Chuyên đề 1 lý thuyết este lipit gs mayrada

ESTE I – KHÁI NIỆM VỀ ESTE VÀ DẪN XUẤT KHÁC CỦA AXIT CACBOXYLIC 1.Khái niệm :  Este là sản phẩm của phản ứng este hóa giữa axit hữu cơ hoặc axit vô cơ với rượu..  Este là hợp chất hữu

mayrada.blogspot.com DIỄN ĐÀN CHIA SẼ KIẾN THỨC – TÀI LIỆU HỌC TẬP GS MAYRADA GROUPS

TẬP 1

CHUYÊN ĐỀ SỐ 1 : LÝ THUYẾT-PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN

ESTE – LIPIT – CHẤT GIẶT RỬA

Gmail Email : mayradapro@gmail.com

Yahoo mail : mayradapro@yahoo.com

G M G Facebook: www.facebook.com/hoinhungnguoihamhoc

Blog : mayrada.blogspot.com

mayrada.blogspot.com CHUYÊN ĐỀ SỐ 1 : LÝ THUYẾT-PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN

ESTE – LIPIT – CHẤT GIẶT RỬA

A ESTE

I – KHÁI NIỆM VỀ ESTE VÀ DẪN XUẤT KHÁC CỦA AXIT CACBOXYLIC

1.Khái niệm :

 Este là sản phẩm của phản ứng este hóa giữa axit hữu cơ hoặc axit vô cơ với rượu

 Este là hợp chất hữu cơ khi thay thế nhóm OH của axit cacboxylic bằng nhóm OR của ancol thì thu được Este

Thí dụ :

 C2H5Cl : etyl clorua là phản ứng giữa rượu etylic với HCl(axit clohidric)

 CH3NO2 : Metyl nitrat là sản phẩm este hóa của ancol metyl etilic với Axit nitric



 Hai Este ban đầu là Este vô cơ của axit vô cơ với rượu

 C2H5COOCH3 : metyl propionat : là sản phẩm Este của Axit propionic với ancol metylic

 CH3COOCH=CH2 : đây cũng là một Este hữu cơ nhưng của 1 ankin(axetilen) với axit axetic

 CH3COOC6H5 : Đây cũng là một Este hữu cơ nhưng của 1 anhidric axetic(CH3CO)2O với phenol

 3 Este trên đều là những Este hữu cơ,nhưng đa phần Este hữu cơ đều là sản phẩm của Axit hữu cơ với rượu

2.Phân loại Este :

a Este là sản phẩm của Axit no đơn chức với Ancol no đơn chức có

 Công thức chung là :RCOOR’

 Hoặc R’OCOR hay R’OOCR

+ R và R’ có thể là gốc HC no,không no,thơm (R có thể là H,nhưng R’ phải khác H vì nếu R’=H

thì trở thành Axit cacboxylic).có thể mạch hở hoặc vòng

 Công thức phân tử là: CnH2nO2 (n≥2)

Chứng minh :

 Ta có công thức chung của axit no đơn chức là : CxH2x+1COOH

 Ta có công thức chung của ancol no đơn chức là : CyH2y+1OH

mayrada.blogspot.com

CxH2x+1COOH + CyH2y+1OH = Cx+y+1H2x+2y+2O2 + H2O

Đặt : x+ y+1= n

Công thức phân tử của Este được viết lại : C n H 2n O 2

Để viết công thức Este đa chức ta làm như sau:

 Chỉ số nhóm chức của rượu nhân cho gốc R của axit và lấy chỉ số nhóm chức của axit nhân cho gốc

R’ của rượu.

b Este của rượu đơn chức với Axit đa chức(n chức ) :

 Công thức cấu tạo là R(COOR’)n

c Este của rượu đa chức(m chức) với axit đơn chức

 Công thức cấu tạo là : (RCOO)mR’

d Este của rượu đa chức(m chức ) với axit đa chức (n chức)

Nếu m = n thì có thể viết lại công thức R(COO)nR’

1 Cấu tạo phân tử este

 Este là dẫn xuất của axit cacboxylic.Khi thay thế nhóm hiđroxyl (–OH) ở nhóm cacboxyl (–COOH) của axit cacboxylic bằng nhóm –OR’ thì được este Este đơn giản có công thức cấu tạo: RCOOR’ với R, R’ là gốc hiđrocacbon no, không no hoặc thơm (trừ trường hợp este của axit fomic có

R là H)

mayrada.blogspot.com

 Một vài dẫn xuất khác của axit cacboxylic có công thức cấu tạo như sau:

Este Anhiđrit axit Halogenua axit Amit

I Công thức cấu tạo và danh pháp

1.Công thức cấu tạo

Este của axit cacboxylic đơn chức và rượu đơn chức có công thức cấu tạo chung:

R – C – O – R1

 Gốc R và R1 có thể giống nhau hoặc khác nhau, có thể là gốc hidrocacbon no hoặc không no.(R1 ≠ H)

 Công thức chung của este tạo thành từ axit cacboxylic no đơn chức và rượu no đơn chức là: CnH2nO2(n≥2)

2 Cách gọi tên este

 Tên gốc hiđrocacbon R’ + tên gốc axit (thay đuôi ic = at)

 Tên gốc hidrocacbon của rượu + tên gốc axit (thay đuôi ic= đuôi at)

| 3

CH

| 3

Tên một số axit no thường gặp :

Công thức Tên thông thường Tên thay thế

CH3-COOH Axit axetic Axit etanoic

CH3-CH2-COOH Axit propionic Axir propanoic

CH3-(CH2)2-COOH Axit n-butiric Axit butanoic

(CH3)2CH-COOH Axit iso-butiric Axit 2 metyl-propanoic

mayrada.blogspot.com

CH3-(CH2)3-COOH Axit valeric Axit pentanoic

CH3-(CH2)4-COOH Axit caproic Axit hexanoic

CH3-(CH2)5-COOH Axit enantoic Axit heptanoic

CH3-(CH2)14-COOH Axit panmetic Axit hexanđecanoic

CH3-(CH2)16-COOH Axit stearic Axit octanđecanoic

Tên một số Axit không no thường gặp :

CH2=CH-COOH : Axit acrylic

 Là chất lỏng không màu,mùi sốc,tan vô hạn trong nước,tan nhiều trong rượu và ete

 Este của axit acrylic dùng để làm chất dẻo

CH2=C(CH3)-COOH : Axit metacrylic

 Là chất lỏng không màu,mùi sốc kém hơn acrylic,tan vô hạn trong nước,tan nhiều trong rượu và ete

 Este của axit acrylic dùng để làm thủy tinh hữu cơ (plexiglat)

Thủy tinh hữu cơ rất cứng,bền và trong suốt.Bền với nước,axit,bazơ,xăng,anol nhưng bị hòa tan trong bezen,đồng đẳng của bezen,este và xeton.Khi va chạm vỡ thành từng hạt,có độ truyền quang cao,có khối lượng riêng nhỏ hơn thủy tinh silicat

CH3-CH=CH-CH=CH-COOH : Axit sorbic

 Chất tinh thể màu trắng ít tan trong nước,dùng để bảo quản thực phẩm

CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH : Axit oleic (C17H33COOH)

Là chất lỏng như dầu,có trong dầu động thực vật dưới dạng Este với glyxerin,đặc biệt có tới 80% trong dầu oliu

 Phản ứng cộng với H2 tạo thành Axit stearic

mayrada.blogspot.com

 Muối oleat Na,K dùng làm xà phòng trong kĩ thuật giặt len

 Các muối oleat Ca,Mg không tan trong nước

CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH : Axit linôlêic (C17H31COOH)

CH3-CH3-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH : Axit linôlênic (C17H29COOH)

Tên một số Điaxit :

Công thức Axit Tên Thông Thường Tên Thay Thế

HOOC-COOH Axit oxalic Axit etanđoic

HOOC-CH2-COOH Axit malonic Axit propanđioic

HOOC-(CH2)2-COOH Axit succinic Axit butanđioic

HOOC-(CH2)3-COOH Axit glutaric Axit pentanđioic

HOOC-(CH2)4-COOH Axit ađipic Axit hexanđioic

HOOC-CH=CH-COOH Dạng cis:

Axit maleic

Dạng trans:

Axit fumaric Axit Thơm :

COOH

COOH : Axit iso phtalic COOH

: Axit benzoic COOH

COOH C

COOH COOH

Axit-Phtalic

Axit phtalic là chất tinh thể,tan nhiều trong nước.Khi đun nóng không nóng chảy mà bị mất nước tạo thành anhydrit phtalic :

mayrada.blogspot.com

COO

COO Điều chế bằng cách oxi hóa naphtalen :

2 5

V O9

2 t

Axit : salixilic ( OH-C6H5COOH)

Là chất tinh thể,ít tan trong nước,tan được trong rượu,ete, axeton.Dùng làm thuốc sát trùng (chữa hắc lào ),điều chế thuốc chữa bệnh,tổng hợp màu azô,bảo quản thực phẩm

 Aspirin(Axit axetyl salixylic) là este của axit axêtic và axit salixilic :

3 Tính chất vật lí của este

 Nhiệt độ sôi tăng dần :este <ancol< axit (có cùng số nguyên tử cacbon)

COOH COOH

 Thường là chất lỏng hoặc rắn ở điều kiện thường, nhẹ hơn nước, dễ bay hơi, rất ít tan trong nước,

có khả năng hòa tan nhiều chất hữu cơ khác nhau Các este có khối lượng phân tử rất lớn có thể ở trạng thái rắn (như mỡ động vật, sáp ong…)

 Các este thường có mùi thơm dễ chịu như isoamyl axetat có mùi chuối chín, etyl butirat có mùi dứa, etyl isovalerat có mùi táo,geranyl axetat có mùi hoa hồng,Benzyl axetat có mùi hoa nhài

II – TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA ESTE

 Tính chất hóa học quan trọng nhất của este là phản ứng thủy phân (phản ứng với nước).Trong quá trình thủy phân được thực hiện trong dung dịch axit hoặc bazơ

Vậy phản ứng thủy phân este trong dung dịch axit là phản ứng thuận nghịch

 Phản ứng thủy phân trong môi trường kiềm là phản ứng một chiều và còn được gọi là phản ứng xà phòng hóa:

 Đun nóng este trong dung dịch natri hiđroxit,phản ứng tạo ra muối của axit cacboxylic và rượu

mayrada.blogspot.com

Thí dụ:

 Đây là phản ứng không thuận nghịch vì không còn axit cacboxylic phản ứng với rượu để tạo lại este.Phản ứng này được gọi là phản ứng xà phòng hóa

 Nếu este của phenol thì thu được 2 muối và nước, nếu là este vòng thì thu được một muối

Ví dụ: RCOOC6H5 + 2NaOH → RCOONa + C6H5ONa + H2O

Lưu ý : Phân biệt giữa Este của phenol và Este của axit benzoic C6H5-COOH

C6H5COOR’ + NaOH  C6H5COONa + R’OH b) Phản ứng khử:

- Este bị khử bởi liti nhôm hiđrua LiAlH4, khi đó nhóm R – CO – (gọi là nhóm axyl) trở thành ancol bậc I:

a) Phản ứng giữa axit và ancol (Este của ancol):

 Phương pháp thường dùng để điều chế este của ancol là đun hồi lưu ancol với axit hữu cơ,có

H2SO4 đặc làm xúc tác,gọi là phản ứng Este hóa

- Phản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch xảy ra chậm ở điều kiện thường:

 Để nâng cao hiệu suất của phản ứng có thể lấy dư một trong hai chất đầu hoặc làm giảm nồng

độ các sản phẩm Axit sunfuric đặc vừa làm xúc tác vừa có tác dụng hút nước

b) Phản ứng giữa anhiđrit axit và ancol:

c) Phản ứng giữa axit và ankin:

 Điều chế Este vinyl :

 Điều chế Este với gốc ankin bậc 3 :

CH3-

d) Phản ứng giữa phenol và anhiđrit axit hoặc Halogennua axit ( Este của phenol):

e/ Phản ứng ankyl halogenua và muối bạc hay cacboxylat của kim loại kiềm

 RCOOAg + R'I  RCOOR' + AgI

 RCOONa + RI  RCOOR' + NaI

2 Ứng dụng

- Làm dung môi (butyl và amyl axetat được dùng để pha sơn tổng hợp)

- Poli(metyl acrylat), poli(metyl metacrylat) dùng làm thủy tinh hữu cơ, poli(vinyl axetat) dùng làm

chất dẻo hoặc thủy phân thành poli(vinyl ancol) dùng làm keo dán

- Một số este có mùi thơm của hoa quả được dùng trong công nghiệp thực phẩm (bánh kẹo, nước giải

khát) và mỹ phẩm (xà phòng, nước hoa…)

IV – MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI BÀI TẬP

 Công thức tổng quát của este: CnH2n + 2 – 2k – 2xO2x ( k là số liên kết π + số vòng trong gốc hiđrocacbon và x là số nhóm chức)

 Este no đơn chức: CnH2nO2 (n ≥ 2) đốt cháy cho nCO2 = nH2O

 Este tạo bởi axit đơn chức và ancol đơn chức: RCOOR’

 Este tạo bởi axit đơn chức và ancol đa chức: (RCOO)nR’ (n ≥ 2)

 Este tạo bởi axit đa chức và ancol đơn chức: R(COOR’)n (n ≥ 2)

 Este tạo bởi axit đa chức và ancol đa chức: Rn(COO)mnR’m ; khi m = n thành R(COO)nR’

este vòng

 Este nội phân tử: R(COO)n (n ≥ 1) ; khi thủy phân cho một sản phẩm duy nhất

 Khi R là H thì este có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc do có nhóm chức anđehit

'

mayrada.blogspot.com

 Sử dụng phương pháp tăng giảm khối lượng:

 1 mol RCOOH 1 mol RCOOC2H5 ∆m = 29 – 1 = 28 gam

 1 mol C2H5OH 1 mol RCOOC2H5 ∆m = (R + 27) gam

 1 mol RCOOR’ 1 mol RCOONa ∆m = |R’ – 23| gam

 1 mol RCOOR’ 1 mol R’OH ∆m = (R + 27) gam

 Bài tập về phản ứng xà phòng hóa cần chú ý:

 Nếu nNaOH=neste este đơn chức

 NếunNaOH=x.neste este x chức

 Nếu este đơn chức có dạng RCOOC6H5 thì phản ứng với NaOH theo tỉ lệ 1 : 2 2 muối và nước

 Xà phòng hóa 1 este 1 muối và 1 ancol có số mol = nhau = neste và nNaOH = 2neste CT của este là R(COO)2R’

 Phản ứng xong cô cạn được chất rắn thì phải chú ý đến lượng NaOH còn dư hay không

 Một số phản ứng cần lưu ý:

 RCOOCH=CH–R’ + NaOH RCOONa + R’CH2CHO

 RCOOCR’’=CH-R’ + NaOH →RCOONa + R’-CH2-CO-R’’

 RCOOC6H5 + 2NaOH RCOONa + C6H5ONa + H2O

 RCOOCH2CH2Cl + 2NaOH RCOONa + NaCl + C2H4(OH)2

Chú ý:

Este đơn chức + 2NaOH→2muối+H2O đó là những este có gốc rượu là gốc phenol

 RCOOC6H5 + 2NaOH →RCOONa + C6H5ONa + H2O

mayrada.blogspot.com

Este đơn chức + NaOH → Muối (duy nhất) đó là este vòng

 Este 3 chức + 4NaOH → 2 muối + 2H2O đó là este 3 chức tạo bởi rượu 3 chức đặc biệt

 (RCOO)3CH + 4NaOH → 3RCOONa + HCOONa + 2H2O

 (RCOO)3CR’ + 4NaOH → 3RCOONa +R’COONa + 2H2O

Khi thuỷ phân các este tạp chức chứa nhóm OH hoặc Halogen thì sản phẩm thuỷ phân có thể là muối,anđêhit,xeton,rượu

 Thí dụ:

 HOCH2COOCHCl2 + 4NaOH → OHCH2COONa + HCOONa + 2NaCl + 2H2O

 HCOOCHBrCH3 + 2NaOH → HCOONa + CH3CHO + NaBr + H2O

 Este fomiat HCOOR có khả năng tham gia phản ứng tráng gương và tác dụng với dung dịch đồng (II) hiđrôxit

 HCOOR’ + AgNO3 + 3NH3 + H2O→NH4OCOOR’ + 2NH4NO3 + 2Ag↓

 HCOOR’ + Ag2O→ HOCOOR’ + 2Ag↓

 HCOOR’ + 2Cu(OH)2  HOCOOR’ + Cu2O + H2O

 Một số phản ứng xà phóng hóa cần lưu ý :

1.Phản ứng giữa este của ancol đơn chức và axit đơn chức và NaOH

2.Phản ứng giữa este của axit n chức và ancol đơn chức với NaOH

mayrada.blogspot.com

 (RCOO)m R'm nNaOH t0mRCOONaR OH'( )m

4.Phản ứng giữa este cửa axit n chức với ancol m chức với NaOH

R C R nNaOH mR COONa nR OH

5.Phản ứng giữa Este với NaOH tạo thành muối và Anđêhit

 RCOO CH CH R'NaOH t0RCOONaR'CH2CHO

6.Phản ứng giữa Este và NaOH tạo thành muối và Xeton

 RCOO CR'' CH R' NaOH t0 RCOONa R' CH2 C R''



         

O O 7.Phản ứng giữa Este và NaOH tạo thành Axit cacboxyl

B LIPIT

I – PHÂN LOẠI, KHÁI NIỆM VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

1 Phân loại lipit

- Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không hòa tan trong nước nhưng tan trong các

dung môi hữu cơ không phân cực như ete, clorofom, xăng dầu…

- Lipit được chia làm hai loại: lipit đơn giản và lipit phức tạp

+ Lipit đơn giản: sáp, triglixerit và steroit

+ Lipit phức tạp: photpholipit

Sáp: - Este của monoancol phân tử khối lớn với axit béo phân tử khối lớn

- Là chất rắn ở điều kiện thường (sáp ong…)

Steroit: - Este của axit béo có phân tử khối lớn với monoancol đa vòng có

phân tử khối lớn (gọi chung là sterol)

- Là chất rắn không màu, không tan trong nước

Photpholipit : - Este hỗn tạp của glixerol với axit béo có phân tử khối cao và axit photphoric

- Ví dụ: lexithin (trong lòng đỏ trứng gà)…

2 Khái niệm chất béo

- Chất béo là trieste của glyxerol với các axit monocacboxylic có số chẵn nguyên tử C (thường từ 12C

mayrada.blogspot.com

đến 24C) không phân nhánh, gọi chung là triglixerit

- Khi thủy phân chất béo thì thu được glyxerol và axit béo (hoặc muối)

- Chất béo có công thức chung là: (R1, R2, R3 là các gốc hiđrocacbon no hoặc không no, không phân nhánh, có thể giống nhau hoặc khác nhau)

 Axit béo no thường gặp là: C15H31COOH (axit panmitic, tnc = 63oC); C17H35COOH (axit stearic, tnc =

70oC)

 Axit béo không no thường gặp là: C17H33COOH (axit oleic hay axit cis-octađeca-9-enoic, tnc = 13oC);

C17H31COOH (axit linoleic hay axit cis,cis-octađeca-9,12-đienoic, tnc = 5oC)

 Tristearin (glixeryl tristearat) có tnc = 71,5oC; tripanmitin (glixeryl panmitat) có tnc = 65,5oC; triolein (glixeryl trioleat) có tnc = - 5,5oC

3 Trạng thái tự nhiên (SGK hóa học nâng cao lớp 12 trang 10)

II – TÍNH CHẤT CỦA CHẤT BÉO

1 Tính chất vật lí (SGK hóa học nâng cao lớp 12 trang 10)

- Các chất béo không tan trong nước do gốc hiđrocacbon lớn của các axit béo làm tăng tính kị nước của các phân tử chất béo - Dầu thực vật thường có hàm lượng axit béo chưa no (đều ở dạng –cis) cao hơn

mỡ động vật làm cho nhiệt độ nóng chảy của dầu thực vật thấp hơn so với mỡ động vật Thực tế, mỡ động vật hầu như tồn tại ở trạng thái rắn còn dầu thực vật tồn tại ở trạng thái lỏng

2 Tính chất hóa học

a) Phản ứng thủy phân trong môi trường axit:

Triglixerit Glixerol Axit béo

b) Phản ứng xà phòng hóa:

 Để xác định chất lượng của chất béo người ta thường dựa vào một số chỉ số sau:

 Chỉ số axit: là số miligam KOH để trung hòa hoàn toàn các axit tự do có trong 1 gam chất béo

 Chỉ số xà phòng hóa: là tổng số miligam KOH để xà phòng hóa chất béo và axit tự do có trong 1

gam chất béo

 Chỉ số este: là hiệu của chỉ số xà phòng hóa và chỉ số axit

 Chỉ số iot: là số gam iot có thể cộng vào liên kết bội trong mạch cacbon của 100 gam chất béo

II – VAI TRÒ CỦA CHẤT BÉO

 Chất béo là thức ăn quan trọng của con người.ở ruột non,nhờ tác dụng xúc tác của các enzim là lipaza và dịch mật,chất béo bị thủy phân thành axit béo và glixerol rồi được hấp thụ vào thành ruột.Ở đó,glixerol và axit béo lại kết hợp với nhau tạo thành chất béo rồi được máu vận chuyển đến các tế bào

1 Sự chuyển hóa của chất béo trong cơ thể