- Trang Chủ
- Hoá học
- Bài giảng Hóa học đại cương: Chương III - ThS. Nguyễn Vinh Lan
Xem mẫu
- CHƯƠNG III
CHƯƠ
ƯƠNG CH2 CH CH2
CH2 CH2
ANCOL V À PHENOL
VÀ
OH OH OH OH OH
A- Ancol ( Rượu )
Người ta phân loại ancol làm 3 loại : Etan-1,2-diol Propan-1,2,3-triol, glyxerol
R' etylenglycol
R CH2 OH R CH R' R C R''
Ancol vòng : Xiclohexanol, xiclopentanol, …
OH OH
OH OH
Ancol bậc 1 Ancol bậc 2 Ancol bậc 3
CH 3
OH Et
OH
Phenol 2-Metylxiclohexanol 2-Etylxiclohexandiol-1,4
I- TÊN GỌI:
TÊ GỌ
1- Tên quốc tế: Tên hidrocarbon + đuôi OL
quố Ancol chưa no:
Đánh số sao cho carbon mang OH có số nhỏ OH
2- Tên thông thường: Ancol ( hoặc rượu ) + gốc hidrocarbon
thô thư ng:
CH2 CH CH2 OH CH2 CH CH CH3
+ đuôi IC:
OH
CH3
3-Butenol-2
CH3 OH CH3 CH2 OH CH3 C OH 2-Propenol-1 2-Xiclohexenol
(But-3-en-2-ol)
CH3 (Prop-2-en-1-ol)
Metanol, ancol metylic Etanol, ancol etylic 2-metylpropan-2-ol, ancol t-butylic
CH3 CH CH2 CH2 OH CH2 OH
CH3
3-metylbutan-1-ol, ancol isoamylic Phenyl metanol, ancol benzylic
- 4. Từ hợp chất cơ magie RMgX ( Hợp chất Grignard ) :
II. Điều chế :
� Victor Grignard ( Pháp, Nobel 1912 )
1. Hidrat hóa anken
R-X + Mg ete khan RMgX
H2 SO4 to
R – CH = CH2 + R – CHOH – CH3
C 2H5Cl + Mg ete khan C H MgCl
2 5
2. Thủy phân halogenua ankyl (môi trường kiềm) :
C6H5Br + Mg ete khan C 6H5MgBr
NaOH
R-X + H2O R-OH + HX
δ− δ+ δ+ δ−
to � R MgX + R' R' CH (1)
CH O R
� Khả năng phản ứng : R-I > R-Br > R-Cl. OMgX
' H+ '
X
� R CH R + H2O R CH R + Mg (2)
OH
OMgX OH
Cộng ( 1 ) và ( 2 ) ta được:
3. Khử andehit, xeton :
1- R’CHO R CH R'
RMgX Ancol bậc 2
2- H3 O+
OH
R C H + H2 Ni R CH2 OH
to
Tương tự:
O Ancol bậc I
R'
RMgX 1- R’COR’’
R C R' + H2 Ni R CH R' R C R'' Ancol bậc 3
2- H3 O+
to
OH
O OH
Ancol bậc II 1- H2 C CH2
O
RMgX R-CH2-CH2-OH Ancol bậc 1 (+2C)
2- H3 O+
- � V í dụ:
Chỉ phản ứng với kim loại kiềm mà không phản ứng
1- CH3CH=O CH3
(CH3)2-CHMgCl CH CH CH3 được với NaOH, KOH, …
2- H3 O+
CH3 OH
ROH + Na RONa + 1/2H2
CH3 ancolat
1- CH3 -CO-CH3
CH3MgBr CH3 C CH3 Các ancolat kim loại kiềm bị thủy phân hoàn toàn tạo
2- H3O+
OH dung dịch có tính bazơ mạnh:
H2C CH2
1- RONa + H 2O ROH + NaOH
O
C6H5CH2MgCl C6H5CH2CH2CH2OH
2- H3O+ (CH3)3COK + H 2O (CH 3)3COH + NaOH
III. Tính chất hóa học : 2. Phản ứng ester hóa :
Phả
H
O
� Điều kiện : xúc tác axit có proton (H 2SO4), to
H2 SO4đđ
1. Tính axit : R-OH + R ’COOH R’COOR + H 2O
to
- +
ROH RO + H
� Khả năng phản ứng : CH3OH > bậc 1 > bậc 2 > bậc 3
ancol bậc 1 > bậc 2 > bậc 3
CH 3OH C 2H5OH (CH 3)3COH CF 3CH2OH
pka : 15,4 16 18,6 12,43
- � Phenol không phản ứng este hóa với axit ở cùng điều kiện. � ZnCl2 pha trong dd HCl đđ được gọi là thuốc thử Lucas
thuố thử
Muốn thực hiện phản ứng este hóa phenol người ta phải ứng dụng để nhận biết bậc của ancol.
dùng hợp chất có hoạt tính mạnh hơn : anhidric axit hoặc
clorua axit.
ZnCl2
R-OH + HCl RCl + H 2O
OH
H2SO4 không tan
+ CH 3 COOH trong nước
to
OCOCH3 � Phản ứng xảy ra cho hiện tượng : ban đầu hỗn hợp phản
CH3 C O C CH3 ứng bị đục để yên một lúc sẽ từ từ tách làm hai lớp chất
OH O O
+ CH 3COOH lỏng.
piridin
Bậc 3 : phản ứng nhanh
OCOCH3
CH3 C Cl
Bậc 2 : phản ứng chậm Ở nhiệt độ thường
O + HCl Bậc 1 : không phản ứng
piridin
4. Phản ứng halogen hóa với SOCl 2, PX 5, PX3 :
Phả
3. Phản ứng với các HX ( HCl, HBr, HI ) :
Phả HCl, HBr,
R-OH + SOCl 2 R-Cl + SO 2 + HCl
R-OH + HX RX + H 2O
R-OH + PCl 5 R-Cl + POCl 3 + HCl
� Tiến hành : sục khí HX vào ancol hoặc đun ancol với
HX đđ. R-OH + PBr 3 R-Br + H 3PO3
Bậc 3 > 2 > 1
� Khả năng phản ứng :
HI > HBr > HCl
� HCl phản ứng rất yếu phải có thêm ZnCl2 làm xúc tác.
Lưu ý là HCl không phản ứng với ancol bậc I
khô phả I.
- 5. Phản ứng khử nước ( dehydrat hóa ) :
Phả khử 6. Phản ứng oxi hóa hữu hạn :
Phả
- Điều kiện : H 2SO4 đđ (170oC) hoặc Al2O3 (400-800oC). a- Với chất oxi hóa yếu:
chấ
H2 SO4 đđ to
R-CH2-CHOH-CH3 R-CH=CH-CH 3 + H2O R-CH2-OH + CuO R-CHO + Cu + H 2O
170oC
- Khả năng phản ứng : ancol bậc 3 > bậc 2 > bậc 1 Ancol bậc 1
o
R CH R' + CuO t R C R' + Cu + H2O
- Định hướng phản ứng tuân theo quy tắc Zaixep.
OH O
- Tuy nhiên khi dùng dư ancol và thực hiện phản ứng ở Ancol bậc 2
nhiệt độ thấp thì 2 phân tử ancol có thể khử một phân tử
nước cho ete.
Trong điều kiện tương tự ancol bậc 3 không phản ứng
H2 SO4 đđ
2CH3-CH2-OH CH3-CH2-O-CH2-CH3 + H 2O
140oC Dietylete
� Ghi chú: Với các ancol không còn hidro ở Cα
chú so với C
b- với chất oxi hóa mạnh:
chấ nh:
mang nhóm OH, phản ứng loại nước đi kèm với sự
chuyển vị:
KMnO4 (loãng, lạnh, trung hòa), CrO3/ceton, H 2CrO4 ,
CH 3 CH3 CH3 K2Cr2O7, ...
H2SO4 - H2 O
CH3 C CH 2 OH CH3 C CH2OH2 CH3 C CH2
3RCH2OH + 2H 2CrO4 + 6H + to 3RCHO + 2Cr+3 + 8H 2O
CH 3 CH3 CH3
Chuyển vị to
3RCH2OH + 4H 2CrO4 + 12H + 3RCOOH + 4Cr+3 + 13H 2O
H2 SO4 +
-H
CH3 C CH CH 3 CH3 C CH2 CH3
-H2 O to
CH3 CH3 3R CH R' + 2H2CrO4 + 6H+ 3R C R' + 2Cr+3 + 8H 2O
OH O
- 7. Phản ứng haloform :
Phả
X2 /NaOH
CH 3 CH R' CHX3 + RCOONa
löôïng dö
OH
CHCl3 : Cloroform
CHBr3 : Bromoform
CHI3 : Iodoform
CH3 CH R + I2 + 2NaOH CH3 C R + 2NaI + 2H2O
OH O
CH3 C R + 3I2 + 4NaOH RCOONa + CHI3 + 3NaI + 3H2O
O
� Do I2 tan rất kém trong nước nên thường phải thêm
iodua (I-),ví dụ KI và được gọi là dd Iod/iodua
� Các phản ứng haloform nhất là phản ứng idoform
được dùng để nhận biết ancol bậc 2 có dạng : CH3 CH R
vì iodoform là chất rắn có màu vàng sáng. OH
CH3 CH CH3 CH3 CH2 CH CH2 CH3
OH OH
Pentan-3-ol
Propan-2-ol
� Lưu ý : Khi R = H : CH3 CH H CH3 CH2 OH
OH ancol bậc 1
- II. Tính chất vật lý :
chấ
B - PHÊNOL
PHÊ
� Các phenol đều là chất rắn có nhiệt độ nóng chảy
Phênol là dẫn xuất hidroxi của hidrocarbon thơm có nhóm thấp (do có liên kết hidro liên phân tử).
OH gắn trực tiếp vào vòng benzen.
� Tan kém trong nước.
I- Tên gọi:
� Thường bị chảy nước, bị xỉn màu do bị oxi hóa trong
OH OH
không khí.
OH OH
CH3 CH3 � Gây bỏng lạnh.
� Đồng phân para có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi
CH3
cao hơn đồng phân orto, meta.
phenol 2 - metylphenol 3 - metylphenol 4 - metylphenol
( o - crezol ) ( m - crezol ) ( p - crezol )
III. Điều chế :
chế
OH OH OH
1. Từ Clobenzen
Clobenzen:
OH
OH
Cl ONa OH
Catechol Resorcinol OH
Hidroquinon NaOH, 360 oC HCl
p rất cao
C6H5Cl + 2NaOH C6H5ONa + NaCl + H2O
C6H5 ONa + HCl C6H5OH + NaCl
- 2. Phương pháp kiềm chảy:
Phư phá kiề chả * Phản ứng của OH phenol :
Phả
C6H5SO3Na + 2NaOH C6 H5 ONa + Na2SO3 + H2O 1. Tính axit :
C6H5ONa + HCl C6H5OH + NaCl
O O
H
3. Thủy phân muối diazoni :
Thủ phâ muố diazoni: + HOH + H 3O +
C6H5NH2 + 2HCl + NaNO2 C6 H5 N2Cl + NaCl + H2O
bền nhờ hiệu ứng liên hợp
C6H5N2Cl + H2 O C6 H5OH + N2 + HCl
- Các phenol có Ka khoảng 1,3x10 -10 tức pKa ≈ 10 (mạnh
hơn ancol nhưng yếu hơn axit carboxylic).
IV. Tính chất hóa học :
chấ - Những nhóm rút điện tử ở vị trí orto, para làm tăng tính axit,
ngược lại những nhóm cho điện tử ở vị trí này làm giảm tính
axit.
OH
Phản ứng của nhóm OH phenol
(thể hiện tính axit)
OH
NO2 NO2
pKa = 0,6
Phản ứng của nhân thơm NO2
(phản ứng thế ái điện tử)
- Khác với ancol, phenol phản ứng được với NaOH,
OH OH OH OH
OH KOH, … (dung dịch kiềm loãng) :
C6H5OH + NaOH C6H5ONa + H2O
- COOMe
2. Phản ứng tạo ete : OH
CH3OH
COOH + H2O
to
OH
Metyl salicilat
δ+ δ- COOH
NaOH R X
ArOH ArO ArOR + X O C CH 3
Axit salicilic Ac2O
O
to + AcOH
OH O Na OCH3 Aspirin
δ+ δ-
NaOH CH3 I
Ac2O
Metoxibenzen
(Anisol) to
Morphin Heroin
3. Phản ứng este hóa : * Phản ứng của OH phenol :
Phả
- Phenol hầu như không phản ứng este hóa với axit - OH là nhóm tăng hoạt mạnh, định hướng orto, para.
carboxylic xúc tác H2SO4đđ � phải dùng tác chất có hoạt
tính mạnh hơn : clorua axit hoặc anhidric axit.
R C Cl R C O C R
OH OH
O O O Br Br
+ Br2
Br
(rất khó dừng ở đơn halogen hóa)
nguon tai.lieu . vn