hĩa xanh

b Tính chất lưỡng tính: vừa tác dụng với axit (HCl) vừa tác dụng với bazơ (NaOH, KOH)

Lý thuyết hĩa học hĩa 12 cơ bản

H2N-R-COOH + NaOH → H2N-R-COONa + H2O

H2N-R-COOH + HCl → ClH3N-R-COOH ( hay HOOC-R-NH3Cl)

HOOC-CH2-NH2+ HCl HOOC-CH2-NH+ 3Cl

c Phản ứng riêng của nhĩm –COOH: Td với kim loại đứng trước H2, oxit bazơ, bazơ, ancol (xt HCl)

phản ứng este hố

H2N-CH2-COOH + C2H5OH HCl khí H2N-CH2-COOC2H5+ H2O

d Phản ứng trùng ngưng

hay

C - PEPTIT VÀ PROTEIN

1 Khái niệm

* Peptit là hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α-amino axit liên kết với nhau bởi các liên kết peptit

Liên kết peptit là liên kết CO-NH giữa 2 α-aminoaxit

NH CH

R1

C O

N H

CH

R2

C O

liên kếtpeptit

* Phân tử peptit hợp thành từ các gốc α-amino axit bằng liên kết peptit theo một trật tự nhất định Amino axit đầu N cịn nhĩm NH2, amino axit đầu C cịn nhĩm COOH

Thí dụ: H2N CH2CO NH CH

CH3

COOH đầu N

đầu C

* Những phân tử peptit chứa 2, 3, 4,…gốc α-amino axit được gọi là đi, tri, tetrapeptit Những phân tử peptit chứa nhiều gốc α-amino axit (trên 10) hợp thành được gọi là polipeptit.

* CTCT của các peptit cĩ thể biểu diễn bằng cách ghép từ tên viết tắt của các gốc α-amino axit theo trật tự của chúng Thí dụ: Gly-Ala.

*Protein là những polipeptit cao phân tử cĩ khối lượng phân tử từ vài chục nghìn đến vài triệu (cĩ dạng dd keo và bị đơng tụ khi đun nĩng)

2 Tính chất hĩa học của peptit và protein:

+ Phản ứng thủy phân: peptit (protein) axit / kiêm  chuỗi polipeptitaxit / kiêm  α-aminoaxit

+ Phản ứng màu biure: Peptit ; protein (lịng trắng trứng) + Cu(OH)2 → màu tím

Đipeptit khơng cĩ phản ứng này do chỉ cĩ 1 liên kết peptit.

Riêng : protein (lịng trắng trứng) + HNO 3 → kết tủa vàng

Chú ý: nếu phân tử peptit cĩ n gốc aminoaxit khác nhau thì

+ số đồng phân peptit là: n ! + Số đipeptit tối đa : n2

+ số liên kết peptit là : n – 1 + Số tripeptit tối đa : n3

Thí dụ: -Nếu đồng phân đipeptit từ alanin và glyxin là 2: (2!) Ala-Gly và Gly-Ala.

-Nếu đi peptit từ alanin và glyxin là 4: (2 2 ) Ala-Ala; Gly-Gly; Ala-Gly và Gly-Ala.

-Chương 4: POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME

I.Phương pháp điều chế polime:

Trùng hợp QT liên kết nhiều phân tử

nhỏ (monome) thành phân

tử lớn (polime)

Có liên kết đôi hoặc vòng kém bền + Trùng hợp: P.E, P.V.C, cao su buna, tơ nitron

+ Đồng trùng hợp: cao su buna-S, cao

su buna-N Trùng ngưng QT liên kết nhiều phân tử

nhỏ thành phân tử lớn và giải phóng H2O, HCl,

Có ít nhất 2 nhóm chức có khả năng tham gia phản ứng

+ Trùng ngưng: nilon -6 ; nilon-7 ;

+ Đồng trùng ngưng: nilon-6,6, tơ lapsan,…

II.Vật liệu polime:

Chất dẻo

Vật liệu polime

có tính dẻo -PE: nCH2=CH2  t o,P,xt (-CH2-CH2-)n 28n

- Thuỷ tinh hữu cơ: poli(metyl metacrylat)

- PPF: phenol + anđehit fomic (mtr axit)

- PP (poli propilen) : CH2=CH-CH3  -(CH2-CH(CH3))n

PS (poli stiren) : C6H5CH=CH2  -(CH2-CH(C6H5))n-

Tơ

Vật liệu polime

có dạng hình sơi dài và mảnh có độ bề nhất định

* Tơ thiên nhiên: Bông, len (lông cừu), tơ tằm,…

* Tơ hoá học

- Tơ tổng hợp: tơ poli amit (nilon, capron, tơ lapsan), …

- Tơ bán tổng hợp (tơ nhân tạo): tơ visco, tơ axetat, tơ xenlulozơ axetat

a Tơ nilon 6,6: H2N-[CH2]6-NH2 + HOOC-[CH2]4-COOH hexametylen điamin + axit ađipic

b Tơ lapsan: HOOC-C6H4-COOH + C2H4(OH)2

axit terephtalic etilenglicol

c Tơ nitron (olon): nCH2=CH-CN t o,P,xt (-CH2-CHCN-)n dùng để bện thành sợi len đan áo rét

Cao su

Là loại polime

có tính đàn hồi * Cao su thiên nhiên: poli isopren (C* Cao su tổng hợp: 5H8)n

- cao su buna: nCH2=CH-CH=CH2 t o,P,xt (-CH2-CH=CH-CH2-)n

- cao su buna-S: buta-1,3-dien + Stiren (C6H5CH=CH2)

- cao su buna-N: buta-1,3-dien + acrilonitrin (vinyl xianua) CH2 =CH-CN

Một số polime có tên riêng:

Thí dụ:

Teflon: CF2 CF2 n

Nilon-6: NH [CH2]5 CO n

Xenlulozơ: (C6H10O5)n

II – ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC

 Mạch không phân nhánh: amilozơ, tinh bột,…

 Mạch phân nhánh: amilopectin, glicogen,…

 Mạng không gian: cao su lưu hoá, nhựa bakelit,…