Chuyên đề dẫn xuất Halogen-Ancol-Phenol - Pdf 27

Trang 1
CHUYÊN ĐỀ 3: DẪN XUẤT HALOGEN - ANCOL – PHENOL

A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

DẪN XUẤT HALOGEN

I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI, ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP
1. Khái niệm và phân loại
– Khi thay thế nguyên tử hidro của phân tử hidrocacbon bằng nguyên tử halogen ta được dẫn xuất
halogen
– Bậc của dẫn xuất halogen: chính là bậc của nguyên tử C liên kết trực tiếp với halogen X.
– Tùy thuộc vào gốc hidrocacbon mà người ta chia dẫn xuất halogen thành dẫn xuất no, không no và
thơm.
– Tùy thuộc vào khả năng tham gia phản ứng thế halogen (X) bằng nhóm – OH, người ta phân làm 3
loại chính:

Dẫn xuất ankyl halogen:
CH
3
Cl, C
2
H
5
Cl, CH
2
Cl
2
, ( Nhóm 1)

Dẫn xuất anlyl halogen, benzyl halogen:

2. Đồng phân
– Dẫn xuất halogen có đồng phân cấu tạo (đồng phân mạch C và đồng phân vị trí halogen) và có thể
có đồng phân hình học.
3. Danh pháp
– Tên thường:
CHCl
3
: Clorofom CHBr
3
: Bromofom CHI
3
: Iodofom
– Tên gốc + chức:
CH
2
= CH – Cl: Vinyl clorua CH
2
= CH – CH
2
-Cl: Anlyl clorua
C
6
H
5
– CH
2
– Cl: Benzyl clorua C
6
H
5

– Phản ứng với H
2
O nóng

Dẫn xuất nhóm 1 và 3 không phản ứng với H
2
O ở mọi nhiệt độ

Dẫn xuất nhóm 2 phản ứng với H
2
O khi đung nóng
CH
2
= CH – CH
2
– Cl + H
2
O
0
t
→
CH
2
= CH – CH
2
-OH + HCl
Anlyl Clorua
C
6
H

Br + NaOH
0
t
→
CH
3
CH
2
OH + NaBr
CH
2
= CH – CH
2
– Cl + NaOH
0
t
→
CH
2
= CH – CH
2
– OH + NaCl

Dẫn xuất nhóm 3 không phản ứng thế với dung dịch kiềm kể cả khi đun nóng
2. Phản ứng tách hiđrohalogenua
PTTQ: (đối với dẫn xuất halogen no, đơn chức, mạch hở)
C
n
H
2n+1

Chú ý:
– Quy tắc Zaixep: Khi tách HX của dẫn xuất halogen thì ưu tiên tách X với nguyên tử H ở C bên cạnh
bậc cao hơn làm sản phẩm chính
– Khi tách HX của dẫn xuất halogen thu được 1 anken duy nhất (không tính đồng phân hình học) thì dẫn
xuất halogen là no, bậc 1 hoặc đối xứng.
3. Phản ứng với kim loại Mg (môi trường ete khan)
RX + Mg
0
t
→
R – Mg – X Khả năng phản ứng: RI > RBr > RCl
Chú ý: R – Mg – X
 →
+
2
CO
R – COO – Mg – X
→
HCl
R – COOH + MgXCl

ANCOL
I. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI
1. Khái niệm
– Ancol là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm OH liên kết trực tiếp với nguyên tử C no.
– CT chung: C
n
H
2n + 2 - 2k - x
(OH)


Khi k = 0 và x = 1 ta có ancol no đơn chức: C
n
H
2n + 1
OH hay C
n
H
2n + 2
O hoặc ROH
– Bậc ancol là bậc của nguyên tử C liên kết trực tiếp với nhóm OH.
Thí dụ:
DEHOA.NET
Trang 3
CH
3
– CH
2
– CH
2
– CH
2
OH: ancol bậc I
CH
3
– CH
2
– CH(CH
3
) – OH: ancol bậc II

2
OH-CH
2
OH (etilen glicol), CH
2
OH-CHOH-CH
2
OH (glixerol)
3. Một số trường hợp không bền của Ancol
– Ancol dạng: R – CH = CH – OH (ancol bậc 1 có OH liên kết với C không no)
R – CH = CH – OH → R – CH
2
CHO (anđehit)
– Ancol dạng: R – CH
2
– CH(OH)
2
(ancol có 2 nhóm OH liên kết với 1 C ở ngoài cùng)
R – CH
2
– CH(OH)
2
→ R – CH
2
– CHO (anđehit) + H
2
O
– Ancol dạng: R – CH = C(OH) – R’ (ancol bậc 2 có OH liên kết với C không no ở phía trong)
R – CH = C(OH) – R’ → R – CH
2

1. Đồng phân: Chỉ có đồng phân cấu tạo (gồm đồng phân mạch C và đồng phân vị trí nhóm OH).
Thí dụ C
4
H
10
O có 4 đồng phân ancol
CH
3
– CH
2
– CH
2
– CH
2
– OH; CH
3
– CH(CH
3
) – CH
2
– OH
CH
3
– CH
2
– CH(CH
3
) – OH; CH
3
– C(CH


2R(ONa)
x
+ xH
2



OH
xiclohexan

DEHOA.NET
Trang 4
Muối R(ONa)
x
dễ phản ứng với H
2
O tái tạo lại ancol
R(ONa)
x
+ xH
2
O → R(OH)
x
+ xNaOH
b. Phản ứng với dung dịch axit ( phản ứng este hóa)
– Phản ứng với axit vô cơ
C
2
H

C
n
H
2n+1
OH
0
2 4
H SO , 170 C
→
C
n
H
2n
+ H
2
O
– Tách H
2
O của 2 phân tử rượu no đơn chức ở 140
0
C xúc tác H
2
SO
4 đặc nóng
tạo thành ete
2ROH
0
2 4
H SO , 140 C
→

O
d. Phản ứng oxi hóa
– Oxi hóa không hoàn toàn


Ancol bậc 1 khi bị oxi hóa bởi CuO/t
o
cho ra sản phẩm là andehit
R – CH
2
OH + CuO
0
t
→
RCHO + Cu↓ + H
2
O


Ancol bậc hai khi bị oxi hóa bởi CuO/t
o
cho ra sản phẩm là xeton.
R – CH(OH) – R’ + CuO
0
t
→
R – CO – R’ + Cu↓ + H
2
O



đ
i

u ki

n th
ườ
ng t

o thành dung d

ch màu xanh lam. Ph

n

ng này dùng
để

nh

n bi
ế
t ancol
đ
a ch

c có t

hai nhóm OH tr


p C
4
H
6
ta
đượ
c caosubuna
– Lên men gi

m: C
2
H
5
OH + O
2

 →
'gim
CH
3
COOH + H
2
O
2. Điều chế

Đ
i

u ch

− − →
− −
2
CH OH HO CH
CH H + Cu(OH) + HO CH
CH OH HO CH
2 2
2
2 2
O
− −
− − − −
− −
CH OH HO CH
CH O CH + 2H O
CH OH HO CH
Cu


DEHOA.NET
Trang 5
– Th

y phân d

n xu

t halogen c

a hydrocacbon no trong môi tr

Đ
i

u ch
ế
C
2
H
5
OH t

tinh b

t, xenluloz
ơ
(C
6
H
10
O
5
)
n

2
0
+H O
t , xt
→
C

3C
2
H
4
+ 2 KMnO
4
+ 4H
2
O

3C
2
H
4
(OH)
2
+ 2MnO
2

đen
+2KOH

Đ
i

u ch
ế
glixerol
đ
i t

= CH – CH
2
Cl + Cl
2
+ H
2
O

CH
2
Cl – CH(OH) – CH
2
Cl + HCl
CH
2
Cl – CH(OH) – CH
2
Cl + 2NaOH

CH
2
(OH) – CH(OH) – CH
2
(OH) + 2NaCl
Glixerol
– T

CH
4
: 2CH

+ xH
2


Mu

i R(ONa)
x
d

ph

n

ng v

i H
2
O tái t

o l

i ancol
R(ONa)
x
+ xH
2
O

R(OH)

x

y ra ph

n

ng gi

a ancol và kim lo

i nh
ư
ng khi nói dung d

ch
ancol (có
độ
r
ượ
u) ph

n

ng v

i kim lo

i ki

m d

Ví dụ 1:
Cho 1 lít c

n 92
o
tác d

ng v

i Na d
ư
. Cho kh

i l
ượ
ng riêng c

a r
ượ
u etylic nguyên ch

t là 0,8
g/ml. th

tích khí H
2

đượ
c


mol H
2
O là
80
18
= 4,444 mol
PTP
Ư
:
C
2
H
5
OH + Na

C
2
H
5
ONa +
1
2
H
2

16 mol 8 mol
H
2
O + Na



c, k
ế
ti
ế
p nhau trong dãy
đồ
ng
đẳ
ng tác d

ng
h
ế
t v

i 9,2 gam Na, thu
đượ
c 24,5 gam ch

t r

n. Hai ancol
đ
ó là
A. CH
3
OH và C
2
H


c phân t

chung c

a 2 ancol là
R
OH
Ta có
R
OH + Na


R
ONa + 1/2 H
2

BTKL

m
Hiđro
= 24,5 – (15,6 + 9,2) = 0,3 gam

n
Hiđro
= 0,15 mol
3552
3,0
6,15
173,0 =→==+=→= RRMmoln

đơ
n ch

c có m

t liên
k
ế
t
đ
ôi trong phân t

có s

mol b

ng nhau tác d

ng h
ế
t v

i Na thu
đượ
c 4,48 lít H
2



đ

= 2.
4, 48
22,4
= 0, 4 mol
M
=
18
0,4
= 45

có 1 ancol có phân t

kh

i nh

h
ơ
n 45

Hai ancol
đ
ó là CH
3
OH: 0,02 mol
ROH: 0,02 mol

m
Ancol
= 32*0,02 + (R + 17)*0,02 = 18

2 4
H SO , 170 C
→
C
n
H
2n
+ H
2
O


Khi tách H
2
O c

a Ancol

170
0
C xúc tác H
2
SO
4
thu
đượ
c An ken

Ancol no,
đơ

OHAnkenAncol
mmm
2
+
=
( B

o toàn kh

i l
ượ
ng)


OHAnkenupAncol
nnn
2
)'/(
=
=
( B

o toàn nguyên t

)


)'()'(
22
BtĐôCOAtĐôCO


140
0
C xúc tác H
2
SO
4 đặc
s

t

o ra
k(k + 1)
2

phân t

ete, trong
đ
ó có k ete
đố
i x

ng.
DEHOA.NET
Trang 7



m

Ví dụ 1:
Khi th

c hi

n ph

n

ng tách n
ướ
c
đố
i v

i r
ượ
u (ancol) X, ch

thu
đượ
c m

t anken duy nh

t.
Oxi hoá hoàn toàn m

t l
ượ


c: C
n
H
2n+2
O
Theo
đề
: S

mol CO
2
là 5,6 : 22,4 = 0,25 mol
S

mol H
2
O là 5,4 : 18 = 0,3 mol

S

mol ancol = 0,05 mol

n = 5. V

y CTPT X là C
5
H
12
O


CH
3
– CH
2
– CH(CH
3
) – CH
2
OH
Ví dụ 2: Đ
un nóng 12,90 gam h

n h

p X g

m 2 ancol no,
đơ
n ch

c, b

c 1, là
đồ
ng
đẳ
ng k
ế
ti

Lời giải:
Đặ
t CT c

a hai ancol là OHR


BTKL


m
nước
= m
ancol
- m
ete

= 12,9 - 10,65 = 2,25 (gam)


n
nước

= 0,125 mol

n
ancol
= 2n
nước


ti
ế
p nhau tác d

ng v

i n
ướ
c (có H
2
SO
4
làm xúc tác) thu
đượ
c h

n h

p Z g

m hai r
ượ
u (ancol) X và Y.
Đố
t cháy hoàn toàn 1,06 gam h

n h

p Z sau
đ

nh Công th

c c

u t

o thu g

n c

a X và Y
Lời giải:
Ta có:
n
NaOH ban đầu
= 0,2 mol;
n
NaOH dư
= 0,1 mol

n
NaOH p/ư
= 0,1 mol
CO
2
+ 2 NaOH

Na
2
CO

c,
đồ
ng
đẳ
ng k
ế
ti
ế
p:
2 2n n
C H O
+
:
2 2n n
C H O
+
+
3
2
n
O
2



n
CO
2
+ (
n

= 0,05

n
= 2,5

Công th

c c

a X, Y là C
2
H
5
OH và C
3
H
7
OH
3. Phản ứng oxi hóa

Oxi hóa không hoàn toàn:
C
n
H
2n + 1
OH + CuO

C
n
H

OH +
3n
2
O
2

0
t
→
nCO
2
+ (n+1)H
2
O


Khi
đố
t cháy ancol X n
ế
u thu
đượ
c
OHCO
nn
22
<→

2
và H
2
O. N
ế
u t

l


→=
22
.5,1
COO
nn

CTPT X d

ng: C
n
H
2n + 2
O (ete ho

c ancol no,
đơ
n ch

c h


n h

p h
ơ
i thu
đượ
c có t

kh

i
đố
i v

i
hi
đ
ro là 15,5. Giá tr

c

a m là
A.
0,92 B. 0,46 C. 0,32 D. 0,64
Lời giải:
G

i CTPT c

a r

– m
Cu
= 16x = 0,32

x = 0,02 mol
H

n h

p h
ơ
i:



OH
Y
2
có t

kh

i so v

i H
2
là 15,5 nên ta có: 442.5,15
1
1
1.181.

ươ
ng pháp lên men ng
ườ
i ta
đ
i

u ch
ế

đượ
c 100 lít
r
ượ
u etylic tuy

t
đố
i có kh

i l
ượ
ng riêng là 0,8 g/ml. Tính hi

u su

t c

a quá trình ph



i l
ượ
ng tinh b

t:
6
20
.10
100
= 2. 10
5
gam

kh

i l
ượ
ng r
ượ
u etylic thu
đượ
c là:
5
2.10
. .2.46
162
n
n
= 113580. 24 g

ượ
ng CO
2

sinh ra
đượ
c h

p th

hoàn toàn vào dung d

ch Ca(OH)
2
thu
đượ
c 550 gam k
ế
t t

a và dung d

ch X.
Đ
un
k

dung d

ch X thu thêm

OHCOmolCaCOHCOCa
molCaCO
CO
nCOOHHnCOHnCOHCup
o
o
txt
OHCa
txt
OnH
n
223
,
23
3
)(
2
252
,
61265106
)1()(
5,5:
22)(:'/
2
2DEHOA.NET
Trang 9
Da

u c
ơ
trong phân t

có nhóm OH liên k
ế
t tr

c ti
ế
p v

i nguyên t

C vòng
benzen. C
n
H
2n – 7
OH (
6

n
). Thí d

: C
6
H
5
OH (phenol),


p ch

t không thu

c lo

i phenol mà là ancol
th
ơ
m.
Thí d

: C
7
H
8
O
4 - metyl phenol
P - metyl phenol
P – crezol
Ancol benzylic
– Khi nhóm OH liên k
ế
t v

i C

n


n, phenol th
ườ
ng b

ch

y r

a và th

m màu d

n do hút

m và b

oxi hóa b

i oxi
không khí.
– Phenol
độ
c, khi ti
ế
p xúc v

i da gây b

ng. Các phenol là ch


o thành mu

i phenolat
2C
6
H
5
OH + 2Na

2C
6
H
5
ONa + H
2


Natri phenlot
– Tác d

ng v

i dung d

ch baz
ơ
(do

nh h
ưở

6
H
5
ONa + CO
2
+ H
2
O

C
6
H
5
OH + NaHCO
3

C
6
H
5
ONa + HCl

C
6
H
5
OH + NaCl
2. Phản ứng thế H của vòng benzen

– Tác d

ế
t phenol
C
6
H
5
OH + 3Br
2


C
6
H
2
Br
3
OH

+ 3HBr
– Tác d

ng v

i dung d

ch axit HO- NO
2
t

o dung dich axit picric ( 2,4,6 – trinitro phenol)

3
OH

Od

CH
3
DEHOA.NET
Trang 10
– Ứng dụng:
Ph

n l

n phenol
đượ
c dùng
để
s

n xu

t poliphenolfoman
đ
ehit (PPF: dùng làm ch

t d


t kích
thích sinh tr
ưở
ng th

c v

t, ch

t di

t c

2,4 – D (axit 2,4 –
đ
iclophenoxiaxetic), ch

t di

t n

m m

c
(nitrophenol), ch

t tr

sâu b

5
ONa

C
6
H
5
OH
Ho

c C
6
H
6

 →
−=
32
CHCHCH
C
6
H
5
CH(CH
3
)
2

 →
422


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

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