HIDROCACBON ANKAN (PARAFIN) XICLOANKAN ANKEN (OLEFIN) ANKADIEN ANKIN BENZEN VÀ DÔNG DANG (ANKYLBENZEN) - STIREN Dnh nghia Là nhng hidrôcacbon no, mch h Là nhng hidrocacbon no, mch vòng Là H-C không no, mch h, trong câu to có 1 lk C = C Là hidrocacbon không no, mch h, trong câu to có 2 lk C = C Là hidrocacbon không no, mch h, trong câu to có 1 lk C ºC Là HCHC mà pt có vòng benzen-6 cnh,vi 3lk dơn xen ke 3lk dôi
Trang 1HỆ THÔNG HóA LÝ THUYÊT HỮU 0 II
we HIDROCACBON
ANKAN (PARAFIN) | XICLOANKAN ANKEN (OLEFIN) ANKADIEN ANKIN Meee ĐÓNG NA HO ĐẠO
Dinh th Là những hiđrôcacbon no, > hidrocacbon no, _ a nung Là H-C không no, mạch hở, k Là hidrocacbon không no, mạch hở, trong cau , không no, mạch hở, k , Là HCHC mà ptử có vòng benzen-6 cạnh,với 3lk ˆ ne nghia mạch hở ` trong câu tạo có 1 IkC =€ tao co 21k C=C trong cau tao co 1 Ik đơn xen kẽ 3lk đôi
CTPT
chung CaHn.2 (n>1) CaHan ( n > 3 ) CnHạn (n 2 2 ) CaHn.2 (n 2 4 ) Cn Hon-2 (n >2 ) Cin -6 ( n2 6)
Tinh -O dk thường, các hidrocabon tu C, > Cy: khi; Tu Cs 3 Cy7: long; Tu Cig tré di: ran
vật lí - không màu, không tan trong nước
to và Có 1 Ik đôi C=C (1ø + I® Có 2 liên kết đôi C = C — có 2 có 1 mea a (gom Có vòng benzen (1v + 3)
Khả Chỉ có liên kết đơn C-C, C-H là các lk ø bền vững O + 20)
> H-C no kha tro 6 dk thường ˆ ¬ ¬ „ x Ly cà SA " ` Hệ liên hợp 7r trong vòng benzen bên hơn các lk 7% năng > pit dic trung: pit thé (halogen) =>Trung tam pu cua H-C khong no là cac Ik 7 kém ben > pu dac trung: pu cong voi Ho, Bro, HA (A là riêng rẽ ở H-C không no> tinh thom: dé thé, khé
- Metan CH, ; Etan C,H,; Propan C;Hs; Butan Etilen CH, = CH, =" Buta-1,3-dien: Axetilen CH=CH Benzen (CạH; ); toluen(C,H;CHH; ): stiren
Chat CiHs; Propilen CH; -CH= CH, CH, = CH- CH= CH, Propin CH; - C= (C¿H;:CH=CH;)
1 Pứ thể H bới halogen (pứ đặc trưng của H-C n0):
1 ngtử H được thê băng I ngtử halogen
1 Phản ứng cộng (pứ đặc trưng của H-C không no): với Hạ, Br;, HA (A là halogen hoặc OH) Ankadien và ankin pứ qua 2 giai đoạn:
Ankadien: Tir 2 Ik đôi —>1 Ik đôi —› chỉ có Ik đ
Luu y: PU 6 g/d 1 c6 ti 1é mol 1:1
Ankin: Từ I/k bao 1/k d6i-chi có I/k don 1 Phản ứng thé H của vòng benzen hoặc nhánh
CH;CH;: + Cl e
—“% sCH;CH;CI + HC] Cc
° : ——> cr + HCl
as} Cloxiclopentan CH;-CH,-CH; + Cl ——
+ Cl
CHạ-CHCICH; (spc) + HCI Br
CH;-CH„-CH„Cl (spp)+ HCl) Bromxiclohexan
a) Cong hidré (Phan tng hidro hod)
Ni?
C,H + Ho ———>
C;Ha¡.2
C,Hon-2 + He Ni’ iy C;Ha¡.2 ° CH=CH +H»
Pa”) CH, =CH>
° CH;- CH; +
2H; — M1“ 5CH;
— CH,
2 Phản ứng tách H; b) Cộng halogen (Phan ung halogen hod ): lam mat mau cua dung dich brom
(đê hiđrôhoá) —> Phản ứng này dùng de nhận biết hợp chất có liên két doi /ba (C=C; C=C)
CH;-CH; — KV C,H;„ + X: — CạH›„ X: -Ở nhiệt độ thâp ưu tiên tạo thành sản phâm CHECH +
CH=CH, + Hp Đi cộng 1, 2; Ở nhiệt độ cao ưu tiên tạo thành sản Br ——> CHBr =
C;H;„s—T—> C;H›, “CDG CHCH- CHECH, + CHBr=CHBr+Br;
a Thé H béi halogen (Cl›, Br› khan): xt bột Fe; t
Fe, t0 CạHạ¿ + Bry ————> C,H;Br + HBr
-CH; Py - CH;Br + Bry > + HBr
R
- Br
FC
—-O
|
Br
Br- - Br
+ 3Bry oe + 3HBr
Br trang
Trang 2
Hi THONG HOA LY THUYẾT HỮU 00 II
3 Phan wng crackinh :
(bé gấy lk C-C )
CH;CH;CH; —'—›CH¿
+ CHạ=CH;
CnH›n.¿ _— C,H;,.;
+C,H;y (n=x+y)
3 Phan ứng công
mở yòng của
xiclopropan va
xiclobutan
® + Ho
CH:-CH;- CH;
Propan
° + Brự;
BrCHz CH~CH:Br
(1,3-dibrompropan)
° + HBr >
CH; — CH> — CH›Br
(I-Brompropan)
se _ Xiclobutan chỉ cộng với hidro :
+H, Ni120C
CH:-CH;-CH; - CH;
butan Xicloankan vòng 5,
6 cạnh trở lên không
có phản ứng cộng
mở vòng trong những điều kiện trên
e)Cộng HA (A là Cl, Br, OH, H
Trong phản ứng cộng HÀ (axit hoặc nước) vào liên kết đôi / ba (C = C ; C=C) của anken/ankin thì H (phần mang điện tích dương) cộng vào C mang nhiều H hơn, Còn X (hay phân mang điện tích âm) cộng
MACCOPNHICOP:
vao C mang ít H hơn .~ Cộng nước, cộng axữ ) : tuần theo QUY TAC CONG
s CH;=CH; + HCI >
CH;CH.CI
® CH;=CH; + H-OSO:H >
CH3CH20S03H
CH;=CH;+ H-OH
—'— ›HCH;-CH;OH
CH, =CH-CH=CH, + HCl
cộng 1,4 CLCH;-CH =CH-CH;
4-Clo buten-2
CH3-CHCI-CH = CH) 3-Clo buten-1
4-Clo buten-1
CI-CH;-CH›-CH = CH,
CH=CH+HCI
Hg5O,
CH;= CHCI
Vinyl clorua
Khi ở vòng benzen đã có sắn nhóm thế X, thì hướng của pứ thế nhóm Y tiếp theo vào vòng sẽ
phụ thuộc X:
s* Hướng I: Nếu X là nhóm ankyl hoac -OH,-NH>,-OCH; " (những nhóm thế chỉ có Ik đơn-
nhóm đẩy điện tử)->phản ứng thế Y tiếp theo vào vòng để dàng hơn benzen và ưu tiên xảy ra ở vi trí ortho và para
% Hướng II: Nêu X là nhóm -NO›, -COOH, -SO3H
điện tử) phản ứng thê Y vào vòng khó hơn và ưu tiên ở vị trí meta
„(những nhóm thế có Ik bộï-nhóm rit
STIREN nếu tham gia ptr thế H ở vòng thơm thì sẽ cho sp theo hướng II
ddHNO:/H;SO¿a¿
® = Benzen > nitrobenzen:
4% Toluene > thuốc nô TNT:
ON, - NO;
NO
QUY TAC THE H CUA VONG THOM:
Oty 7
on
*Y
2 Phản ứng polime hóa (pứ trùng hợp) 2 Phản ứng cộng
n= a (G11
etilen
(nhựa PE) Polietilen
Tham gia phan ung tring hop chu yêu theo kiêu cộng 1,4:
Polibutadien ( cao su buna )
ICH= aaa, far CECH- Gy
pulibutadien
Poliisopren
3CH =CH
Dime hoa (nhi hop)
xt, t
cũ =cff ycustn
CH=C —CH =CH,
vinyl axetilen
Trime hoa (tam hop)
`
Bezen
600°C bótC
a Cộng vào vòng benzen s* Cộng Cl› (as)
CH; + 30; —“> cHO,
Thuốc trừ sâu 666
*
ad Cong H;
CgH; + 3H,
b Cộng vào nhánh của vòng benzen
VD: pw cong cua stiren s%* Stiren lam nhat mau dd brom:
Cells CHHCH + B—> Col HCH,
Br Br
Ni, t?
CoH¡;
* s* Nếu stiren pử với H; dư (xt: Ni)thì hidro sẽ
được cộng lân lượt vào nhánh rồi vào vòng
benzen > hop chat no:
cu =CH; CHz—CH; CHs-CH;
0 > 0
Uy xt.p txtp
“+ Stiren cong H,O va HCl, HBr : cho pu
cộng ở C=C nhánh tương tự cộng vào etilen
CH;=CH;
Trang 3
Hi THONG HOA LY THUYẾT HỮU 00 II
4 Phan ung Oxi héa
a) Oxi hod hoan toan (pu chéy) > CO.+ HạO
b) Không bị oxh không hoàn toàn : Ankan va
Xiloankan đều không H;O làm mắt màu dung dịch
thuốc tím KMnO¿
Coan H RET JO; C,H„ + O2 —
—# nCO; +(mi)HO | "CƠ: + nH:O
3 Phản ứng oxi hoá : a) Oxi hoé hoàn toàn (cháy) > CO.+ HO
b) Oxi hoá không hoàn toàn: làm mất màu dung dịch thuốc tím KMnO¿—> Dùng đề nhận biét hidrocacbon không no
Vd: Anken lam mat mau dd KMnO, do bị OXH theo pu:
3CH;= CH; + 2KMnO; + 4H;O —›3CH;-CH;+ 2MnO; +2 KOH
Tong quat cho tat ca anken: 3C,H>, + 2KMnO¿ + 4H,O >3C,H>, (OH) + 2MnO, + 2 KOH
4 Phản ứng thế với ion kim loại
H-C=C-H + 2AgNO; + 2NH3 +
H,O —— AgC =CAgl +
2NHiNO;
Bac axetilua
Phản ứng này dùng đề nhận biết ankin có nối ba đầu mạnh (tạo 4
vàng nhạt)
3 Phản ứng oxi hoá :
a) Oxi hoé hoàn toàn (cháy) > CO.+ HO b) Oxi hoá không hoàn toàn:
-vòng benzen không bị OXH (không làm mắt màu dung dịch thuốc tím KMn0O,),
-mạch nhánh của vòng benzen bị OXH khi đun
nóng với KMnO¿
0
t
()- CH; +2KMnO, >
Cach thuy
()- COOK +2MnO; + KOH + HạO
L
Kali benzoat
Điều
che
PP: tach hidro, dong vong ankan tuong
- Trong CN: từ nguồn
khí tên nhiên và dầu
-Trong phòng thí CH3[CH2]4CH3
la) = d/c các ankan nói LH
2
chung: nung muối
natri của axit no đơn
chức với vôi tôi (CaO),
xút (NaOH): — # »
TỌ: CaHan,COONa +
0 NaOH —=5—y
C,Haạ,2 + Na;¿COa
vd:
CH:COONa+ NaOH
_Ẳœø_ ¿CH¡ + NazCOa
(b) đíc riêng me1an:
thủy phân nhôm
Trong PTN: tách nước từ
Tượu
CH;—CH,—OH
>170,H›SQ,
——— >
CH; = CH; + HO
Trong CN: Crackinh
CH:-CH;-CH:;
0
—”“—>xCH,+CH;=CH;
Tach H; tir ankan (dé hidro
hóa):
CH:-CH;-CH:—#“—>
CH3-CH = CH» + Ho
D/C BUTA-1,3-DIEN
0
CHạ= CH-CH = CH, + 2H;
D/C ISOPREN:
t’ xt
CH;- CH -GHạ-CHạ———%
CH3 isopentan
>CH›= C -CH=CHạ+2H›
CHa
Điều chế axetilen:
CaC, +2H;O —> C;H; +Ca(OH);
1500°C
2CH4 ——————> C;H; + 3H;
- Chưng cất nhựa than đá hoặc dầu mỏ
-Tách hidro, đóng vòng ankan hoặc xicloankan tương ứng
Vi Du:
CH:[CH;].CH: ae 5 C¿ẳH; + 4H;
CH3[CH2]sCH3 ts CsH;CH3+4H2
¬ 2
C¿H,+CH; = CHạ_*#:~` y C¿H;CH;CH;
Trang 4HE THONG HOA LY THUYET HỮU 00 II
one DAN XUAT HALOGEN ANCOL PHENOL ANDEHIT - XETON AXIT CACBOXILIC
Cau | có l hay nhiêu ngtử halogen X, liên Có nhóm chức iđroxy! -OH ancol liên kêt C6 nhém hidroxyl -OH phenol Ik | -Andehit: Có nhóm cacbandehit Có nhóm cachoxyl -COOH Ik truc tiép
tao kết với C của gốc H-C trực tiếp với ngtử C no trực tiếp với ngtử C của vòng -CH=O Ik truc tiếp với ngtử C hoặc H với ngtử C hoặc H
Công RX, R(OH), CoHo-x.(OH),My R(CH=O), R-CO-R’ R(COOH),
quất R, RẺ: gôc hidrocacbon (no, không no hoặc thơm); Với andehit, R có thê là H; Với axit cacboxylic, R có thê là nhóm COOH
X: Halogen;
x: số nhóm chức, nguyên dương Chất | Dẫn xuất monohalogen: C,HyX Ancol no, đơn chức, mạch hớ: C,H„„.¡OH Phenol: C;H;0H «+ Adehit no, don chirc, mach ho: Axit no, don chirc, mach ho:
tiéu hoặc RX (n>1) hoặc ROH OH CaHa„.¡CHO, (n>0) hoặc RCHE=O C;H›n.¡COOH,(n>0) hoặc RCOOH biểu VD: etyl clorua CaH;C1] VD: metanol CHạOH; etanol C;H:OH Oo 3 HCH=O: fomandehit; HCOOH: (axit fomic);
CH;CH=O: axetandehit CH;COOH: axit axetic
“+ CH:-CO-CH:: Axeton (dimetyl xeton)
1 Pứ thế X bằng -OH (pứ thủy 1.Pứ thế nhóm -OH bằng X hoặc gốc axit | 1 Pứ thế H ở vòng thơm 1 Phản ứng cộng vào liên kết đôi C = O 1 Phan ứng ở nhóm chức -COOH
han dx hal): A -pứ với axit HA (phenol không cho pứ a Voi dung dich brom: (tương tự cộng vào nối đôi C=C của anken): cả O
Tính IRX + NaOH Error! Objects cannot be| | này vì phenol có tính axiÐ: OH OH andehit và xeton đều cho pứ vì đều chứa C=O Œ
created from editing field codes || TQ: oO tan Br Br a C ong hidro (pứ khử): R——(C `
ROH + Na Xion on VD:C;H;:-OH+HBr — C;H:-Br + HO Ty —* y+ 3HBr | Tông quát: - O<-H
* Dẫn xuất ankyl halogenua: pứ này dùng để nhận biết phenol Andehit ancol bacl | jinn động:
RX + OH —— ROH +X OH OH IR-CO-R’ + Hạ——> R-CH(OH)-R U xt > - +
CH,CH,CH,C] + OW ——>CH,CH,CH,OH| Hso, CỜ NO; ` Làm đỏ quỳ tí
* Dan xuat anlyl halogenua EN rano | (chat QXH) (chật Khử) 0 Ta Tác dụng với kim loại (đứng trước H): Ls ae on TY)
* Dan xuat phenyl halogenua: phản 2,4,6-trinitrophenol Metanal metanol Tác dung với bazơ, oxIt bazơ tao thành
cao 2.Pứ thế H của nhóm -OH (ancol và phenol) CH:- CH=O + Hạ —————> CH:-CH;OH CHaCOOH+NaOH> CH;COONa + H;O -+ + 2NaOH 300°C /200 atm, a) Tác dụng với kừm loại kiềm (Na, K):cả -OH ancol và phenol đều pứH› CH CO-CH:+H Ni, CH 2CH;COOH+Ca(OH},-3 (CHạCOO);Ca
ROHINE RONA:L2H, sHs sHsONa+ 1/28! Ì CH(OH) CH; 2CH;COOH + Na;O > 2CH;COONa +
b) Tác dụng với dd bazo NaOH: chi co —OH phenol cho pr b.Công nước: cho sp có 2 nhóm OH gắn trên HO
Œ- +NaCl + HạO ROH + NaOH ~3 không pứ CoHOH + NaOH~*CeHsONa+H:O | cùng 1C nên không bền, tự tách nước cho ra | 2CH;COOH + MgO ->(CH;COO);Mg
R-CH=O + H;O 5 R- CH(OH), Tác dụng với muôi:
2 Pứ tách HX 3 Pứ tách nước HO R-CO-R’ + HOS R-C(OH)-R’ 2CH;COOH + CaCO; > (CH;COO),Ca C4 ot! sKe+HO a) Từ một phân tử ancol (tạo anken) 2 Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn: - +CO;+ HO
„k†b+ —>CHƑŒH: + H,SO, Xeton khó bị OXH, trong khi andehit bị OXH b) Dut lién két C-OH:
-h-¬b Ũ CaHoaHOH —— Tp 3 CaHaa + HaO dễ dàng thành axit cacboxylic, khi đó nhóm — _ | $*_ Pứ với ancol (pứ este hóa):
KOH, ancol, t
| a | 5
H BH > CH) CH, e ——s oc CH,=CH; + 2 + H,O
ancol etylic
b) Từ hai phân tử rượu ( Phản ứng với ancol — tao ete R-O-R’)
etilen a) Voi oxi không khí:
0
TQ: PR-CHO + 0, —“*— > 2 RCOOHI
Vi du:
0, xt
RC OOH +H O-R'
Thi du:
RCOOR’ + H2,0
Trang 5
Hi THONG HOA LY THUYẾT HỮU 00 II
sản phẩm chính
sản phẩm phụ
+HBr VD:
R-OH+H-O-R'_ "$9, R-O—R” + HO
1402
C,H; -OH+ HO-CH; —H:9, v C,H;0CH3
140°C
+ H;O
QUY TÁC TÁCH ZAISEP: Khi :ách HX ra khỏi dân xuất halogen hoặc tách nước
HOH từ ] phân tử ancol: X hoặc nhóm -OH sẽ ưu tiên tách ra cùng vớt H ở nguyên
tực C bậc cao hơn bên cạnh đề tạo liên kết đôi C=C
4 Pứ oxi hóa không hoàn toàn ancol: — (ứng dụng phương pháp chung điều chế
0
2H-CHO+ 0, — > 2 HCOOH
2CH;CHO+ 0, ——— 2CH,COOH
b) Với dd Br¿ và dd KMnO„: làm mắt màu dd R_CH = O +Br;+ H;O —› R ~ COOH + 2 HBr R-CH=O+KMnO¿; —R-COOK+ MnO;+KOH c) Voi dd AgNO;/NH:: ptr trang bac
R-CH=O+2[Ag(NH);]ÌOH ——~>›
R—COONH; + 2 Ag} + 3 NH;+ HO
—m— CH, + -O-G5Hs + HO
_ CH-O-
le
oO
etyl seta
% Dứ tách nước liên p/tử->anhidrit axit
VD:
2CH;COOH —”®°:—›(CHạCO);O + HạO
Axit axetic anhidrit axetic
2 Phán ứng ở gốc hidrocacbon R:
a) Rno>PwthéHe
Chất OXH: CuO/ hogc O,/ Cu, t° CH;CHEO + 2[Ag(NH;);]ÌOH ————> CH:CH;COOH + Brạ——>
— Oxi hoá không - CH:- COONH, +2 AgỶ + 3 NHạ+ H;O CH3CHBrCOOH +HBr
hoan toan Luu y: fomandehit trang bac cho 4Agl: b)_ Rià nhân thơm 2 Pứ thê H ở vòng
„ benzen: do a/h rút điện tử của nhóm
P Oxi hoá không HCH=O + 4[Ag(NH;)2]OH ————> Cacboxyl -COOH (cé Ik béi: C=O) nén pwr
Ancol bac IT hoàn toàn (NH,)2COs + 4 Agl +6NH:+ 2HạO xay ra kho hon benzen va cho sp dinh
Cuo-L> H ởC liên kết trực tiếp với C của nhóm chức | ©) R không ng >Pứgộng vào C=Œ/
(gọi là Hụ) mới bị thế: C=C:
_ CH,COOH , 40
® CH;CH=CHCOOH + Br,
———>CH;CHBr-CHBrCOOH
1 Phương pháp chung (đ/c hầu hết se Trong công nghiệp: Tir 1 Phương pháp chung (đ/c hầu hết 1 Trong phòng thí nghiệm ancol) benzen, nguoi ta SX phenol va andehit/xeton):OXH nhe (k° h/toan) ancol a) di từ dân xuất Halogen: có thê điêu + Anken hợp nước (xt axữ): axeton đồng thời theo sơ đồ sau: bac IT chê được hâu hệt các axit cacboxylic
CaHạa + HO ——————— C;Hạ,¡ OHI Ancol bac I - - S [Andchit R-X R-C=N
— HT > hoàn toàn H,0* 1°
0 1 Oy kk R-CH:OH + CuO ———R-CHO +H:O + CHỈ | c.H cH, KMnO, „
Ấ › ` - ————ờ HO, 0
- Thê H của hiđrocacbon (thường R-X + NaOH ROH + NaX ()- ia -CH¿ 2: dd H50 — VD: , vt
SL: > 0 t HạO”
là hidrocacbon no) băng X: xem Í G1 CI + NaOH ——> CH;OH+ NaCl Hy CH;-CH,OH+CuO —*—> CH;-CHO C¿H;COOK —?*—> C,H;COOH
pu the H boi halogen cua ankan, | 4 Phương pháp riêng đ/c 1 số ancol có cumen +Cu+H;O - 2 Trong công nghiệp, axit axetic được
xicloankan nhiều ứng dụng: ©- OH + CH:-C-CH 2 Phương pháp riêng đ/c 1 sô andehit có sản xuất bằng các pp sau:
a) Điều chế metanol CH2OH (2 cách): T37 3 nhiều ứng dụng: e Lên men giấm (pp cô):
- Cộng HX hoặc X; vào ° Q LÔ xí ; ) a) Điều ché fomandehit HCHO (2 cach): men ei giam
hidrocacbon không no: xem pử " CH,+HạO ? CO+3H> Phenol axeton ® Tue metan: C2H:OH +9: 25-30°C
cộng của anken, ankin CO+3H, ZnO, CrO; » CH;OH C apes cán non > CH, + O; — 2 HCHO +H;O CH;COOH + HO
400°C, 200atm ee oe ae Tà I: © Oxy héa andehit axetic:
e¢ Ngoai ra phenol con dugc tt meianoi ọ
che 200° C,100atm céc
b) Diéu ché etanol CyHsOH bang pp sinh
hóa-lên men tính bột:
(C6H1005)n + nHaO — 2" › nCgHy20¢
Tinh bot glucozo
CoHi205 —“2" 2 C;H;OH + 2CO; †
b) Điều ché axetandehit CH;CHO (2 cách):
© Ter etilen (pp hién đại)-OXH nhẹ:
2CH¿=CH;+O; _ seo, 2CHCHO
t
® Tu axetilen-cOng nuoc:
CH = CH + HOH 480.150, _, CH3CHO
° Di twmetanol va cacbon oxit:
0