Bảng 1.. * Các dẫn xuất halogen hầu như rất ít tan trong nước, tan tốt trong các dung môi hữu cơ * Một số dẫn xuất halogen có hoạt tính sinh học rất cao:. DDT, 6,6.6...[r]
Trang 1BÀI 39- DẪN XUẤT HALOGEN CỦA HIĐROCACBON
I KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI
1 Khái niệm
Khi thay thế một hay nhiều nguyên tử hiđro của hiđrocacbon bằng nguyên tử halogen ta được dẫn xuất halogen của hiđrocacbon
VD:
Metylclorua (clometan)
2 Phân loại
Gốc hiđrocacbon + Nguyên tử halogen
(no, không no, thơm) (F, Cl, Br, I)
Dẫn xuất halogen của hiđrocacbon no: CH3Cl (metylclorua),
CH2Br-CH2Br (1,2-đicloetan)
Dẫn xuất halogen của hidrocacbon không no :CF2=CF2…
Dẫn xuất halogen của hiđrocacbon thơm: C6H5Br (phenylbromua)
- Bậc của dẫn xuất halogen = Bậc của nguyên tử C liên kết với nguyên tử halogen
VD:
CH3- Cl CH3-CH2Br-CH3 tert-propyl bromua
metyl clorua isopropyl bromua
( clometan) (2-brompropan) Bậc III
Bậc I Bậc II
II TÍNH CHẤT VẬT LÍ
Bảng 1 Nhiệt độ sôi (0C) của một số
dẫn xuất halogen
131 102
78 CH3CH2CH2CH2-X
102 71
47 CH3CH2CH2-X
72 38
12 CH3CH2-X
42 4
-24 CH3-X
I Br
Cl R-X
Cl
׀ H-C-H
׀ H
CH3 ׀
CH3 -C-CH3 ׀ Br
Trang 2Dọc : Chiều dài mạch C (M) tăng Nhiệt độ (0C) tăng
Ngang : Khối lượng ng tử X (M) tăng t0C tăng
* Các hợp chất có khối lượng phân tử thấp: chất khí
CH3Cl, C2H2Cl2, CH3Br
* Các hợp chất có khối lượng phân tử lớn hơn là các chất lỏng CH2Cl2 hoặc rắn CHI3.
* Các dẫn xuất halogen hầu như rất ít tan trong nước, tan tốt trong các dung môi hữu cơ
* Một số dẫn xuất halogen có hoạt tính sinh học rất cao:
DDT, 6,6.6
* Độ âm điện lớn hơn cacbon
* Liên kết giữa cacbon với halogen là lk phân cực Có thể tham gia pứ thế nguyên tử halogen = nhóm OH , pứ tách hidrohalogenua
III TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
1 Phản ứng thế nguyên tử halogen bằng nhóm –OH
(Phản ứng thuỷ phân trong môi trường kiềm)
CH3-CH2 -Br + NaOH (loãng) CH3 -CH2 -OH + NaBr
etylbromua ancoletylic
Tổng quát:
R-X + NaOH (loãng) R-OH + NaX
2 Phản ứng tách hiđrohalogenua
VD1:
CH3-CH2-Br + KOH CH2=CH2 + KBr + H2 O
etylbromua etilen
VD2:
Br CH2=CH-CH2-CH3+KBr+H2O(spp)
׀
CH3-CH - CH2-CH3+KOH
Quy tắc tách Zaixep : Nguyên tử halogen sẽ ưu tiên tách ra cùng với nguyên tử H ở
C có bậc cao hơn ở bên cạnh
IV ỨNG DỤNG
1 Làm nguyên liệu cho tổng hợp hữu cơ
a Là monome để điều chế ra nhiều polime
t0
C 2 H 5 OH
t0
Trang 3nCH2=CH (-CH2-CH-)n VD: Ống PVC, Balo, cặp sách giả da …
׀ polivinylclorua
Cl (PVC)
vinyl clorua
nCH2=C-CH=CH2 (-CH2-CH=CH-CH2-)
׀ ׀
Cl Cl cloropren (2-clobuta-1,3-dien) cao su cloropren
nCF2=CF2 (-CF2-CF2-)n
1,1,2,2-tetrafloeten teflon
VD: Cao su tổng hợp, Xoong, chảo chống dính
b
Là nguyên liệu để tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ khác như anken, ancol, phenol
2 Làm dung môi
Clorofom CHCl3, điclometan CH2Cl2 và một số dẫn xuất halogen có khả năng hoà tan tốt nhiều chất hữu cơ nên nó được dùng làm dung môi
3 Các lĩn vực khác
Thuốc gây mê: clorofom CHCl3, C2H5Cl,
halotan CF3-CHClBr
Thuốc trừ sâu, diệt nấm mốc, diệt khuẩn:
6,6,6; DDT
Chất làm lạnh trong máy lạnh: CFC(cloflocacbon): CFCl3, CF2Cl2.
V Điều chế
1 Phản ứng thế nguyên tử H bằng nguyên tử halogen
Br Br
2 Phản ứng cộng nguyên tử halogen và
Br hiđrohalogennua vào phân tử hiđrocacbon không no
3 Phản ứng thế nhóm OH của ancol bằng
nguyên tử halogen
Bổ sung : Danh pháp & đồng phân
a) Đồng phân giống hidrocacbon , đồng thời còn có đồng phân vị trí nhóm
chức VD: viết CTCT và đồng phân của C4H9Cl
CH4 + Cl2 AS CH3Cl + HCl
t ,xt
Xt, t 0
Xt,t0
Trang 4CH 3 - CH 2 -CH 2- CH 2 Cl CH 3 - CH 2 -CHCl- CH 3
CH 3- CH-CH 2 Cl CH 3- CCl-CH 3
b) Tên thông thường : CHCl 3 (clorofom); CHBr 3 (Bromofom); CHI 3 ( Iodofom)
c) Tên gốc chức = tên gốc hidrocacbon + tênhalogenua
d) Tên thay thế: Xem các nguyên tử halogen là những nhóm có thể đính thẳng vào mạch chính của hidrocacbon vd: Cl2CHCH3 : 1,1-dicloetan
1,3-dibrombenzen
BÀI 54: ANCOL
I Định nghĩa , phân loại : 1) Đn : là những h/c hữu cơ trong phân t ử c ó nh óm hidroxyl , lk tr ực ti ếp v
ới nguy ên t ửcacbon no
2) Phân loại :
*Ancol no, đơn chức mạch hở : nh óm –OH lk với gốc ankyl(CnH2n+1-OH )
*Ancol ko no , đ ơn chức mạch hở : nh óm –OH lk với ngtử cacbon no của gốc hidrocacbon ko no
*Ancol thơm,đơn chức : -OH lk v ới ngtử cacbon no thuộc mạch nhánh của vòng Benzen
*Ancol vòng no , đơn chức: -OH lk với ngt ử cacbon no thuộc gốc hidrocacbon vòng no
*Ancol đa chức : phân tử có 2 hay nhiều nhóm-OH
*Tuỳ theo bậc ngtử cacbon lk nhóm-Oh mà Ancol có bậc I,II,III
II Đồng phân & danh pháp 1)Đồng phân:
Ancol no mạch hở , đơn chức có đồng phân mạch cacbon v à đồng ph ân vị trí
nhóm chức -OH Vd: SGK
Br Br
Trang 52)Danh pháp:
a Tên thông thường : Ancol+ tên gốc Ankyl + ic
b Tên thay thế: Tên hidrocacbon tương ứngv ới mạch chính + số chỉ vị trí –OH +
ol
Trang 6II Tính chất vật lí:
SGK/181-182
III Tính chất hoá học:
I TÍNH CHẤT HOÁ HỌC
-C C- O H
Do sự phân cực của các lien kết C O và O H nên các các phản ứng hóa học của ancol xảy ra chủ yếu ở nhóm chức – OH Đó là phản ứng thế nguyên tử H trong nhóm – OH; phản ứng thế cả nhóm – OH; phản ứng tách nhóm – OH cùng với nguyên tử H trong gốc hiđrocacbon Ngoài ra ancol còn tham gia phản ứng oxi hóa
1 Phản ứng thế H của nhóm -OH
a) Phản ứng chung của ancol:
- Ancol tác dụng với kim loại kiềm tạo ra ancolat và giải phóng hiđro.
2C2H5-OH + 2Na 2C2H5-ONa + H2
2C3H5(OH)3 + 6Na 2C3H5(ONa)3 + 3H2
Các ancol đều có tính chất này, so với nước thì ancol phản ứng với kim loại kiềm kém mãnh liệt hơn
- Ancol không phản ứng với NaOH, mà ngược lại natri ancolat bị thủy phân hoàn toàn
C2H5-ONa + H2O C2H5OH + NaOH
Tổng quát:
CnH2n+2-2k-x(OH)x+ xNa CnH2n+2-2k-x(ONa)x + 2x H2
b) Tính chất dặc trưng của glixerol:
- Etanol không phản ứng với Cu(OH)2
- Glixerol phản ứng với Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh
2C3H5(OH)3 +Cu(OH)2 [C3H5(OH)2O]2Cu + 2H2O
đồng (II) glixerat (xanh)
- Phản ứng để nhận ra các ancol đa chức có các nhóm –OH ở 2 cacbon cạnh nhau
2 Phản ứng thế nhóm -OH
a) Phản ứng với axit
(CH3)2CHCH2CH2-OH + H2SO4 (CH3)2CHCH2CH2-OSO3H + H2O
(isoamyl hiđrosunfat)
Đun nóng hỗn hợp etanol và axit HBr
C2H5-OH + H-Br t0 C2H5-Br + HOH
C3H5(OH)3 + 3HNO3 C3H5(ONO2)3 + 3 H2O
Glixerol glixeryl trinitrat
Tổng quát:
δ+ δ- δ+
Trang 7Ancol tác dụng với các axit mạnh như H2SO4(đậm đặc lạnh), HNO3, axit
halogenhiđric bốc khói Nhóm – OH của ancol bị thay thế bởi gốc axit
R – OH + HA R – A + H2O
b) Phản ứng với ancol:
Đun nóng etanol với H2SO4 đặc, lắc đều có mùi thơm của đietyl ete :
C2H5-OH+H-OC2H5
0
140 C,H SO d
C2H5-O-C2H5+ H2O đietyl ete
CH3OH + CH3OH 140 C,H SO d0 2 4
CH3-O-CH3 + H2O
đimetyl ete
CH3OH + C2H5OH 140 C,H SO d0 2 4
CH3-O-C2H5 + H2O Etyl metyl ete
Nhận xét:
- nancol = nete + nnước
- có n ancol than gia phản ứng sẽ thu được
( 1) 2
n n
ete, trong đó có n ete đối xứng
3 Phản ứng tách nước: từ C 2 H 5 OH trở lên, đơn chức, mạch hở
0
170 C,H SO d
C H C H
-
CH2=CH2 + H2O
Dùng điều chế C2H4 trong PTN
0
170 C,H SO d
H C C H CH CH
H OH H
- - -
CH3-CH =CH-CH3 + CH2=CH-CH2-CH3
(sản phẩm chính) (sản phẩm phụ)
Tổng quát: CnH2n + 1OH 170 C,H SO d0 2 4
CnH2n + H2O
4 Phản ứng oxi hoá
a) Phản ứng oxi hoá hoàn toàn: CO2, H2O
C2H5OH + 3O2
0
t
2CO2 + 3H2O toả nhiệt mạnh
CnH2n + 1OH + 32nO2
0
t
nCO2 + (n+1)H2O Nhận xét: Đốt cháy ancol no đơn chức n CO2n H O2
b) Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn
0
t
H
Trang 8CH3-CH-CH3 + CuO t CH3-C=O + Cu + H2O
OH CH3
3
3
3
C H
CH
-+ CuO t0 Không phản ứng
* Ancol bậc I tạo thành anđehit.
* Ancol bậc II thành xeton
* Acol bậc III không phản ứng Khi gặp chất oxi hóa mạnh thì bị oxi hóa làm gãy mạch cabon
VI ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG
1 Điều chế ancol:
a) Tổng hợp etanol trong công nghiệp
- Thuỷ phân anken (anken hợp nước)
C2H4 + H2O t ,H SO d0 2 4
C2H5OH
- Lên men tinh bột
(C6H10O5)n 2
H O,enzim
C6H12O6
enzim
C2H5OH b) Tổng hợp metanol trong công nghiệp
Metanol được sản xuất từ metan theo hai cách sau
- CH4 + H2O xt t,0 CO + 3H2
CO + 2H2 0 3
,
400 ,200
ZnO CrO
C atm
CH3OH
- 2CH4 + O2
0
200 ,100
CuO
C atm
2 CH3OH
2 ỨNG DỤNG: (SGK)
Bài 41:phenol
I Định nghĩa & phân loại
1 Định nghĩa:
Trang 9Là những h/c hữu cơ trong phân
tử có –OH lk trực tiếp với ngtử cacbon của
vòng benzen
2 Phân loại:
* Phenol đơn chức :Ptử có 1 nhóm –OH phenol
* Phenol đa chức : có 2 hay nhiều nhóm –OH phenol
Trang 101.Cấu tạo :
1,2-®ihi®roxi-4-metylbenzen
CH 3
HO
OH
α-naphtol
OH
3-metyl phenol
CH 3 OH
Phenol
OH
H O
Trang 11CTPT:C6H6O
CTCT: C6H5OH
2 Tính chất vật lý:
- Ở đk thừơng , phenol ở dạng rắn ,t0
nc =430C
- Ít tan trong nước lạnh nhưng tan nhiều trong nước nóng và êtanol
- Có thể gây bỏng da
3 Tính chất hoá học:
Trang 12
Cú pứ thế ngtử H2 của nhúm –OH , cú pứ thế ngtử H2 của vũng benzen.
2C6H5OH +Na 2C6H5ONa + H2
Natri phenolat
C6H5OH+NaOH C6H5ONa +H2O
Br
-OH +3Br2 Br - - OH +3HBr
Br 2,4,6 tribromphenol
4 Điều chế
Nhận xét:Vòng benzen đã làm tăng khả năng phản của nguyên tử H thuộc nhóm OH trong phân tử phenol
so với trong phân tử ancol
OH
R – OH
a) Phản ứng thế nguyên tử H của nhóm -OH
- Tác dụng với kim loại kiềm
t0
-Tác dụng với dung dịch bazơ
b) Phản ứng thế nguyên tử H của vòng benzen
-Phản ứng với halogen
Nguyên tử H trong phân tử phenol dễ bị thay thế hơn nguyên tử H của vòng benzen trong phân tử các
hiđrocacbon thơm.Đó là ảnh hởng của nhóm -OH tới vòng benzen
Kết luận: ảnh hởng của vòng benzen đến nhóm -OH và ảnh hởng của nhóm -OH đến vòng benzen đợc
gọi là ảnh hởng qua lại giữa các nguyên tử trong phân tử.
Trang 135 Ứng dụng : (SGK)
C6H6 C6H5CH(CH3)2
CH2=CHCH3
H+
O2 (kk)
H2SO4
C6H5OH + CH3COCH3
C6H6 C6H5Br C6H5ONa C6H5OH