hóa hữu cơ 12

Thường có t0 sôi và độ tan trong nước thấp hơn hẳn các axit và ancol cùng số cacbon hoặc cùng phân tử khối nguyên nhân : không tạo được liên kết hiđrô giữa este với nước và este với nhau

TÀI LIỆU ÔN TẬP HÓA 12 Người soạn : Đặng Lam Thiên

Một số kiến thức ôn tập trước khi vào bài este

 Bảng 1: Tên gọi của 1 số axit thường gặp

Công thức cấu tạo Tên thường Tên thay thế

CH3CH2CH2COOH Axit butiric Axit butanoic

Axit isobutiric Axit 2-metylpropanoic CH3CH2CH2CH2COOH Axit valeric Axit pentanoic

CH3CH2CH2CH2CH2COOH Axit caproic Axit hexanoic

CH3CH2CH2CH2CH2CH2COOH Axit enangtoic Axit heptanoic

(CH2)2(COOH)2 Axit sucxinic Axit butan đioic

(CH2)3(COOH)2 Axit glutaric Axit pentan đioic

Axit metacylic Axit 2-metylpropenoic

 Bảng 2: Tên gọi của 1 số gốc thường gặp

Công thức cấu tạo Tên thường Công thức cấu tạo Tên thường

C2H5 -

C3H7 hoặc CH3CH2CH2 - Propyl CH2=CH - Vinyl CH3CH2CH2CH2 - Butyl CH2=CH-CH2 - Anlyl

C6H5CH2 - Benzyl

“Chất nào rồi cũng sẽ tan, chỉ tình yêu với thời gian vĩnh hằng” 0982236793 Page 1

TÀI LIỆU ƠN TẬP HĨA 12 Người soạn : Đặng Lam Thiên

BÀI 1 : ESTE

I/ Khái niệm : Khi thay thế nhĩm OH - trong phân tử axit cacboxylic bằng nhĩm OR’ của phân

tử ancol, ta thu được este

Ví dụ : CH3COOH + C2H5OH ����������t0, H 2SO4 đặc��

CH3COOC2H5 + H2O Tổng quát : RCOOH + R’OH ����������t0, H 2SO4 đặ c��

RCOOR’ + H2O

II/ Đồng phân, danh pháp :

RCOOR’ (R là H hoặc gốc hiđrocacbon , R’ là gốc hiđrocacbon )

Cách gọi : “Tên gốc hiđrocacbon R’ + tên anion gốc axit (gọi theo tên thường của axit,

đuơi ic => at )”

1/ Este no, đơn chức, mạch hở :

CnH2nO2 (n ≥ 2) hoặc CnH2n+1COOCmH2m+1 (n ≥ 0 , m ≥ 1)

+ n = 2 : C2H4O2 (1 este) HCOOCH3 : metyl fomiat (metyl fomat)

+ n = 3 : C3H6O2 (2 este) HCOOC2H5 : etyl fomat và CH3COOCH3 : metyl axetat

2/ Este khơng no, đơn chức, mạch hở, 1 nối đơi C=C : C n H 2n-2 O 2 (n ≥ 3)

+ n = 3 : C3H4O2 (1 este) HCOOCH=CH2 : vinyl fomat

TÀI LIỆU ÔN TẬP HÓA 12 Người soạn : Đặng Lam Thiên

+ n = 5 : C5H8O2 (16 este)

HCOOCH=CHCH2CH3

HCOOCH2CH=CHCH3

HCOOCH2CH2CH=CH3

CH3COOCH=CHCH3

CH3COOCH2CH=CH3

CH2=CHCOOCH2CH3 CH2=CHCH2COOCH3 C2H5COOCH=CH2 CH3CH=CHCOOCH3

“Chất nào rồi cũng sẽ tan, chỉ tình yêu với thời gian vĩnh hằng” 0982236793 Page 3

3/ Este của phenol đơn chức :

CnH2n-8O2 (n ≥ 7) hoặc RCOOC6H4R’ (R, R’ là H hoặc gốc hiđrôcacbon)

+ n = 7 : C7H6O2 (1 este) HCOOC6H5 : phenyl fomat

+ n = 8 : C8H8O2 (6 este)

HCOOCH2C6H5

benzyl fomat

HCOOC6H4CH3 (o,m,p)

CH3COOC6H5 phenyl axetat

C6H5COOCH3 metyl benzoat

4/ Este no, hai chức, mạch hở : C n H 2n-2 O 4 (n ≥ 4)

a/ Este được tạo bởi axit no 2 chức, mạch hở và ancol no đơn chức mạch hở :

+ n = 4 : C4H6O4 + n = 5 : C5H8O4

đimetyl oxalat và (đimetyl malonat)

b/ Este được tạo từ ancol no 2 chức, mạch hở và axit no đơn chức mạch hở :

- Các este là chất lỏng hoặc rắn ở điều kiện thường

- Các este có mùi thơm đặc trưng : isoamyl axetat CH3COOCH2CH2CH(CH3)2 có mùi chuối chín, etyl butirat CH3CH2CH2COOC2H5 và etyl propionat CH3CH2COOC2H5 có mùi dứa, geranyl axetat có mùi hoa hồng, benzyl axetat CH3COOCH2C6H5 có mùi hoa nhài

- Không tan trong nước, nhẹ hơn nước Thường có t0 sôi và độ tan trong nước thấp hơn hẳn các axit và ancol cùng số cacbon hoặc cùng phân tử khối (nguyên nhân : không tạo được liên kết hiđrô giữa este với nước và este với nhau)

IV/ Tính chất hóa học :

1/ Phản ứng thủy phân : (phản ứng đặc trưng của este)

a/ Thủy phân trong môi trường axit :

Tổng quát : RCOOR’ + H2O 2 4

b/ Thủy phân trong môi trường kiềm : (phản ứng xà phòng hóa)

Ví dụ : CH3COOC2H5 + NaOH ��t0� CH3COONa + C2H5OH

Tổng quát : RCOOR’ + NaOH ��t0� RCOONa + R’OH

 Đặc điểm : phản ứng 1 chiều (không thuận nghịch) , xảy ra ở nhiệt độ cao

(vì phản ứng 1 chiều nên este hết → sản phẩm đồng nhất )

(**) Một số phản ứng đặc biệt :

c/ Este có dạng anđêhit : RCOOCH=CH-R’ (R và R’ là H hoặc các gốc hiđrôcacbon)

→ khi thủy phân trong môi trường axit : sinh ra axit và anđêhit

d/ Este đơn chức của phenol : cộng NaOH hoặc KOH tỉ lệ 1:2 , sản phẩm tạo 2 muối và nước.

RCOOC6H4R’ + 2NaOH → RCOONa + R’C6H4ONa + H2O

Ví dụ : CH3COOC6H5 + 2NaOH → CH3COONa + C6H5ONa + H2O

HCOOC6H4 CH3 + 2NaOH → HCOONa + CH3C6H4ONa + H2O

 Vinyl axetat : CH3COOH + CH≡CH ���t xt, � CH3COOCH=CH2

 Este của phenol : C6H5OH + (CH3CO)2O → CH3COOC6H5 + CH3COOH Anhidrit axetic phenyl axetat

VI/ Ứng dụng :

- Do có khả năng hòa tan tốt nhiều chất nên một số este được dùng làm dung môi để tách, chiết chất hữu cơ (etyl axetat), pha sơn (butyl axetat)

- Một số polime của este được dùng làm chất dẻo : poli (vinyl axetat), poli (metyl metacrylat)

- Một số este có mùi thơm, không độc, được dùng làm chất tạo hương trong công nghiệp thực phẩm (benzyl fomat, etyl fomat, ), mĩ phẩm (linalyl axetat, geranyl axetat, )

Axit béo là axit đơn chức có mạch cacbon dài, không phân nhánh, số C chẵn (từ 12 → 24)

Công thức cấu tạo chung của chất béo :

1

2

| 2

| 3

Trong đó R1 , R2 , R3 là các gốc hiđrocacbon, có thể giống nhau hoặc khác nhau

Các axit béo và chất béo thường gặp :

C 15 H 31 COOH hoặc (CH 3 [CH 2 ] 14 COOH) hoặc C 16 H 32 O 2 :

axit panmitic (axit no, k = 1)

(C 15 H 31 COO) 3 C 3 H 5 hoặc C 51 H 98 O 6 : tripanmitin (tripanmitoylglixerol ) (k = 3)

C 17 H 35 COOH hoặc (CH 3 [CH 2 ] 16 COOH) hoặc C 18 H 36 O 2 :

axit stearic (axit no, k = 1)

(C 17 H 35 COO) 3 C 3 H 5 hoặc C 57 H 110 O 6 : tristearin (tristearoylglixerol ) (k = 3)

C 17 H 33 COOH hoặc (cis –

CH 3 [CH 2 ] 7 CH=CH[CH 2 ] 7 COOH) hoặc C 18 H 34 O 2 : axit

oleic (axit không no, 1 nối đôi C=C, k = 2)

(C 17 H 33 COO) 3 C 3 H 5 hoặc C 57 H 104 O 6 : Triolein (trioleoylglixerol) (k = 6)

C 17 H 31 COOH hoặc C 18 H 32 O 2 : axit linoleic (axit không

no, 2 nối đôi C=C, k = 3)

(C 17 H 31 COO) 3 C 3 H 5 hoặc C 57 H 98 O 6 : trilinolein (trilinoleoylglixerol) (k = 9)

Với k là tổng số liên kết pi trong chất béo

2 Tính chất vật lí :

- Ở nhiệt độ thường, chất béo ở trạng thái lỏng hoặc rắn

(C15H31COO)3C3H5 và (C17H35COO)3C3H5 là chất rắn (mỡ)

(C17H33COO)3C3H5 và (C17H31COO)3C3H5 là chất lỏng (dầu)

- Nhẹ hơn nước, không tan trong nước, nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như benzen, hexan, clorofom,

3 Tính chất hóa học :

a/ Phản ứng thủy phân :

(C 17 H 35 COO) 3 C 3 H 5 + 3H 2 O 3C 17 H 35 COOH + C 3 H 5 (OH) 3

tristearin axit stearic glixerol

b/ Phản ứng xà phòng hóa :

(C 17 H 35 COO) 3 C 3 H 5 + 3NaOH 3C 17 H 35 COONa + C 3 H 5 (OH) 3

tristearin natri stearat glixerol

Vì muối natri stearat làm xà phòng, nên phản ứng này được gọi là phản ứng xà phòng hóa

c/ Phản ứng cộng hiđro của chất béo lỏng :

(C17H33COO)3C3H5 + 3H2 175 - 190 0

Ni C

����� (C17H35COO)3C3H5 Phản ứng này được dùng trong công nghiệp để chuyển hóa chất béo lỏng (dầu) thành mỡ rắn, thuận tiện cho việc vận chuyển hoặc thành bơ nhân tạo và để sản xuất xà phòng

** Dầu mỡ để lâu thường có mùi khó chịu (hôi, khét) mà ta gọi là hiện tượng mỡ bị ôi Nguyênnhân của hiện tượng này là do liên kết đôi C=C ở gốc axit không no của chất béo bị oxi hóa chậm bởi oxi trong không khí thành peoxit, chất này bị phân hủy thành các anđêhit có mùi khó chịu và gây hại cho người ăn Sau khi đã được dùng để rán, dầu mỡ cũng bị oxi hóa một phần thành anđêhit, nên nếu dùng lại dầu mỡ này thì không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

CHƯƠNG II : CACBOHIĐRAT

I/ Khái niệm : Cacbohiđrat là những hợp chất hữu cơ tạp chức và thường có công thức chung là C n (H 2 O) m

II/ Phân loại : Cacbohiđrat được phân thành 3 nhóm sau :

- Monosaccarit (đường đơn) : là nhóm cacbohiđrat đơn giản nhất, không thể thủy phân được Thí dụ : glucozơ và fructozơ

- Đisaccarit (đường đôi) :là nhóm cacbohiđrat mà khi thủy phân mỗi phân tử sinh ra hai phân tử monosaccarit Thí dụ : saccarozơ, mantozơ

- Polisaccarit (đường đa) :là nhóm cacbohiđrat phức tạp, khi thủy phân đến cùng mỗi phân tử sinh ra nhiều phân tử monosaccarit Thí dụ : tinh bột và xenlulozơ

Đặc biệt trong mật ong có tới 40% fructozơ làm cho mật ong có vị

- Là loại đường phổ biến nhất, có trong nhiều loài thực vật, có nhiều nhất trong cây mía,

củ cải đường và hoa thốt nốt

- Là chất rắn kết tinh, không màu , không mùi, có vị ngọt, tan tốt trong

Là chất rắn, dạng bột vô định hình,

màu trắng , không tan trong nước lạnh.

Trong nước nóng, hạt tinh bột ngậm nước và trương phồng lên tạo thành dung dịch keo, gọi

là hồ tinh bột

- Là chất rắn dạng sợi, màu trắng , không có mùi vị, không tan trong nước và nhiều dung môi hữu cơ như etanol, ete, benzen, nhưng tan trong nước Svayde (dung dịch Cu(OH) /NH ).

Trong mật ong : khoảng

30%, trong máu người :

nồng độ không đổi khoảng

0,1%.

ngọt sắc nước, độ tan tăng

nhanh theo nhiệt

độ

- Tùy theo nguồn gốc thực vật, các thương phẩm từ saccarozơ có tên là đường mía, đường

củ cải,

- Là thành phần chính tạo nên màng

tế bào thực vật, tạo nên bộ khung cây cối Trong bông nõn

có gần 98% xenlulozơ ; trong

gỗ, chiếm 40-50% khối lượng.

tráng bạc và bị oxi hóa bởi

nước brom tạo thành axit

+ Khử hoàn toàn glucozơ

thu được hexan, chứng tỏ có

6 nguyên tử C trong phân tử

CH 2 OH–CHOH–

CHOH–CHOH– CO–

CH 2 OH

* Dạng mạch vòng :

tồn tại chủ yếu 2 dạng vòng 5 cạnh

α – fructozơ và β – fructozơ

+ Saccarozơ không làm mất màu dung dịch brom và không có phản ứng tráng bạc, chứng tỏ phân tử saccarozơ không có nhóm chức CHO Phân

tử chỉ có nhóm ancol OH

+ Khi đun nóng dd saccarozơ với

H 2 SO 4 loãng được

dd có phản ứng tráng bạc, do trong dung dịch thu được khi đun có glucozơ

và fructozơ.

Vậy : Saccarozơ là một đisaccarit được cấu tạo từ 1

α – glucozơ liên kết với nhau, tạo thành

2 dạng : amilozơ và amilopectin

+ Amilozơ : được

tạo thành từ các gốc

α – glucozơ liên kết với nhau bằng liên kết α – 1,4 – glicozit, thành mạch dài, xoắn lại Phân

tử khối lớn, tầm 2.10 5

+ Amilopectin : Có

cấu trúc mạch phân nhánh do các đoạn mạch α – glucozơ tạo nên Mỗi đoạn mạch gồm 20 đến

30 mắt xích α – glucozơ liên kết với nhau bằng liên kết α – 1,4 – glicozit và α – 1,6 – glicozit

Phân tử khối rất lớn, khoảng 10 6 – 2.10 6 Chính vì vậy mà amilopectin không tan trong nước cũng như trong các dung môi thông thường khác.

- Tinh bột là hỗn hợp của amilozơ và amilopectin, trong

đó amilopectin

- Là một polisaccarit, phân tử gồm nhiều gốc β – glucozơ liên kết với nhau thành mạch kéo dài, có phân tử khối rất lớn, vào khoảng 2.10 6 Nhiều mạch xenlulozơ ghép lại với nhau thành sợi xenlulozơ.

- Xenlulozơ chỉ có cấu tạo mạch không phân nhánh , mỗi gốc C 6 H 10 O 5 có 3 nhóm OH, nên có thể viết : (C 6 H 10 O 5 ) n hay [C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ] n

thường chiếm tỉ lệ cao hơn Mạch tinh bột khơng kéo dài

mà kéo dài thành hạt cĩ lỗ rỗng

- Tinh bột được hình thành nhờ quá trình quang hợp của cây xanh.

CO 2

�����2 , as � diệp lục

H O chất

C 6 H 12 O 6 → (C 6 H 10 O 5 ) n Glucozơ tinh bột

Ở nhiệt độ thường, glucozơ

phản ứng với Cu(OH) 2 cho

Glucozơ cĩ thể tạo este

chứa 5 gốc axit axetic trong

phân tử khi tham gia phản

ứng với anhiđrit axetic

Dung dịch AgNO 3 trong

NH 3 đã oxi hĩa glucozơ tạo

thành muối amoni gluconat

và Ag kim loại bám vào

b/ Oxi hĩa glucozơ bằng

Cu(OH) 2 : Trong mơi

trường kiềm, Cu(OH) 2 oxi

hĩa glucozơ tạo thành muối

natri gluconat, đồng (I) oxit

và H O

+ Tương tự glucozơ, fructozơ tác dụng với Cu(OH) 2 cho dung dịch phức (C 6 H 11 O 6 ) 2 Cu màu xanh lam ( tính chất của ancol đa chức ), cộng hiđro cho poliancol C 6 H 14 O 6

( tính chất của nhĩm cacbonyl ).

+ Tương tự glucozơ, fructozơ

bị oxi hĩa bởi dung dịch AgNO 3

trong NH 3 và bởi Cu(OH) 2 trong mơi trường kiềm

Đây là phản ứng của nhĩm chức anđehit xuất hiện

do trong mơi trường bazơ,

fructozơ chuyển hĩa thành glucozơ

+ Do khơng cĩ nhĩm chức anđehit nên saccarozơ khơng cĩ tính khử như glucozơ, nhưng cĩ tính chất của ancol đa chức

+ Mặt khác, do được cấu tạo từ hai gốc monosaccarit nên saccarozơ cĩ phản ứng thủy phân

a Phản ứng với Cu(OH) 2 :

C 12 H 22 O 11 + Cu(OH) 2

→ (C 12 H 21 O 11 ) 2 Cu + 2H 2 O

Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường, tạo dd đồng saccarat màu xanh lam

b Phản ứng thủy phân :

C 12 H 22 O 11 + H 2 O



�����, 0hoặ c

H t enzim

C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

a Phản ứng thủy phân :

Đun nĩng tinh bột trong dung dịch axit

vơ cơ lỗng sẽ thu được glucozơ :

b Phản ứng màu với iot :

Do cấu tạo mạch ở dạng xoắn cĩ lỗ rỗng, tinh bột hấp phụ iot cho màu xanh tím.

a Phản ứng thủy phân :

Đun nĩng xenlulozơ trong dung dịch axit

vơ cơ đặc, thí dụ

H 2 SO 4 70%, sẽ thu được glucozơ :

ra trong dạ dày của động vật ăn cỏ nhờ enzim xenlulaza

b Phản ứng với axit nitric :

[C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ] n + 3nHNO 3

������H SO đặc , t 2 4 0

[C 6 H 7 O 2 (ONO 2 ) 3 ] n + 3nH 2 O

HOCH 2 [CHOH] 4 CHO +

1 Điều chế : Trong công

nghiệp, glucozơ được điều

chế bằng cách :

+ Thủy phân tinh bột, xúc

tác axit clohiđric loãng hoặc

enzim.

+ Thủy phân xenlulozơ

(trong vỏ bào, mùn cưa, ) ,

+ Trong công nghiệp thực phẩm : là nguyên liệu để làm bánh kẹo, nước giải khát, đồ hộp.

+ Trong công nghiệp dược phẩm : được dùng để pha thuốc.

+ Là nguyên liệu để thủy phân thành glucozơ và fructozơ dùng trong kĩ thuật tráng gương, tráng ruột phích

- Là một trong những chất dinh dưỡng cơ bản của con người và động vật.

- Trong công nghiệp, tinh bột được dùng để sản xuất bánh kẹo, glucozơ và hồ dán.

- Trong cơ thể người, tinh bột

bị thủy phân thành glucozơ nhờ các enzim trong nước và trong ruột non Phần lớn glucozơ được hấp thụ trực tiếp qua thành ruột vào máu để đi nuôi

cơ thể ; phần còn dư được chuyển về gan Ở gan, glucozơ được tổng hợp lại nhờ enzim thành glicogen dự trữ cho cơ thể

- Những nguyên liệu chứa xenlulozơ (bông, đay, gỗ,…) thường được dùng trực tiếp (kéo sợi dệt vải, trong xây dựng, làm đồ gỗ,…) hoặc chế biến thành giấy

- Xenlulozơ còn là nguyên liệu để sản xuất tơ nhân tạo như

tơ visco, tơ axetat, chế tạo thuốc súng không khói và chế tạo phim ảnh

CHƯƠNG III : AMIN – AMINO AXIT – PEPTIT VÀ

PROTEIN

BÀI 1 : AMIN

I/ Khái niệm, phân loại, đồng phân, danh pháp :

1 Khái niệm : Khi thay thế nguyên tử H trong phân tử NH3 bằng gốc hiđrocacbon ta thu được amin.

2 Phân loại :

a Theo gốc hiđrocacbon :

- Amin mạch hở : CH3NH2 , C2H5NH2 , …

- Amin không no : CH2 = CH – NH2 , …

- Amin thơm và amin có vòng thơm : C6H5NH2 , C6H5CH2NH2 , CH3C6H4NH2 , …

b Theo bậc của amin :

(**) Bậc của amin thường được tính bằng số gốc hiđrocacbon liên kết với nguyên tử nitơ hoặc tính bằng số nguyên tử H trong phân tử NH3 bị thay thế

Ví dụ : + Amin bậc 1 như C2H5NH2 , C6H5NH2 , …

+ Amin bậc 2 như CH3 – NH – CH3 , C2H5 – NH – C2H5 , …

+ Amin bậc 3 như

3 Đồng phân, danh pháp : Tên các amin thường được gọi theo tên gốc – chức (gốc

hiđrocacbon + chức amin) và tên thay thế

- Tên thay thế :

+ Với amin bậc 1 : vị trí nhánh - tên nhánh + tên mạch chính (ankan tương ứng) – vị trí nhóm

amin + “amin”

+ Với amin bậc 2 và 3 : chọn mạch dài nhất làm mạch chính, N có chỉ số vị trí nhỏ nhất Đặt

một nguyên tử N trước mỗi nhóm thế của amin + tên gốc + tên mạch chính (ankan tương ứng) – vị trí nhóm amin + “amin”

- Tên gốc chức : tên gốc + “amin”.

** Bảng : tên gọi và đồng phân của một số amin no, đơn chức, mạch hở : C n H 2n+3 N (n ≥ 1)

Tert – butylamin 2 – metylpropan – 2 – amin

5 CH 3 – NH – CH 2 CH 2 CH 3 (bậc 2) Metylpropylamin N – metylpropan – 1 – amin

C 6 H 5 NH 2 Phenylamin Benzenamin Anilin

H 2 N[CH 2 ] 6 NH 2 Hexametylenđiamin Hexan – 1,6 – điamin

II Tính chất vật lí :

+ CH3NH2 , (CH3)2NH , (CH3)3N , C2H5NH2là những chất khí ở điều kiện thường, mùi khai

khó chịu, tan nhiều trong nước

+ Các amin có phân tử khối cao hơn là những chất lỏng hoặc rắn, nhiệt độ sôi tăng dần và độ tan trong nước giảm dần theo chiều tăng của phân tử khối.

+ Các amin thơm là những chất lỏng hoặc chất rắn và dễ bị oxi hóa Khi để trong không khí các amin thơm bị chuyển từ không màu sang màu đen vì bị oxi hóa

+ Các amin đều độc.

III Cấu tạo phân tử và tính chất hóa học :

1 Cấu tạo phân tử : Trong phân tử amin, nguyên tử N tạo được một, hai hoặc ba liên kết với

gốc hiđrocacbon, tương ứng ta có amin bậc một RNH2 , amin bậc hai R – NH – R 1 , amin bậc

ba Như vậy, phân tử amin có nguyên tử N (có đôi e chưa liên kết) tương tự như trong phân tử NH3 nên các amin có tính bazơ Ngoài ra, amin còn có tính chất của gốc

- Metylamin và các đồng đẳng : có khả năng làm xanh quỳ tím hoặc hóa hồng phenolphtalein,

có lực bazơ mạnh hơn NH3 nhờ ảnh hưởng của nhóm ankyl