HỢP CHẤT Carbonyl, carboxyl

HỢP CHẤT CARBONYL


CẤU TẠO - TÍNH CHẤT
R CH2



C

R'

O

Aldehid nhẹ dễ tan trong nước, thường có mùi cay,
aldehid cao không tan trong nước, thường có mùi thơm.
R

H

H

H

C

C

O

O

H

-Phản ứng cộng thân hạch
-Phản ứng oxi hóa–khử
-Phản ứng của Hα

H
O


1. Phản ứng cộng thân hạch
R

R
C O

OH
C

H A

A

H

R'

Cơ chế
R C

R'

H

O

R C

R'

O H

A

A
R C

R'

OH

Khả năng phản ứng


H C H
O



R> C H
O



R> C O


Cộng alcol - tạo thành acetal
OR'
HClkhan
R C H + R'OH

R C H

O

O

R''OH HClkhan

OH
Hemiacetal

Cơ chế:
R C

+

H

H

R C
OH

H

R'OH

R'

O H

R C H
OH

_H

OR'
R C H
OR''
Acetal
OR'
R C H
OH

Acetal bền với base. Dễ bị cắt với acid ở t0 thường.

Cộng với dẫn xuất amoniac
NH 2 Z

H

C O + NH 2 - Z

C N

C N OH (oxim)
C N R (imin)

NH 2-OH hidroxilamin
NH 2-R (R: alkil, aril hay hidrogen)
NH 2 - NH 2 hidrazin

Z + H 2O

+C O

NH 2-NHC 6H 5 phenilhidrazin

C N NH 2 (hidrazon)
hoàûc C N N C (azin)
C N NHC6H 5 (phenil hidrazon)

NH 2NHC 6H 3(NO 2)2
(2,4-dinitrophenil hidrazin)

NO2
C N NH
NO2
(2,4-dinitrophenil hidrazon)

NH 2 NH C NH 2 Semicarbazid
O

C N NH C NH 2
O (semicarbazon)


2. Phản ứng oxi hóa-khử
- Aldehid rất dễ bị oxid hóa.
Tác chất Tollens: Ag+/amoniac, Ag(NH3)2.
RCHO + Ag(NH3)2 → RCOOH + 2Ag↓
không màu
gương bạc
Thuốc thử Fehling: Cu2+/OHRCHO + Cu2+/OH- → RCOO + Cu2O↓
màu xanh
đỏ gạch
- Ceton khó bị oxy hóa
HCOOH

CH3 C C3H7
O

C3H7COOH

+

[O]

CH3COOH

+

C2H5COOH


2. Phản ứng oxi hóa-khử
Aldehid cho alcol 1o, Ceton cho alcol 2o
CH3CH=CHCHO + H2/Ni → CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH=CHCHO + NaBH4 →CH3CH=CHCH2OH
Cơ chế:
X

R CH CH C H
O

H

H
R CH CH C H

H 3O

O

NaBH4: Khử yếu, chỉ khử aldehyd ceton

LiAlH4: Khử mạnh, khử mọi nối C=O

H
R CH CH C H
OH


3. Phản ứng của Hα
3.1. Thế Hα bỡi chlor
CH3-CH=O + Cl2 → Cl3C-CH=O (cloral)
3.2. Súc hợp aldol: các ceton khó phản ứng
CH3 CH

OH

CH3 CH CH2 CH

O

OH

O

OH
H2O

CH3 CH CH CH
O

Acetaldehid  -hidroxibutradehid (acetaldol)

Cơ chế aldol hoá
H
CH2

OH
C H
_H O
2
O

CH3CH CH2CHO
OH

HO H
_ OH

CH3

CH2 C H

C
O

O
CH3CH CH2CHO
O

H

ỨNG DỤNG

Dung dịch aldehid formic 40%- formalin(formon).
Formon phản ứng với nhóm NH2 của protein làm
protein rắn lại, không bị thối.
Aldehid formic có mùi khó chịu, làm cay mắt, có độc
tính gây chảy máu mũi và xạm da.
Một số Aldehid thơm trong thiên nhiên
Benzaldehid có trong dầu hạnh nhân, cinamaldehid
trong dầu quế, aldehid lily trong hoa loa kèn, Vanilin
trong hạt vani…
CH3O

CH CH CHO
Cinamaldehyd

CH3
HO

CHO
Vanilin

CH3

C
CH3

CH3
CH2CHCHO

Aldehid lily


ACID CARBOXYLIC
R

C
O

O

H

R

C
O

Tính acid: Phản ứng với base
Thế thân hạch: Thay nhóm OH
Tính oxi hóa: Phản ứng khử

O

H


1. Tính acid
RCOO-H + H2O →

RCOO + H3O

Hằng số acid:

[RCOO ] [H 3O ]
Ka =
[RCOOH]
Giá trị Ka càng lớn thì tính acid càng mạnh
R-COOH + Na → RCOONa + 1/2H2
R-COOH + NaOH → RCOONa + H2O
2R-COOH + Na2CO3 → 2RCOONa + H2O + CO2


2. Phản ứng thế nhóm OH
Z

Z

R

C

O

H

R

C

O

H

R

2.1.Tạo ester
H

R C OH

R' OH

R' O H

O

R C OH

R C OH2

OH

OH

O H

2.3. Tạo thành anhydric acid
O

CH3 C OH
CH3 C OH
O

R'

R C OH

O

P2O5 , t

O

Z

H

O

O

O

C

0

H 2O
H

R C OR'

O
CH3 C
CH3 C
O

O

H 2O

O


3. Phản ứng khử
3.1 Phản ứng khử nhóm COOH → CHO hay OH
CH3CH2COOH LiAlH4 → CH3CH2CH2OH
3.2 Phản ứng khử CO2 của acid dicarboxylic
HOOC-CH2-COOH

t0 CH3-COOH + CO2

3.3 Phản ứng thế nguyên tử Hα
H


CH3 CH C OH
O

Cl2

P

Cl

CH3 CH C OH
O


Ứng dụng
COOH

COONa
O C

O
aspirin

CH3
natri benzoat


CÁC ACID MẬT
Có nhiều trong dịch mật.


DẪN XUẤT ACID
ESTER, AMID, AMINO ACID

ESTER

1. Ester hoa quả: là ester của acid và alcol béo thấp
HCOOC2H5 mùi rượu Rum; HCOOC5H11 mùi mận
CH3COOC5H11 mùi chuối; C3H7COOC2H5 mùi dứa
CH2 O C
2. Glycerid(chất béo)
O
C17H35COOH acid stearic
C15H31COOH acid palmitic + Glycerin  CH O C
O
C17H33COOH acid oleic
CH2 O C
3. Serid(sáp): C15H31COOC30H61
O
miricyl palmitat (sáp ong)
4. Sterid: là ester của acid béo cao với alcol vòng
RCOOH
cholesterid

cholesterol
HO

RCOO

R1
R2
R3

LÝ TÍNH

Nhiều ester có mùi thơm đặc trưng của quả chín
Các ester nhẹ và trung bình là những chất lỏng, nhẹ
hơn nước, dễ bay hơi.
Ester tan rất ít trong nước, tan nhiều trong dung môi
hữu cơ.

HÓA TÍNH:
Z

Thủy phân và Thế gốc alcol
Z

R C O R'
O

R C O R'
O

R C Z
O

O R


1.Phản ứng thủy phân
Ester dễ bị thủy phân trong môi trường base(xà phòng
hóa) RCOOR’ + NaOH → R-COONa + R’-OH

HO

OH

R

C

O

R'

R

O C

O

R'

R

O

O

CH2

C

O

C17H35

C

HO

R

O

CH2

OH

O
CH O C

C17H35

3NaOH

CH OH

3C17H35COONa

O
CH2

O C
O

C17H35

Tristeroyl glycerid

CH2

OH

Glycerin

Natristerat


2. Thế gốc alcol
2.1. Thế bỡi NH3 : tạo amid
C6H5-COOCH3 + NH3 → C6H5-CO-NH2 + CH3OH
Methylbenzoat
benzylamid
2.2. Thế bỡi hợp chất cơ magnesi :
tạo alcol bậc ba

R''MgX
R C OR'
OR
O

R C

O

1.R''MgX
R''
2.H2O

R''
R C
OH

R''


3. Phản ứng khử ester
R COOR'

LiAlH4
eter

RCH2OH

R'OH

CH3CH=CHCOOCH2CH3 + LiAlH4 → CH3CH=CHCH2OH
+ CH3CH2OH


Ứng dụng
-Các ester thấp có mùi thơm, làm thực phẩm.
-Lipid trong cơ thể có bản chất là ester, cung cấp năng

lượng gấp đôi glucid hoặc protid
-Diethyl phtalat(DEP) dùng trị cái ghẻ
-Methyl salycilat gây kích thích da, làm giảm đau cơ
bắp
COOC2H5

COOC2H5
DEP

OH

COOCH3
Methyl salicilat


AMID
OH

R C

R C

O

amid
CH3 C NH2
O
acetamid

NH2

R''

R C

O

O

NH R'

R C
O

amid thế

CH2 CH C NH2
O
acrylamid

C NH CH3
O N_methylbenzamid

N R'


CẤU TẠO – TÍNH CHẤT
R

C

N

O

H

H

R

C

N

O

H

Amid có tính lưỡng tính
Acid, base đều rất yếu
Chỉ có formamid là chất lỏng ở nhiệt độ thường.

H


HÓA TÍNH
1. Amid chỉ phản ứng với acid mạnh,
tạo các muối không bền và dễ bị thủy phân
CH3-CO-NH2 + HCl → [CH3-CO-NH3]+Cl

2. Phản ứng thủy phân
ở nhiệt độ sôi amid dễ bị thủy phân trong acid loãng
CH3-CO-NH2 + H2O → CH3-COOH + NH3