- Trang Chủ
- Hoá học
- Bài giảng Hóa học hữu cơ: Chương 9 (2) - TS. Phan Thanh Sơn Nam
Xem mẫu
- Hóa Học Hữu Cơ
TS Phan Thanh Sơn Nam
Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ
Khoa Kỹ Thuật Hóa Học
Trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM
Điện thoại: 8647256 ext. 5681
Email: ptsnam@hcmut.edu.vn
http://hhud.tvu.edu.vn 1
- Chương 9: ALDEHYDE-KETONE
I. Giới thiệu chung C O
• R-CHO aldehyde
• RCOR’ ketone
http://hhud.tvu.edu.vn 2
- • Tùy theo cấu tạo của R, sẽ có hợp chất carbonyl
mạch hở (no + không no) & carbonyl thơm
CH3-CH2-CH2-CHO
CH2=CH-CH2-CHO
CH3-CH2-C-CH3
O O
C
H O
C
CH3
http://hhud.tvu.edu.vn 3
- II. Danh pháp
II.1. Aldehyde
*Tên thông thường
• Dựa theo tên carboxylic acid tương ứng, thay ‘–ic
acid’ bằng ‘aldehyde’
• Aldehyde mạch nhánh xem như là dẫn xuất của
mạch thẳng, dùng α, β, γ ...để chỉ vị trí nhánh
• Một số tên thông thường được chấp nhận làm tên
IUPAC
http://hhud.tvu.edu.vn 4
- * Tên IUPAC
• Mạch chính dài nhất & chứa –CHO
• Gọi theo tên hydrocarbon tương ứng
thay ne nal
HCHO formaldehyde / methanal
CH3CHO acetaldehyde / ethanal
C6H5CHO benzaldehyde /phenylmethanal
C6H5CH2CHO phenylacetaldehyde / phenylethanal
CH3-CH2-CH-CH2-CHO β-methylvaleraldehyde / 3-methylpentanal
CH3 5
http://hhud.tvu.edu.vn
- II.2. Ketone
• Tên thông thường
Tên 2 gốc alkyl + ketone
Nếu nhóm carbonyl gắn trực tiếp vòng thơm -
phenone
• Tên IUPAC
• Mạch chính dài nhất chứa nhóm carbonyl
• Đánh số để nhóm carbonyl có chỉ số nhỏ nhất
•Gọi theo tên hydrocarbon, thay ne none
http://hhud.tvu.edu.vn 6
- H3C C CH3 acetone / propanone
O CH3-CH2-CH2-C-CH3
O
methyl n-propyl ketone / 2-pentanone
CH2 C CH3
O
benzyl methyl ketone / 1-phenyl-2-propanone
acetophenone / 1-phenylethanone /
C CH3
methyl phenyl ketone
O
H3C C CH CH2
Ohttp://hhud.tvu.edu.vn 7
methyl vinyl ketone / 3-butane-2-one
- III. Các phương pháp điều chế
III.1. Oxy hóa hydrocarbon
NO
CH4 + O2 HCHO + H2O
o
600-700 C
CuCl2
H2C CH2 + O2 CH3-CHO
o
50 C
CH3 CHO
Co2+
+ O2
http://hhud.tvu.edu.vn 8
- III.2. Đi từ alkyne
HgSO4
HC CH + H2O HC CH2 CH3CHO
H2SO4
OH
enol
HgSO4 R C CH2 R C CH3
R C CH + H2O O
H2SO4 OH
enol
H δ+ H H3C C2H5
δ−
H C C C C CH3 H3C C C CH2 CH3 CH3COOH C C
H H H BR2 H H
BHR2 H2O2/OH-
H3C C C CH2 CH3 H3C CH2 C CH2 CH3
H OH
http://hhud.tvu.edu.vn O 9
- III.3. Ozone hóa alkene
H C O + H2O
COO
H3
/C
O3
C C O Zn
H2/Pt
C C O O C C C O + H2O
O O O H
molozonide 2O
ozonide (H +
) C O + H2O2
1. O3 CH3-CH2-CHO + H2O2
CH3-C=CH-CH2-CH3 CH2-C-CH3 +
2. H2O
CH3 O
• Lưu ý: H2O2 dễ dàng oxy hóa aldehyde thành
carboxylic acid sản phẩm cuối là acid!!! 10
http://hhud.tvu.edu.vn
- III.4. Đi từ alcohol
• Dehydro hóa alcohol bậc 1, bậc 2
Cu
R-CH2OH R-CHO + H2
200-300 oC
R
Cu
R C H R C R + H2
o
200-300 C O
OH
CH3 CH3
Cu
CH3-C-CH2-CH3 CH3-C=CH-CH3 + H2O
200-300 oC
OH
http://hhud.tvu.edu.vn 11
- Oxy hóa alcohol:
•Tác nhân oxy hóa: KMnO4, K2Cr2O7, CrO3…
•Alcohol bậc 1 aldehyde carboxylic acid
• Rất khó dừng lại ở giai đoạn aldehyde thường
đi thẳng đến RCOOH
• Muốn dừng lại ở giai đoạn aldehyde, phải dùng
pyridinium chlorocromate C5H5NH+CrO3Cl- (PCC):
C5H5NH+CrO3Cl-
R-CH2OH RCHO + Cr3+
CH2Cl2
http://hhud.tvu.edu.vn 12
- • Alcohol bậc 2 ketone
Na2Cr2O7
(H3C)3C OH (H3C)3C O
CH3COOH, H2O
to
OH O
Na2Cr2O7
85%
H2SO4 / H2O
OH PCC O
H2C CHCHCH2CH2CH2CH2CH3 H2C CHCCH2CH2CH2CH2CH3
CH2Cl2
80% 13
http://hhud.tvu.edu.vn
- III.5. Đi từ dẫn xuất của carboxylic acid
O Pd/BaSO4
R C + H2 R-CHO + HCl
Cl
COCl CHO
LiAlH(O-tBu)3
NO2 NO2
to
(RCOO)2Ca R C R + CaCO3
O 14
http://hhud.tvu.edu.vn
- δ− δ+ δ− O-MgBr OH
O H2O /H+
CH3-CH2-MgBr + H C C Cl H3C C Cl
3 H3C C Cl
δ+
C2H5 C2H5
H3C C O
-HCl C2H5
• Khả năng phản ứng: dẫn xuất acid > ketone chỉ
khi dư Grignard phản ứng tiếp với ketone tạo
alcohol bậc 3
• Tuy nhiên, thực tế khó tách ketone với hiệu suất
cao
http://hhud.tvu.edu.vn 15
- III.6. Điều chế hợp chất carbonyl của arene
R C O
R-CO-Cl
(R-CO)2O
Lewis acid
• HCOCl không bền phải dùng CO/HCl/AlCl3 làm
tác nhân acyl hóa (Phương pháp Gattermann-
Koch)
AlCl3
H3C + CO + HCl H3C CHO + HCl
[H-C-Cl]
O
http://hhud.tvu.edu.vn 16
- • Có thể thay CO bằng HCN khan (phương pháp
Gattermann)
+
AlCl3 NH2
H3C O + HCN + HCl H3C O C Cl-
[H-C-Cl] H
NH
H2O
H3C O CHO
-NH4Cl
• Thay HCN bằng R-CN để điều chế ketone thơm
17
http://hhud.tvu.edu.vn
- IV. Tính chất vật lý
• Không tạo liên kết H như alcohol to sôi < alcohol
tương đương
• Phân cực mạnh, dễ tan trong nước (C1-C5)
V. Tính chất hóa học
δ+ δ−
sp2 C O
• Cấu tạo phẳng
• Góc liên kết ~ 120o
• Moment lưỡng cực μ = 2.7 D (CH3CHO)
• Độ dài liên kết C-O 1.23Å
http://hhud.tvu.edu.vn 18
- V.1. Phản ứng cộng hợp ái nhân (AN)
δ+ δ− OX
δ+ δ−
C O + X -Y C
Y
X-Y có thể là H-OH, H-OR, H-CN, H-SO3Na, Li-R,
BrMg-R…
http://hhud.tvu.edu.vn 19
- a. Cơ chế: 2 giai đoạn, lưỡng phân tử
• Giai đoạn 1:
δ+ δ− - chaäm
C O + Y C O-
Y
carbanion
Giai đoạn chậm: Y- tấn công vào C+ ái nhân
• Giai đoạn 2:
C O - + X+ nhanh C OX
Y http://hhud.tvu.edu.vn
Y 20
nguon tai.lieu . vn