Chơng 9
anđehit - xeton - axit cacboxylic

Bộ dụng cụ tổng hợp hữu cơ
Đặc điểm cấu tạo của nhóm cacbonyl và nhóm cacboxyl.
Phản ứng cộng vào nhóm cacbonyl.
Phản ứng oxi hoá anđehit và xeton.
Tính axit và phản ứng este hoá của axit cacboxylic.
Phơng pháp điều chế và ứng dụng của anđehit và axit cacboxylic.
225
Hoa, quả, thân thực vật thờng có chứa các
hợp chất thuộc loại anđehit, xeton và axit
cacboxylic.
anđehit và xeton
Biết định nghĩa, cấu trúc, phân loại, danh pháp của anđehit và xeton.
Biết tính chất vật lí và hiểu tính chất hoá học của anđehit và xeton.
Biết phơng pháp điều chế, ứng dụng của fomanđehit, axetanđehit
và axeton.
I Định nghĩa, cấu trúc, phân loại, danh pháp và tính chất
vật lí
1. Định nghĩa và cấu trúc
a) Định nghĩa
Nhóm >C = O đợc gọi là nhóm cacbonyl.
Anđehit là những hợp chất mà phân tử có nhóm CH=O liên kết với gốc
hiđrocacbon hoặc nguyên tử H. Nhóm CH=O là nhóm chức của anđehit, nó đ -
ợc gọi là nhóm cacbanđehit. Thí dụ : HCH=O (fomanđehit), CH
3
CH=O
(axetanđehit)
Xeton là những hợp chất mà phân tử có nhóm >C=O liên kết với 2 gốc
hiđrocacbon. Thí dụ :

điện tích dơng,
+
.
.
Chính vì vậy các phản ứng của nhóm >C=O có những điểm
giống và những điểm khác biệt so với nhóm >C=C<.
2. Phân loại
Dựa theo cấu tạo của gốc hiđrocacbon, ngời ta phân chia anđehit và xeton thành
3 loại : no, không no và thơm. Thí dụ : CH
3
CH=O thuộc loại anđehit no,
CH
2
= CH CH = O thuộc loại anđehit không no,
6 5
C H CH O=
thuộc loại anđehit
thơm,
3 3
||
CH C CH
O

thuộc loại xeton no,
3 6 5
||
CH C C H
O

thuộc loại xeton thơm,...

ứng ghép với đuôi on, mạch chính chứa nhóm >C=O, đánh số 1 từ đầu gần nhóm
đó. Tên gốc chức của xeton gồm tên hai gốc hiđrocacbon đính với nhóm >C=O
và từ xeton. Thí dụ :

3 3
CH C CH
||
O3 2 3
CH C CH CH
||
O

3 2
CH C CH CH
||
O
=
Tên thay thế : propan-2-on butan-2-on but-3-en-2-on
Tên gốc - chức : đimetyl xeton etyl metyl xeton metyl vinyl xeton
Anđehit thơm đầu dãy, C
6
H
5
CH = O đợc gọi là benzanđehit (anđehit benzoic).
Xeton thơm đầu dãy C
6
H

axeton có mùi thơm nhẹ, menton có mùi bạc hà,
II Tính chất hoá học
1. Phản ứng cộng
a) Phản ứng cộng hiđro (phản ứng khử)
Khi có xúc tác Ni đun nóng,
anđehit cộng với hiđro tạo ra ancol
bậc I, xeton cộng với hiđro tạo
thành ancol bậc II.
CH
3
CH = O + H
2
o
Ni,t


CH
3
CH
2
OH
o
Ni,t
3 3 2 3 3
||
|
CH C CH H CH CH CH
O OH
+
b) Phản ứng cộng nớc, cộng hiđro xianua

||
CN
CH C CH H CN CH C CH
O OH
+

(xianohiđrin)
CH
3
CH=O+ N

C



3
CH CH O
|
C N



3 3
| |
CH CH O H CH CH OH
C N C N
+
+

228

+ H
2
O [Ag(NH
3
)
2
]OH + NH
4
NO
3
(phức chất tan)
RCH=O + 2[Ag(NH
3
)
2
]OH RCOONH
4

+ 2Ag + 3NH
3

+ H
2
O
Phản ứng tráng bạc đợc ứng dụng để nhận biết anđehit và để tráng gơng, tráng
ruột phích.
3. Phản ứng ở gốc hiđrocacbon
Nguyên tử hiđro ở bên cạnh nhóm cacbonyl dễ tham gia phản ứng. Thí dụ :
3
CH COOH

Các anđehit và xeton thông dụng thờng đợc sản xuất từ hiđrocacbon là sản
phẩm của quá trình chế biến dầu mỏ.
oxi hoá không hoàn toàn metan là phơng pháp mới sản xuất fomanđehit :
CH
4
+ O
2

o
xt, t

HCH = O + H
2
O
oxi hoá etilen là phơng pháp hiện đại sản xuất axetanđehit :

2CH
2
= CH
2

+ O
2

2 2
PdCl , CuCl

2CH
3
CH = O

đợc giải phóng ra khỏi các dung dịch đó (do

s
t
thấp) nên đợc dùng làm dung môi
trong sản xuất nhiều loại hoá chất, kể cả một số polime.
Axeton còn dùng làm chất đầu để tổng hợp ra nhiều chất hữu cơ quan trọng
khác nh clorofom, iođofom, bisphenol-A,...
230
Bài tập
1. Hãy điền hết các từ " nguyên tử, liên kết, phân cực, lai hoá sp
2
, cả hai, một, , , đôi,
electron,
+
,
-
, độ âm điện " vào đoạn văn sau đây (mỗi từ có thể dùng nhiều lần, liền
nhau, hoặc riêng rẽ): "... C=O gồm .... và ... C và O đều ở trạng thái ... O có ... lớn hơn
nên hút ... về phía mình làm cho ... trở thành ... O mang ... C mang ..."
2. Hãy lập công thức chung cho dãy đồng đẳng của anđehit fomic và cho dãy đồng đẳng
của axeton.
3. Gọi tên thông thờng và tên thay thế các anđehit và xeton sau :
a) CH
3
CHO b) CH
3
CH(Cl)CHO c) (CH
3
)

n
H
2n
O có thể thuộc những loại hợp chất nào, cho thí dụ đối với C
3
H
6
O.
b) Viết công thức cấu tạo các anđehit và xeton đồng phân có công thức phân tử C
5
H
10
O.
6. Hãy giải thích vì sao :
a) Các chất sau đây có phân tử khối xấp xỉ nhau nhng lại có điểm sôi khác nhau nhiều
: propan-2-ol (82
o
C), propanal (49
o
C) và 2-metylpropen (-7
o
C).
b) Anđehit fomic (M = 30 g) tan trong nớc tốt hơn so với etan (M = 30 g).
7. Hãy nêu dẫn chứng (có viết phơng trình hoá học của phản ứng) chứng tỏ :
a) Anđehit và xeton đều là những hợp chất không no.
b) Anđehit dễ bị oxi hoá, còn xeton thì khó bị oxi hoá.
c) Fomanđehit có phản ứng cộng HOH
8. Hãy điền chữ Đ (đúng) hoặc S (sai) vào dấu [ ] ở mỗi câu sau :
a) Anđehit là chất khử yếu hơn xeton. [ ]
b) Anđehit no không tham gia phản ứng cộng. [ ]

?
b) CH
2
=CH
2

+

2 2 2
o
O , PdCl , CuCl
t
B
HCN+

D
c) C
6
H
5
CH=CH
2

+
+

2
o
H Odư, H
t

Br ,H
L

10*. Oxi hoá 4,6 g hỗn hợp chứa cùng số mol của hai ancol đơn chức thành anđehit thì
dùng hết 7,95 g CuO. Cho toàn bộ lợng anđehit thu đợc phản ứng với dung dịch
AgNO
3
trong amoniac thì thu đợc 32,4 g bạc. Hãy xác định công thức cấu tạo của hai
ancol đó, biết rằng các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn.
T liệu Liên kết đôi C=O có phản ứng trùng hợp không ?
Trùng hợp là một phản ứng đặc trng của liên kết C = C anken. Liệu liên kết C = O ở
anđehit và xeton có phản ứng trùng hợp không ?
Chỉ có fomanđehit, axetanđehit và axeton là có phản ứng tơng tự phản ứng trùng hợp.
ở các lọ đựng fomalin (dung dịch 40% fomanđehit), sau một thời gian bảo quản thờng
thấy xuất hiện một lớp bột màu trắng lắng xuống đáy bình. Đó chính là sản phẩm tự trùng
hợp của fomanđehit, poli(oximetylen), hay còn gọi là parafom :
nCH
2
= O
2
H O

...

CH
2

O

CH

ợc sử dụng làm chất đốt rất thuận lợi cho các đoàn thám hiểm, các thợ săn,... hoạt động ở
vùng Bắc Cực hoặc ở những ngọn núi quanh năm băng tuyết bao phủ.
Ngày nay ngời ta dùng những chất đặc hiệu để làm cho etanol hoá rắn ngay ở nhiệt độ
thờng và cũng gọi là cồn khô. Cồn khô đợc dùng để đun nấu ngay trên các bàn tiệc vì nó
an toàn hơn so với các bếp ga nhỏ.
233
.
.
.
'
Luyện tập
Anđehit và Xeton
Nắm vững sự giống nhau và khác nhau về cấu trúc và tính chất
hoá học của anđehit và xeton.
Vận dụng để giải các bài tập nhận biết, so sánh và điều chế.
I Kiến thức cần nắm vững
Anđehit Xeton
Cấu trúc
R
C
H
O
+

R
C O

+
R
,

lên thì độ tan trong nớc giảm dần.
Tính chất hoá học
RCH=O + H
2


o
Ni,t
RCH
2
OH
RCH=O + HCN
RCH(OH)CN
RCH=O + 2[Ag(NH
3
)
2
]OH 2Ag +
RCOONH
4
+ 3NH
3
+ H
2
O
RCH=O + Br
2

2
H O

(1 tiết)
.
.
.