BÀI TIỂU LUẬN MÔN HÓA HỮU CƠ ỨNG DỤNG CỦA CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ - Pdf 25


1

BÀI TIỂU LUẬN MÔN: HÓA HỮU CƠ
ỨNG DỤNG CỦA CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ
Các hợp chất hữu cơ là một lớp lớn của các hợp chất hóa học mà các phân
tử của chúng có chứa cacbon, ngoại trừ các cacbua, cacbonat, cacbon ôxít (mônôxít và
điôxít),xyanua. Sự nghiên cứu về các hợp chất hữu cơ gọi là hóa hữu cơ. Rất nhiều hợp
chất trong số các hợp chất hữu cơ, chẳng hạn như prôtêin, chất béo,
và cacbohydrat (đường), là những chất có tầm quan trọng trong hóa sinh học.
Sự phân chia giữa hợp chất hữu cơ và hợp chất vô cơ mang tính tùy ý có nguyên nhân
lịch sử; tuy nhiên, nói chung thì các hợp chất hữu cơ được định nghĩa như là các hợp
chất có liên kết cacbon-hiđrô, và các hợp chất vô cơ là những hợp chất còn lại. Vì
thế axít cacbonic được coi là hợp chất vô cơ, trong khi axít formic là hợp chất hữu cơ,
mặc dù đôi khi người ta vẫn gọi nó là "axít cacbonous" và anhydrit của nó, cacbon
mônôxít, là một chất vô cơ.
Tên gọi "hữu cơ" là một tên gọi lịch sử, có lẽ có từ thế kỷ 19, khi người ta tin rằng các
hợp chất hữu cơ chỉ có thể tổng hợp trong cơ thể sinh vật thông qua cái gọi là vis vitalis -
"lực sống". Thuyết cho rằng các hợp chất hữu cơvề cơ bản là khác biệt với các "hợp chất
vô cơ", nghĩa là không được tổng hợp thông qua "lực sống", đã bị bác bỏ do sự tổng
hợp urê (NH
2
)
2
C=O, một hợp chất hữu cơ, từ xyanat kali và sulfat nhôm bởi Friedrich
Wohler.
Phần lớn các hợp chất hữu cơ tinh khiết được sản xuất nhân tạo; tuy nhiên, thuật ngữ
"hữu cơ" cũng được sử dụng để miêu tả các sản phẩm được sản xuất mà không có các
hóa chất nhân tạo.
Sau đây, chúng ta cùng tìm hiểu ứng dụng của một số hợp chất hữu cơ trong đời
sống thực tế:

thô có các điểm sôi khác nhau và có thể cô lập và tách bóc rất dễ dàng: với các phân
đoạn khác nhau thì các chất có điểm sôi gần nhau sẽ bay hơi cùng với nhau.
Sử dụng chủ yếu của một ankan nào đó có thể xác định hoàn toàn phù hợp với số nguyên
tử cacbon trong nó, mặc dù sự phân chia ranh giới dưới đây là đã lý tưởng hóa và chưa
thực sự hoàn hảo. Bốn ankan đầu tiên được sử dụng chủ yếu để cung cấp nhiệt cho các
mục đích sưởi ấm và nấu ăn, và trong một số quốc gia còn để chạy máy phát điện. Metan
và etan là các thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên; chúng thông thường được lưu trữ
như là khí nén. Tuy nhiên, rất dễ dàng chuyển chúng sang dạng lỏng: điều này đòi hỏi
đồng thời việc nén và làm lạnh khí.
1) Propan và butan có thể hóa lỏng ở áp suất tương đối thấp, và chúng được biết
dưới tên gọi khí hóa lỏng (viết tắt trong tiếng Anh là LPG). Ví dụ, propan được sử dụng
trong các lò nung khí propan còn butan thì trong các bật lửa sử dụng một lần (ở đây áp
suất chỉ khoảng 2 barơ). Cả hai ankan này được sử dụng làm tác nhân đẩy trong
các bình xịt.
2) Từ pentan tới octan thì ankan là các chất lỏng dễ bay hơi. Chúng được sử dụng
làm nhiên liệu trong các động cơ đốt trong, do chúng dễ hóa hơi khi đi vào trong khoang
đốt mà không tạo ra các giọt nhỏ có thể làm hư hại tính đồng nhất của sự cháy. Các
ankan mạch nhánh được ưa chuộng hơn, do chúng có sự bắt cháy muộn hơn so với các
ankan mạch thẳng tương ứng (sự bắt cháy sớm là nguyên nhân sinh ra các tiếng nổ lọc
xọc trong động cơ và dễ làm hư hại động cơ). Xu hướng bắt cháy sớm được đo bằng chỉ
số octan của nhiên liệu, trong đó 2,2,4-trimetylpentan (isooctan) có giá trị quy định ngẫu
hứng là 100 còn heptan có giá trị bằng 0. Bên cạnh việc sử dụng như là nguồn nhiên liệu
thì các ankan này còn là dung môi tốt cho các chất không phân cực.
3) Các ankan từ nonan tới ví dụ là hexadecan (ankan với mạch chứa 16 nguyên
tử cacbon) là các chất lỏng có độ nhớt cao, ít phù hợp cho mục đích sử dụng như là
xăng. Ngược lại, chúng tạo ra thành phần chủ yếu của dầu diesel (điêzen) và nhiên liệu

3

hàng không. Các nhiên liệu điêzen được đánh giá theo chỉ số cetan (cetan là tên gọi cũ

butylen), trans-2-buten (trans-β-butylen) và mêtylprôpen (isobutylen). Các anken là
nguồn nguyên liệu cho công nghiệp hóa dầu. Điểm sôi của các anken tăng lên khi mạch
cacbon của chúng dài hơn.
Anken còn được gọi là ôlêfin hay olefin (từ cổ, nhưng được sử dụng rộng rãi trong công
nghiệp hóa dầu) hoặc các hợp chất vinyl.
Các anken và dẫn xuất của anken là nguyên liệu cho quá trình sản xuất hóa học. Etilen
là nguyên liệu sản xuất PE = Poli etilen dùng làm bao bì thực phẩm, lọ thuốc, túi nhựa,
ống nhựa, sản xuất sợi PE. Etilen còn dùng để điều chế rượu etylic và andehit axetic .
Propilen dùng để sản xuất ra PP=Poly propilen dùng để sản xuất găng tay PP, sợi PP

4

III. Lipit: nghĩa là hợp chất béo, và là hợp chất hữu cơ đa chức (chứa
nhiều nhóm chức giống nhau).
Chúng gồm những chất như dầu ăn, mỡ Chúng có độ nhớt cao, không tan trong nước,
tan trong các dung môi hữu cơ như ester, chlorphorm, benzene, rượu nóng . Giống như
các carbonhydrate, các lipit được tạo nên từ C, H và O nhưng chúng có thể chứa các
nguyên tố khác như P và N. Chúng khác với carbonhydrate ở chỗ chứa O với tỉ lệ ít hơn.
Hai nhóm lipit quan trọng đối với sinh vật là: nhóm có nhân glycerol và nhóm sterol.
Các nhân này kết hợp với các axit béo và các chất khác tạo nên nhiều loại lipit khác
nhau.
Chất béo bao gồm một nhóm các hợp chất hòa tan trong các dung môi hữu cơ và thường
không hòa tan trong nước. Về mặt hóa học, chất béo là triglycerides, este của glycerol và
một vài loại axit béo. Chất béo có thể tồn tại ở dạng rắn hoặc lỏng ở trong điều
kiện nhiệt độ phòng phụ thuộc vào cấu trúc và thành phần của chúng. Mặc dù các từ
"dầu", "mỡ" và "lipit" đều dùng để chỉ chất béo, "dầu" thường được dùng để chỉ chất béo
ở dạng lỏng trong điều kiện phòng bình thường, trong khi "mỡ" là chỉ chất béo ở thể rắn
trong điều kiện phòng bình thường. "Lipit" được dùng để chỉ cả chất béo ở thể lỏng và
rắn, cùng với những chất liên quan khác, thường dùng trong ngữ cảnh y học hoặc hóa
sinh. "Dầu" thường được dùng để chỉ chất không hòa trộn với nước và có cảm giác nhờn,

của thành mạch.
3. Có liên quan đến cơ chế chống ung thư.
4. Cần thiết cho các chuyển hoá các vitamin nhóm B.
5. Một số tổ chức như: gan, não, tim, các tuyến sinh dục có nhu cầu cao về các acid béo
chưa no, nên khi không được cung cấp đủ từ thức ăn thì các rối loạn sẽ xuất hiện ở các
cơ quan này trước tiên.
6. Chất béo tham gia vào cấu trúc của tất cả các mô, là thành phần thiết yếu của tế bào,
của các màng cơ thể và có vai trò điều hòa sinh học cao. Não bộ và các mô thần kinh đặc
biệt giàu chất béo. Các rối loạn chuyển hóa chất béo ảnh hưởng đến chức phận nhiều cơ
quan kể cả hệ thần kinh.
7. Thiếu axit béo omega-3 dẫn đến ảnh hưởng khả năng nhận thức, khả năng nhìn
8. Chất béo cung cấp các axit béo thiết yếu không no đa nối đôi, chuỗi dài là tiền chất
của một loạt các chất có hoạt tính sinh học cao như prostaglandin, leukotrienes,
thromboxanes… Các eicosanoids này là các chất điều hòa rất mạnh 1 số tế bào và chức
năng như: kết dính tiểu cầu, co mạch, đóng ống động mạch Botalli…
9. Trong cơ thể chất béo là nguồn dự trữ năng lượng lớn nhất.
10. Chất béo kéo dài thời gian thức ăn ở dạ dày và đi qua đường tiêu hóa, tạo cảm giác
no sau khi ăn. Mặt khác chất béo tạo cảm quan ngon lành cho thực phẩm.

6

IV. Pôlime: là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ (gọi là
mắt xích) liên kết với nhau.Ví dụ:
do các mắt xích –NH –[CH2]6 –CO– liên kết với
nhau tạo nên Hệ số n được gọi là hệ số polime hóa hay độ polime hóa. Các phân tử tạo
nên từng mắt xích của polime được gọi là monomer. Poolime được dùng để sản xuất một
số vật liệu sau:
1) Chất dẻo: là những vật liệu polime có tính dẻo
- Tính dẻo là tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài và vẫn giữ
nguyên được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng

Nhựa rezol:
- Đun nóng hỗn hợp phenol và fomanđehit theo tỉ lệ mol 1 : 1,2 có xúc tác kiềm. Nhựa
rezol không phân nhánh, một số nhân phenol có gắn nhóm –CH
2
OH ở vị trí số 4 hoặc 2
- Nhựa nhiệt rắn, dễ nóng chảy, tan trong nhiều dung môi hữu cơ dùng để sản xuất sơn,
keo, nhựa rezit
Nhựa rezit (nhựa bakelit):
- Đun nóng nhựa rezol ở 150
o
C được nhựa rezit (hay nhựa bakelit) có cấu trúc mạng lưới
không gian
- Không nóng chảy, không tan trong nhiều dung môi hữu cơ, dùng sản xuất đồ điện, vỏ
máy…
2) Vật liệu compozit
Khi trộn polime với chất độn thích hợp thu được vật liệu mới có độ bền, độ chịu
nhiệt…tăng lên so với polime thành phẩm. Đó là vật liệu compozit
- Chất nền (polime): có thể dùng nhựa nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn
- Chất độn: phân tán (nhưng không tan) vào polime. Chất độn có thể là: sợi (bông, đay,
amiăng, sợi thủy tinh…) hoặc chất bột (silicat, bột nhẹ (CaCO
3
), bột tan
(3MgO.4SiO
2
.2H
2
O))…
3) Tơ: là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định

8

, HCl,… đặc biệt là cộng lưu huỳnh tạo
cao su lưu hoá có tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mòn, khó tan trong dung môi hơn cao su
không lưu hóa.
Cao su tổng hợp
Cao su buna, cao su buna –S và cao su buna –N :

- Cao su buna có tính đàn hồi và độ bền kém cao su thiên nhiên. Khi dùng buta-1,3-đien
ở 10
o
C, polime sinh ra chứa 77% đơn vị trans-1,4 và 7% đơn vị cis-1,4 (còn lại là sản
phẩm trùng hợp 1,2). Còn ở 100
o
C sinh ra polime chứa 56% đơn vị trans-1,4 và 25%
đơn vị cis-1,4 (còn lại là sản phẩm trùng hợp 1,2) 10

Cao su
buna – S
- Cao su buna –S có tính đàn hồi cao

Cao
su buna –N
- Cao su buna – N có tính chống dầu tốt
Cao su isopren
- Trùng hợp isopren có hệ xúc tác đặc biệt, ta được poliisopren gọi là cao su isopren, cấu
hình cis chiếm ≈ 94 %, gần giống cao su thiên nhiên

- Ngoài ra người ta còn sản xuất policloropren và polifloropren. Các polime này đều có

thơm khác nhau. Tên thơm vẫn được giữ cho đến ngày nay, mặc dầu nhóm hyđrocacbon
thơm bao gồm cả những hợp chất không có mùi thơm. Chúng thể hiện tính chất thơm
tương tự benzen. Hiđrocacbon thơm là loại hyđrocacbon mạch vòngcó tính chất thơm mà
benzen là điển hình và quan trọng nhất.
1)Benzen (tên khác: PhH, hoặc benzol) là một hợp chất hữu cơ có công thức hoá
học C
6
H
6
. Benzen là một hyđrocacbon thơm, trong điều kiện bình thường là một chất
lỏng không màu, mùi dịu ngọt dễ chịu, dễ cháy. Benzen tan rất kém trong nước và
rượu.
[1]
Benzen cũng có khả năng cháy tạo ra khí CO
2
và nước, đặc biệt có sinh ra muội
than.
Ngày nay một lượng lớn benzen chủ yếu để:
Sản xuất styren cho tổng hợp polymer.
Sản xuất cumen cho việc sản xuất cùng lúc axeton và phenol.
Sản xuất cyclohexan tổng hợp tơ nilon.
Làm dung môi, sản xuất dược liệu.

2) Toluen: hay còn gọi là mêtylbenzen hay phenylmêtan, là một chất lỏng trong
suốt, không hòa tan trong nước. Toluen là một hyđrocacbon thơm được sử dụng
làm dung môi rộng rãi trong công nghiệp.
Toluen chủ yếu được dùng làm dung môi hòa tan nhiều vật liệu như sơn, các loại nhựa
tạo màng cho sơn, mực in, chất hóa học, cao su, chất kết dính…
Trong ngành hóa sinh, người ta dùng toluen để tách hemoglobin từ tế bào hồng cầu.
Toluen nổi tiếng còn vì từ nó có thể điều chế TNT:

Nông dược: Từ phenol điều chế được chất diệt cỏ dại và kích thích tố thực vật 2,4 - D ( là
muối natri của axit 2,4 điclophenoxiaxetic).
Phenol cũng là nguyên liệu để điều chế một số phẩm nhuộm, thuốc nổ (axit picric).
Do có tính diệt khuẩn nên phenol được dùng để trực tiếp làm chất sát trùng, tẩy uế, hoặc
để điều chế các chất diệt nấm mốc (ortho - và para - nitrophenol…)
Phenol được phát hiện vào năm 1834, khi nó được chiết xuất từ nhựa than đá , đó vẫn là
nguồn chính cho đến khi sự phát triển của ngành công nghiệp hóa dầu. Các chất sát
trùng đặc tính của phenol được sử dụng bởi Sir Joseph Lister (1827-1912) trong kỹ thuật
phẫu thuật tiên phong của ông về chất khử trùng, mặc dù kích ứng da do tiếp xúc liên tục
với phenol cuối cùng đã dẫn đến việc thay thế vô khuẩn (vi trùng miễn phí) các kỹ thuật
trong phẫu thuật. Lister đã quyết định rằng những vết thương mình phải được rửa sạch.
Ông sau đó được phủ những vết thương với một miếng giẻ hoặc lint được bảo hiểm trong
carbolic acid. Nó cũng là thành phần hoạt chất trong một số thuốc giảm đau đường uống
như Chloraseptic phun cũng như Carmex . Phenol cũng là thành phần chính của khói
carbolic Ball , một thiết bị trên thị trường tại London vào thế kỷ 19 như là bảo vệ người
sử dụng chống lại bệnh cúm và các bệnh khác. Thế chiến thứ hai Tiêm phenol có đôi khi
được sử dụng như một phương tiện nhanh chóng thực hiện . Đặc biệt, phenol được sử
dụng như một phương tiện giết người của Đức quốc xã trong thế chiến thứ hai . Được sử
dụng bởi Đức quốc xã vào năm 1939 như một phần của nó giết chết êm dịu chương trình,
phenol, rẻ tiền và dễ làm và nhanh chóng gây chết người, trở thành độc tố tiêm của sự
lựa chọn thông qua những ngày cuối cùng của cuộc chiến. Mặc dù Zyklon-B bột viên,
phát minh bởi Gerhard Lenz , được sử dụng trong các phòng hơi ngạt để tiêu diệt các
nhóm lớn của người dân, phát xít Đức được biết rằng tiêu diệt của các nhóm nhỏ hơn là
kinh tế hơn thông qua tiêm của từng nạn nhân, một lúc, với phenol. tiêm Phenol được
trao cho hàng ngàn người dân trong các trại tập trung , đặc biệt là ở Auschwitz-

13

Birkenau . Khoảng một gram là đủ để gây tử vong. Tiêm đã được quản lý bởi bác sĩ y
khoa , họ trợ lý , hoặc đôi khi các bác sĩ tù nhân; tiêm như ban đầu được tiêm tĩnh mạch ,

VII. Ankadien: là những hidrocacbon không no, mạch hở, có hai nối đôi trong
phân tử. Công thức tổng quát là CnH2n-2 (n≥3). Ankadien liên hợp cùng các dẫn xuất
của nó dùng để điều chế cao su nhân tạo. Ankadien liên hợp là ankadien có hai nối đôi
cách nhau bởi một nối đơn.

14

Từ butadien-1,3 điều chế được cao su buna, buna-S, buna-N.
Từ isopren điều chế được cao su isopren.
Từ cloropren điều chế được cao su cloropropren
VIII. Axit cacboxylic: là một loại axit hữu cơ chứa nhóm chức cacboxyl, có công
thức tổng quát là R-C(=O)-OH, đôi khi được viết thành R-COOH hoặc R-CO
2
H trong
đó R- là gốc hydrocarbon no hoặc không no.
Loại axít cacboxylic đơn giản nhất là no, đơn chức, ký hiệu R-COOH trong đó R- là gốc
hydrocarbon thậm chí chỉ là 1 nguyên tử hydro.
Ứng dụng
Axit axetic
Axít axetic là nguyên liệu để tổng hợp polyme (Ví dụ như: polivinyl axetat, xenlulozơ
axetat ), nông dược(thuốc diệt cỏ natri monocloaxetat, các chất kích thích tăng trưởng
và làm rụng lá như 2,4-D; 2,4,5-T, ), công nghiệp nhuộm (nhôm axetat, crôm axetat, sắt
axetat, ) và một số hóa chất hay dùng trong đời sống như axeton, etyl axetat, isoamyl
axetat, v.v
Dung dịch axit axetic 3-6% thu được khi lên men giấm cho dd đường, rượu etylic dùng
làm giấm ăn.
Axit lauric, Axit panmitic, Axit stearic và Axit oleic
Các axit lauric n-C
11
H


15

Axit oxalic khá phổ biến trong giới thực vật dưới dạng muối. Trong nước tiểu người và
động vật có một lượng nhỏ canxi oxalat. Axit oxalic có tính khử; phản ứng oxi hóa axit
oxalic thành CO
2
nhờ tác dụng vút KMnO
4
được dùng trong hóa phân tích.
Axit malonic chứ nhóm metylen ling động, dễ tham gia phản ứng ngưng tụ kiểu croton,
mặt khác dễ bị ddecaboxxyl hóa bởi nhiệt, sinh ra axit axetic. Este đietyl malonat
CH
2
(COOC
2
H
5
)
2
được dùng trong tổng hợp hữu cơ, đặc biệt là tổng hợp axit cacboxylic
tăng 2 cacbon từ dẫn xuất halogen.
IX. Ankin: trong hóa hữu cơ là một hydrocacbon không no chứa ít nhất một liên
kết ba giữa các nguyên tử cacbon - cacbon. Những alkin đơn giản nhất, chỉ với một liên
kết ba, tạo thành một dãy đồng đẳng, dãy ankin với công thức tổng quát C
n
H
2n-2
. Axetilen
là ankin thông dụng nhất.

Như vậy axetilen là nguyên liệu quan trọng để giải quyết tốt vấn đề mặc - Người ta còn
dùng khí axeilen từ đất đèn để sản xuất muội than gọi là muội axetilen. Sau khi loại bỏ
các tạp chất, khí axetilen được chứa vào các bồn lớn rồi dùng nhiệt độ cao để phân huỷ
axetilen tạo ra cacbon (C) tinh khiết. Muội axetilen là nguyên liệu cao cấp dùng cho các
ngành điện tử, sơn, mực in, chế tạo thép cứng, chổi than, chế biến cao su.
Ngành sản xuất pin tiêu thụ rất nhiều muội than, bình quân để sản xuất 1 triệu chiếc pin
R20 phải cần từ 2,7 đến 3 tấn muội than axetilen. Nhà máy Đất đèn Tràng Kênh (Hải
Phòng) là cơ sở đầu tiên trong nước sản xuất muội than axetilen để cung cấp cho ngành
pin và các ngành kinh tê khác.
Trên đây, chúng ta đã tìm hiểu được một số ứng dụng của các hợp chất hữu cơ
trong thực tế. Trong cuộc sống hàng ngày các hợp chất hữu cơ không trực tiếp được sử
dụng nhưng cũng từ các hợp chất hữu cơ đó chúng ta đã sản xuất được các vật dụng sử
dụng cho đời sống. Các ankan, anken,…và các dẫn xuất, đồng phân được sử dụng rộng
rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất đồ dùng. Đặc biệt là Lipit, chất béo có tầm
quan trọng đối với cuộc sống của chúng ta. Hàng năm, nhu cầu về các sản phẩm chế
biến từ dầu mỡ lên tới 100 triệu tấn. Nhu cầu lớn như vậy cho ta thấy lipit, thành phần
chủ đạo của các sản phẩm chế biến từ dầu mỡ, đóng một vai trò quan trọng tạo ra giá trị
dinh dưỡng và tạo ra các tính chất chức mong muốn cho công nghệ thực phẩm. Thức ăn
giàu lipit là nguồn năng lượng đậm đặc cần thiết cho người lao động nặng, cần thiết cho
thời kì phục hồi dinh dưỡng đối với người ốm. Chính vì thế chúng ta cần phải biết sử
dụng đúng cách và hợp lí các nguồn hợp chất hữu cơ trong thiên nhiên.

Tài liệu tìm kiếm trên:

PHỤ LỤC
Lời mở đầu……………………………………………………………… trang 02
I) Ankan…………………………………………………………………………trang 03
II) Anken…………………………………………………………………………trang 05
III) Lipit…………………………………………………………………………….trang 06
IV) Polime…………………………………………………………………………trang 09


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status