Bài giảng Cơ sở hóa học hữu cơ 1: Chương 1 - ThS. Nguyễn Văn Hiểu

Bài giảng Cơ sở hóa học hữu cơ 1: Chương 1 cung cấp cho người học những kiến thức như: Đại cương về hóa học hữu cơ, cung cấp cho người học những kiến thức như: Hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ; cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ; cấu trúc không gian và đồng phân lập thể; cấu trúc eletron; liên kết cộng hóa trị và các liên kêt; hiệu ứng cấu trúc trong phân tử hữu cơ; các phương pháp phổ xác định cấu trúc phân tử; phản ứng hữu cơ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở hóa học hữu cơ 1: Chương 1 - ThS. Nguyễn Văn Hiểu BÀI GIẢNG HỌC PHẦNCƠ SỞ HÓA HỌC HỮU CƠ I 2 ĐVHT = 30 tiết (23,7) Người thực hiện: Th.s NGUYỄN VĂN HIỂUTruong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 11.2. Cấu trúc:Học phần “ Cơ sở hóa học hữu cơ 1” gồm 5chương:Chương 1: Đại cương về hóa học hữu cơ (9, 3)Chương 2: Hiđrocacbon no (4, 1)Chương 3: Hiđrocacbon không no (5, 1)Chương 4: Hiđrocacbon thơm (3, 1)Chương 5: Nguồn gốc Hiđrocacbon trong thiênnhiên (2, 1)Truong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 21.3. Nội dung1. Đại cương về hóa học hữu cơ 12(9,3).a. Hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ.b. Cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ.c. Cấu trúc không gian và đồng phân lập thể.d. Cấu trúc electron. Liên kết cộng hóa trị và cácliên kết yếu.e. Hiệu ứng cấu trúc.Truong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 3 - Phương pháp xác định cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ. g. Phản ứng hữu cơ. h. Nguyên tắc chung của danh pháp hữu cơ. 2. Hiđrocacbon no 5(4,1). a. Ankan. b. Xycloankan. 3. Hiđrocacbon không no 6(5,1). a. Anken.Truong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 4b. Polienc. Ankin3. Hiđrocacbon thơm 5(4,1).a. Benzen và các chất đồng đẳngb. Các aren khácc. Hợp chất thơm không có vòng benzen.5. Nguồn hiđrocacbon trong thiên nhiên 3(2,1).a. Khí thiên nhiên và khí dầu mỏ.b. Dầu mỏc. Than mỏTruong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 5 Chương I: ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ§1. HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ.§2. CẤU TẠO PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ§3. CẤU TRÚC KHÔNG GIAN VÀ ĐỒNG PHÂN LẬP THỂ§4. CẤU TRÚC ELETRON. LIÊN KẾT CỘNG HÓA TRỊ VÀ CÁC LIÊN KÊT§5. HIỆU ỨNG CẤU TRÚC TRONG PHÂN TỬ HỮU CƠ§6. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHỔ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC PHÂN TỬ§7. PHẢN ỨNG HỮU CƠTruong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 6Chương I: ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ§1. HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ. I. Định nghiã và đối tượng nghiên cứu của hóa học hữu cơ 1. Định nghĩa: Là một ngành khoa học chuyên nghiên cứu hợp chất của cacbon (trừ các hợp chất vô cơ của nó).Truong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 7 2. Đối tượng nghiên cứu của hóa học hữu cơ: - Là các hợp chất của cacbon II. Lược sử phát triển của hóa học hữu cơ Chia làm 3 thời kỳ: + Thời kỳ mô tả + Thời kỳ hóa học lí thuyết + Thời kỳ phát triển cả lí thuyết và công nghệ ứng dụngTruong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 81. Thời kỳ mô tả:- Bắt đầu từ thời kỳ trung cổ đến đầu thế kỷ XIX.- Con người bắt đầu biết sử dụng chất hữu cơ NH4CNO  (NH2)2CO - Sau đó Bectole đã tổng hợp được axit formic HCN + 2H2O  HCOOH + NH3Truong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 92. Thời kỳ hóa học lí thuyết: Bắt đầu từ thế kỷ XIX nhiều học thuyết ra đời + Thuyết gốc + Thuyết mẫu + Thuyết cấu tạo hóa học + Thuyết cacbon tứ diện + Thuyết cơ học lượng tửTruong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 10 a. Thuyết gốc: Một hợp chất hữu cơ gồm 2 thành phần tích điện khác nhau kết hợp với nhau bằng lực hút tĩnh điện C6H5-CO+Cl- Một thời gian thuyết gốc bị bế tắc và thuyết mẫu ra đời.Truong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 11b. Thuyết mẫu: Các hợp chất hữu cơ được phân chia thành nhóm mẫu của hợp chất vô cơ Mẫu NH . 3H N H H N CH3 H3C N CH3 H3C N C2H5 H CH3 CH3 CH3 Mẫu H2O. O H O CH3 O CH3 O C2H5 H H CH3 CH3Truong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 12c. Thuyết cấu tạo hóa học: Do hai nhà bác học Kekule và But lerop đề xướng, ra đời vào năm 1858 và được công bố vào năm 1867 sau hội nghị hóa học ở Giơnevơ Thụy Sĩ. Nội dung gồm 3 luận điểm cơ bản:  Các nguyên tử liên kết với nhau theo một trật tự nhất định, thứ tự liên kết đó được gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự liên kết sẽ tạo ra chất mới có tính chất mới.Truong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 13 Các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị,khi tạo thành phân tử chúng không còn hóa trị dư. Hóa trị của cacbon bằng 4. Các nguyên tử cacbon không những liên kết với các nguyên tử của nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau tạo thành mạch không phân nhánh, phân nhánh hoặc mạch vòng. Tính chất của các chất hữu cơ phụ thuộc vào thành phần phân tử và cấu tạo hóa học của chúng nghĩa là phụ thuộc vào bản chất số lượng và thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử. Ví dụ: Truong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 14Ý nghĩa của thuyết cấu tạo hóa học - Đặt nền móng cho sự phát triển của ngành hóa học hữu cơ. - Đưa ngành hóa học hữu cơ thoát khỏi sự kìm hãm bế tắc. - Giúp con người tiên đoán được nhiều hợp chất hữu cơTruong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 15 d. Thuyết cacbon tứ diện Ví dụ: e. Thuyết cơ học lượng tử.3. Thời kỳ phát triển cả lí thuyết lẫn công nghệ ứng dụng. Các ngành công nghiệp khai khoáng, thực phẩm, công nghệ nhuộm, sợi polime, chất dẻo, sợi nhân tạo…Truong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 16III. Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ- Thành phần của hợp chất hữu cơ: Nhất thiếtphải có C và H ngoài ra còn có O, N, X, S, P,…- Chủ yếu là liên kết cộng hóa trị- Dễ bay hơi, dễ cháy kém bền về nhiệt- Phản ứng hóa học xảy ra chậm không theo một hướng nhất địnhTruong CDSP NhaTrang Nguyen Van Hieu 17 IV. Phân loại hợp chất hữu cơ 1. Phân loại theo nhóm chức: Có hai loại + Hiđrocacbon. + Dẫn suất của hiđrocacbon. Một số nhóm chức chính:- Nhóm nằm trong mạch cacbon >C=C 2. Phân loại theo mạch cacbon: Chia làm 3 loại: + Các hợp chất hữu cơ mạch thẳng (gọi hợp chất hữu cơ béo). + Các hợp chất ...