FILE 20220803 170142 điều chế hữu cơ

1

Điều chế các hợp chất hữu cơ
1. Hiđrocacbon no

Trong phòng thí nghiệm, người ta có thể điều chế các ankan thấp bằng cách nung khan muối natri của
axit cacboxylic với NaOH (ở dạng vơi tơi xút). Thí dụ:
CaO,t0

CH3–COONa + NaOH

CH4 + Na2CO3

CaO,t0

CnH2n+1–COONa + NaO–H

CnH2n+2 + Na2CO3

Riêng metan, có thể được điều chế bằng Al4C3
+ C ,t0

Al

H2O ( Hoặc HCl, H2SO4)

Al4C3

+

t0

(1) :

Al

C

(2) :

Al4C3 +

12H2O

(3) :

Al4C3 +

12HCl

Trong cơng
nghiệp, ankan
được điều chế từ
khí thiên nhiên,
khí dầu mỏ và
dầu mỏ bằng
phương pháp
chưng cất phân
đoạn.

-

Thành phần
chủ yếu của
khí thiên nhiên
là metan,
chiếm tới 95%
thể tích.

CH4↑

Al4C3
3CH4↑

3CH4↑

+

+

4Al(OH)3

4Al(Cl)3

Hidro hố các hiđrocacbon không no thu được ankan tương ứng

Ni,t0

CH2=CH–CH3 + H2

-

CH3–CH2–CH3

2. Hiđrocacbon không no:
2.1. Anken
- Tách nước từ ancol etylic:
C2H5OH

(H2SO4 đặc, ≥ 1700C)

C2H4 + H2O

Tổng quát:

CnH2n+1OH

(H2SO4 đặc, ≥ 1700C)

CnH2n + H2O

Tách H2 khỏi ankan:
CnH2n+2

Fe, t0

CnH2n +

H2

Ca

C
|||
C

Al4C3 + 4KOH + 4H2O → 3CH4 +
4KAlO2


- Tách HX từ dẫn xuất CnH2n+1X:
CnH2n+1X + NaOH

Ancol

CnH2n + NaX + H2O

(trong 2 phản ứng tách này cần chú ý quy tắc tách Zaixep để xác định sản phẩm chính: -OH và -X được
ưu tiên tách cùng nguyên tử H của C bậc cao (ít H hơn)).
- Tách X2 từ dẫn xuất đihalogen (2 nguyên tử halogen gắn với 2 nguyên tử C nằm cạnh nhau):
t0

CnH2nX2 + Zn

CnH2n + ZnBr2

- Cộng H2 có xúc tác Pd/PbCO3 vào ankin hoặc ankađien:
Pd/PbCO3

HC≡CH

2.2.
Ca

CH2=CH2

Ankin:
+C / t0

H2O ( Hoặc HCl, H2SO4)

CaC2
t0

(1) Ca + 2C

C2H2

CaC2

(2) CaC2 + H2SO4
C2H2 + CaSO4
Nhiệt phân metan là phương pháp điều chế metan trong công nghiệp. Nung metan với một
lượng nhỏ oxi:
2CH4

1500°C

CH≡CH + 2H2

2.3 Ankadien:

Dehidro hoá ankan thu được ankadien tương ứng:
Xt,600°C

CH3–CH–CH2CH3
|
CH3

CH3C=CHCH3
|
CH3

Xt,650°C

CH2=C–CH=CH2
|
CH3

3. Hiđrocacbon thơm (Aren):
Benzen có thể được điều chế bằng phản ứng Trime hoá axetilen:
Xt,600°C

3 HC≡CH
H

Xt,t0

+

CH2=CH2

Bản chất là phản ứng cộng HX của anken
Xt,t0

3 CH3–C≡CH
Metyl axetilen.

1,3,5-trinetylbenzen (mesitylen)

Stiren:

Xt,t0

+

Etyl benzen

Vinyl benzen ( Stiren)

4. ANCOL , PHENOL :
4.1 ANCOL :
- phương pháp hidrat hoá anken thu được ancol tương ứng
CH2=CH2
-

+

CH3–CH2–OH

Phương pháp sinh hoá lên men glucose:

Lên men

nC6H12O6

-

Xt,t0

H2O

2nC2H5OH

+

2nH2O

Đối với ancol metylic
Xt,t0

CH4

CO

-

+

+

½ O2

2H2

CH3OH
Xt,t0

CH3OH

Etylen Glycol:
+ đi từ dẫn xuất đi halogen của etan
CH2–CH2
|
|
Cl Cl

+

2NaOH

t0

CH2–CH2
|
|
OH OH

+ 2NaCl

H2

Etilen glicol cũng có thể được điều chế bằng phản ứng oxi hóa khơng hồn tồn eten
(etilen) bằng thuốc tím KMnO4.

-

3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O →
Ancol có thể được điều chế từ HCHC tạp chức
HO–CH2–CH2–COONa + NaOH

3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH

CaO,t0

C2H5OH + Na2CO3

4.2.
PHENOL
- Đi từ benzen

Cl

Benzen

clobenzen.

ONa

OH

Natri phenolat

phenol

(1)
Cl
+

Fe

Cl2

+

HCl

(2)
Cl

ONa
t0

+

2 NaOH

+ NaCl + H2O

(3)
ONa

OH
+

+ CO2 + H2O

-

Trong Công Nghiệp, phenol được sản xuất từ Cumen

5. ALDEHYDE, ACID CARBOXYLIC:
5.1. ALDEHYDE:
- Điều chế aldehyde bằng phương pháp oxi hoá ancol bậc I:
R–CH2OH + CuO

t0

RCH=O

+ Cu + H2O

NaHCO3


-

Trong cơng nghiệp, người ta oxi hố metan có xúc tác thu được Aldehyde fomic
Xt,t0

CH4

-

+

HCH=O

+

+

½ O2

Xt,t0

CH3–CH=O

Aldehyde có thể thu được từ phản ứng cộng nước
CH≡CH

+

H–OH

HgSO4

CH3CHO

5.2.
CARBOXYLIC ACID:
- Điều chế axit axetic từ ancol etylic:

H
|
Men giấm
CH3–C–OH + O2
|
H

CH3–COOH +

-

Điều chế axit axetic từ aldehyde:

-

CH3–C–H
+
½ O2
||
O
Điều chế axit axetic từ ancol metylic:

Mn2+, t0

CH3–OH
-

H2O

Oxi hóa khơng hồn tồn etilen là phương pháp hiện đại nhất để sản xuất andehit axetic:

CH2=CH2

-

O2

+

CO

Xt,t0

H2O

+

H–OH

CH3COOH

2 CH3COOH

-

Axit cacboxylic từ anđehit:
R–COOH +

-

R–CHO +

Br2 + H2O
Điều chế axit oxalic từ axetilen:
3C2H2 + 8 KMnO4 + 4 H2O

3 (COOH)2 + 8MnO2
+ 8KOH

-

Đi từ ancol (oxi hóa ancol bằng kmno4 trong H2SO4,..)
R–CH2OH

O2, xt
- H2O

R–COOH

Phương pháp
hiện đại nhất để
sản xuất axit
axetic là đi từ
metanol
(CH3OH) và
khí CO

-

H2SO4 vừa có
vai trị xúc tác,
vừa có vai trị

hút nước làm
phản ứng
chuyển dịch
theo chiều
thuận làm tăng
hiệu suất phản
ứng. (Phản ứng
este hoá).

CH3–C–OH
||
O

Anhydride acetic ra axit axetic:
(CH3CO)2

-

2HBr


6. ESTE
H2SO4 đặc

R–COOH + HO–R’

R–COO–R’
H2SO4 đđ

C6H5–OH

+
Phenol

COOH

(CH3CO)2O
Anhidit axetic

CH3COOC6H5 + CH3COOH
phenyl axetat

COOH

(CH3CO)2O,
H2SO4

OH

OCOCH3

-CH3COOH

Salicylic acid

Aspirin

O
||

O

||

CH3COOH,
H2SO4

OH

O

–H2O

OH
Salicylic acid

-

OH
mrtyl salicylat

OH
|

ONa
|
+ NaOH

Phenol

O
||

ONa
|
+
-

Natri phenolat
-

O
|

O
||
Cl

+ NaCl

Vinyl axetat:

CH3COOH + CH≡CH → CH3COOCH=CH2
-

Metyl acrylat:
• Vinyl xianua:

CH≡CH + HCN →
•

CH2=CH–C≡N

Ancol metylic:

Aspirin (o-CH3COOC6H5COOH),
hay acetylsalicylic acid (ASA),
(acetosal) là một dẫn xuất của
acid salicylic, thuộc nhóm thuốc
chống viêm non-steroid; có tác
dụng giảm đau, hạ sốt, chống
viêm; nó cịn có tác dụng chống
kết tập tiểu cầu, khi dùng liều
thấp kéo dài có thể phịng ngừa
đau tim và hình thành cục nghẽn
trong mạch máu. Trẻ em dưới 12
tuổi khơng nên dùng Aspirin, bị
cho là có thể gây ra hội chứng
Reye, nếu khơng có toa bác sĩ.

-

Các este chứa gốc phenyl không
điều chế được bằng phản ứng của
axit cacboxylic với phenol mà
phải dùng anhidrit axit hoặc
clorua axit tác dụng với phenol.
Axetyl clorua không phản ứng
trực tiếp với phenol. Đầu tiên
phenol phản ứng với kiềm tạo
thành natri phenolat phản ứng với
axetyl clorua để tạo ra phenyl

axetat.


CH3Cl +
•

NaOH

→

CH3OH + NaCl

Metyl acrylat:

CH2=CH–C≡N + 2H2O → CH2=CH–COOH + NH3↑
CH2=CHCOOH + CH3OH → CH2=CHCOOCH3
-

Chuỗi phản ứng tổng hợp metyl benzoate

CH3
|

CH2Cl
|
Cl2 , as
-HCl

CH2OH
|

CHO
|

NaOH

CuO, t0

- NaCl

- Cu, H2O
½ O2,Mn2+

7. AMIN
- Phương pháp khử hợp chất Nitro:
NO2

NH2
+

3H2

Xt, t0, p

+ 2H2O

COOH CH3OCO
|
|