Hóa hữu cơ - Tài liệu giúp bạn thử sức trước kì thi tốt nghiệp THPT Quốc gia: Phần 2

Nối tiếp phần 1 của tà liệu Hóa hữu cơ - Tài liệu giúp bạn thử sức trước kì thi tốt nghiệp THPT Quốc gia, phần 2 sẽ tiếp tục giới thiệu đến bạn một số dạng bài tập của: Andehit - Xeton - Axit cacboxylic, Este - Lipit, Cacbohiđrat, Amin - Amino axit - Protein, Polime và vật liệu polime. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hóa hữu cơ - Tài liệu giúp bạn thử sức trước kì thi tốt nghiệp THPT Quốc gia: Phần 2 m ư đ n ạ 6 . A N Đ E H IT - X E T O N - A X IT C A C B O X Y L ICA. HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨC I. ANĐEHIT VÀ XETON Anđehit là những hợp chất cacbonyl mà phân tử có chứa nhóm -CHO liên kết với gốc hiđrocacbon hoặc nguyên tử H. Nhóm -CHO là nhóm định chức của anđehit được gọi là nhóm cacbonđehit. Xeton là những hợp chất cacbonyl mà phân tử có nhóm ^ c = 0 liên kết với 2 gốc hiđrocacbon. 1. Cấu tạo Anđehit và xeton đều là hợp chất chứa nhóm cacbonyl ( ^ = 0 ) trong đó nguyên tử c ở trạng thái lai hoá sp^ với góc hoá trị ~ 120“. Liên kết đôi bao gồm 1 liên kết ơ bền và 1 liên kết n kém bền (tưcmg tự như trong phân tử etilen), ngoài T£ nguyên tử o còn có hai cặp electron n chiếm 2 obitan lai hoá sp^. Do độ âm điện của nguyên tử 0 lớn hcm nguyên tử c nên lên kết đôi (chủ yếi là liên kết n) bị phân cực về phía nguyên tử o. Sự phân cực của nhóm !X!=0 trong phân tử xeton phần nào mạnh hơn so với anđehit do nguyên tử c của nhóm !!^c= 0 trong phân tử xeton bị che chắr nhiều hcm nên điện tích dưctng (5^) cũng bị giảm nhiều hcm bởi 2 gốc hiđrocacbon. 2. P hân loại Dựa theo cấu tạo của gôc hiđrocacbon, người ta phân biệt ba loại hợp châì cacbonyl : no, không no và thơm. Công thức tổng quát của anđehit : R(CHO)x (x > 1 ) và xeton : RCOR Ankanal (anđehit no đơn chức) : CnH2n+iCHO (n > 0) hay Cn,H2mO (m > 1; với m = n + 1). 3. Tính ch ất hoá học a) P h ả n ứ n g cộng • Cộng H 2 + Anđehit ancol bậc I RCHO + H2---- > RCH2OH + Xeton -> ancol bậc II R-CO-R’ + H2---- > R-CH(OH)-R’ + Ankenal —> ankanal hoặc ancol R-CH=CH-CHO + 2H 2---- > R-CH2-CH2-CH2OH Liên kết c=c dễ bị khử hơn liên kết c=0 R-CH^CH-CHO + H 2 ---- > R-CH 2 -C H 2 -C H 2 OH156 • Cộng H 2 O (hiđrat hoá) CH 2 -0 + H-OH ^ CH 2 (0 H )2 Dung dịch fomandehit 37 - 40% trong nước gọi là fomalin chứa chủ yếu là dạng hiđrat CỈỈ2 (OH)2 (99,9%), có khả năng làm đông tụ protein nên được dùng để ngâm bảo quản xác ướp động vật, thuộc da, tẩy uế, ... Xeton không có phản ứng cộng H 2 O và ancol. Song có thể cộng được với etilenglicol hoặc các thioancol như C2 H 5 SH để tạo ra các sản phẩm tưcmg tự như anđehit. • Cộng C2 ỈỈ 2 (axetilen) HCHO + CH=CH---- > CH20H-C=C-CH20Hh) P h ả n ứ n g oxi h oá [0 ] RCHO > RCOOH anđehit axit cacboxylic Với dung dịch AgNOa trong NH3 R(CHO), + 2 x[Ag(NH3 )2 JOH R(C0 0 NH 4 ),< + 2xAgị + 3XNH3T + XH2O Tl lọ mol I ĩlanđehit • ^Ag “ 1 • 2x Với an đ eh it đơn chức (x = 1) RCHO + 2[Ag(NH3)2]OH R(C00NH4). + 2 A gị + SNHst + H 2 O 1:2 Tỉ lệ mol : nanđehit : nAg = Riêng với HCHO theo tỉ lệ mol nncH O • ơA g =1:4 HCHO + 4 [Ag(NH3 )2 ]OH (NH 4 )2 C0 3 + 4Agị + 6 NH 3 + 2 H 2 O Kết tủa với Cu(0 H )2 (keo, xanh lam) trong dung dịch NaOH R(CHO), + 2 xCu(OH )2 + N aO H ---- > R(COONa)„ + xCuaOị + SxHaO Tỉ lệ mol : nanđehit : HcugO = l : x k h i x = l ^ nanđehit : = 1 : 1- Riêng HCHO theo tỉ lệ mol 1:2 HCHO + 4 Cu(OH )2 + 2 N aO H ---- )• Na 2 C0 3 + 2 Cu2 Ơ ị + 6 H 2 O Xeton có tín h khử yếu hơn anđehit nên không phản ứng được với AgNOs/NHs và Cu(OH)2/NaOH. Tuy nhiên xeton có th ể bị oxi hoá cắt mạch cacbon ngay sát nhóm cacbonyl để chuyển th àn h hm axit khi phản ứng với chất oxi hoá m ạnh như KMnƠ4 + H2SO4 hoặc K2 Cr2 Ơ7 + H2SO4. Ví dụ : 5CH3COCH2CH3 + 8 KMn 0 4 + I2H2SO4---- > — ^ 5 CƠ2 + 5CH3CH2COOH + 8 MnS 0 4 + 4K2SO4 + 27H2O 5CH3COCH2CH3 + 6 KMn0 4 + 9H2SO4---- > ---- > 2 CH 3 COOH + 6 MnSƠ 4 + 3K2SO4 + 2 5 H 2O Phản ứng ở gốc hiđrocacbon Nguyên tử hiđro ở bên cạnh nhóm cacbonyl dễ tham gia phản ứng. Ví dụ ; CH 3 COCH3 + B ra---- )• CHaBrCOCHg + HBr 157 • Phản ứng trùng hợp anđehit fomic + Nhị hợp : 2 H C H 0 ---- > OH-CH 2 -CHO (2-hiđroxyletanol) + Lục hợp : 6 H C H 0 ---- > C6 H 12 O6 (glucozơ) 4. Đ iều c h ế a) Đ iều c h ế a n đ eh it • Oxi hoá ancol bậc I tương ứng 2 RCH 2 OH + O2 ---- > 2RCHO + 2 H 2 O Pomanđehit được điều chế trong công nghiệp bằng cách oxi hoá metanol nhờ oxi không khí 600 - 700“C với xúc tác là Cu hoặc Ag. 2 CH 3 -O H ---- > 2HCHO + 2 H 2 O • Thủy phân dẫn xuất đi halogen RCHX2 ...