Andehit - Este - Axit(mới)

ANĐEHIT – XETÔN – AXIT – ESTE
A. ANĐEHIT:
I. CTC : C
n
H
2n + 2 – 2k – a
(CHO)
a
(n ≥ 0, k ≥ 0, a ≥ 1) hay R(CHO)
a
.
II. Lí tính :
• HCHO, CH
3
CHO là chất khí không màu, mùi xốc, tan trong H
2
O và nhiều dung
môi hữu cơ.
• Anđehit có t
0
s
, t
0
nc
cao hơn các HC vì có liên kết C = O phân cực.
• Dd chứa 37 – 40% HCHO gọi là fomon hay fomalin.
III. Hóa tính :
1. Phản ứng cộng :
• Cộng H
2
: xt: Ni, t

0
: RCHO + H
2
 RCH
2
OH (phản ứng khử)
• Cộng NaHSO
3
: RCHO + NaHSO
3
 RCH(SO
3
Na)(OH) 
• Cộng HCN: RCHO + HCN  RCH(OH)(CN) Xianohiđrin.
• Cộng H
2
O: Trong dd, tồn tại ở dạng hỗ biến: RCHO + H
2
O  RCH(OH)
2
.
2. Phản ứng oxi hóa : RCHO + [O]  RCOOH.
a. Với không khí: (xt: Mn
2+
, t
0
): RCHO + ½ O
2
 RCOOH.
b. Với dd Br

2
: Anđehit làm mất màu dd Br
2
: RCHO + Br
2
+ H
2
O  RCOOH +
2HBr.
c. Với dd AgNO
3
/NH
3
:
• RCHO + 2[Ag(NH
3
)
2
]OH  RCOONH
4
+ 3 NH
3
+ 2Ag + H
2
O.
• RCHO + 2 AgNO
3
+ 3 NH
3
+ H

2
O  RCOONH
4
+ 2 NH
4
NO
3
+ 2Ag.
c. Với Cu(OH)
2
: (xt: OH
-
, t
0
)
• RCHO + 2 Cu(OH)
2
 RCOOH + Cu
2
O 
(đỏ gạch)
+ 2H
2
O.
• RCHO + 2 Cu(OH)
2
+ NaOH  RCOONa + Cu
2
O 
(đỏ gạch)

+ 3H
2
O.
3. Phản ứng trùng hợp : (xt: Ca(OH)
2
, t
0
)
• Nhị hợp (đime hóa):
2HCHO  OH – CH
2
CHO (anđhehit hiđroxyl axetic; 2 – hiđoxietanal).
• Lục hợp: 6HCHO  OHCH
2
– (CHOH)
4
– CHO (glucozơ)
4. Phản ứng trùng ngưng : Với phenol tạo nhựa bakelit.
5. Phản ứng thế ở C
α
: (xt: as): CH
3
CHO + Cl
2
 CH
2
ClCHO + HCl
IV. Điều chế :
1. Phương pháp chung : Oxi hóa ancol bậc I bằng O
2

với xt: Cu, Ag, t
0
hoặc CuO, t
0
.
RCH
2
OH + CuO  RCHO + Cu + H
2
O.
2. Điều chế HCHO :
• Từ metan: (V
2
O
5
, 400
0
C hoặc N
x
O
y
, 600
0
C) CH
4
+ O
2
 HCHO + H
2
O.

• Từ ancol metylic: Giống ppc.
3. Điều chế CH
3
CHO:
• Từ etilen: (Xt: CuCl
2
, PdCl
2
, t
0
) C
2
H
4
+ ½ O
2
 CH
3
CHO.
• Từ axetilen: (xt: HgSO
4
, H
2
SO
4
, 80
0
C): C
2
H

2
+ H
2
O  CH
3
CHO.
• Từ ancol etlyic: CH
3
CH
2
OH + CuO  CH
3
CHO + Cu + H
2
O.
• Từ etylenglicol: (NaHSO
4
, t
0
): OHCH
2
– CH
2
OH  CH
3
CHO + H
2
O.
• Từ vinylclorua (t
0

cao, p cao): CH
2
= CH – Cl + NaOH  CH
3
CHO + NaCl.
• Từ 1,1 – đicloetan: CH
3
CHCl
2
+ 2 NaOH  CH
3
CHO + 2 NaCl + H
2
O.
• Từ este: RCOOCH = CH
2
+ NaOH  RCOONa + CH
3
CHO
B. XETON.
I. CTC : Giống CTTQ của anđehit. Xeton no, đơn: C
n
H
2n
O ( n ≥ 3)
II. Lí tính :
• CH
3
COCH
3

là chất lỏng không màu, dễ bay hơi, tan trong H
2
O và nhiều dung
môi hữu cơ.
• Xêtôn có t
0
s
, t
0
nc
cao hơn các HC vì có liên kết C = O phân cực.
III. Hóa tính :
1. Phản ứng cộng :
• Cộng H
2
: xt: Ni, t
0
: R – CO – R
’
+ H
2
 R – CHOH – R
’
(phản ứng khử)
• Cộng NaHSO
3
: R – CO – R
’
+ NaHSO
3

 R - C(SO
3
Na)(OH) – R
’

• Cộng HCN: R – CO – R
’
+ HCN  RC(OH)(CN) – R
’
(Xianohiđrin).
2. Phản ứng oxi hóa : Không có phản ứng này.
3. Phản ứng thế ở C
α
: (xt: as): CH
3
COCH
3
+ Cl
2
 CH
2
ClCOCH
3
+ HCl
IV. Điều chế :
1. Phương pháp chung : Oxi hóa ancol bậc II bằng O
2
với xt: Cu, Ag, t
0
hoặc CuO, t

0
.
RCHOH – R
’
+ CuO  RCO – R
’
+ Cu + H
2
O.
2. Điều chế axetôn :
• Từ propan – 2 – ol: CH
3
CH(OH)CH
3
+ CuO  CH
3
COCH
3
+ Cu + H
2
O.
• Từ Propin: CH
3
– C ≡ CH + H
2
O  CH
3
COCH
3
.

• Oxi hóa cumen bằng H
+
, t
0
: C
6
H
5
CH(CH
3
)
2
+ O
2
 CH
3
COCH
3
+ C
6
H
5
OH
C. AXIT.
I. CTC : C
n
H
2n + 2 – 2k – a
(COOH)
a

(n ≥ 0, k ≥ 0, a ≥ 1) hay R(COOH)
a
.
II. Lí tính :
• Ở đk thường, axit hữu cơ ở thể lỏng và rắn.
• Axit có t
0
s
, t
0
nc
cao hơn các HC và dẫn xuất vì tạo được liên kết hiđro liên phân tử
bền vững hơn.
• Axit có C ít tan tốt trong H
2
O vì tạo được liên kết hiđro liên phân tử với H
2
O.
Gốc R của RCOOH càng lớn càng làm giảm độ tan.
III. Hóa tính :
1. Tính axit:
• Độ mạnh tính axit: RCOOH  RCOO
-
+ H
+
K
a
 R: Đẩy electron: C
n
H

2n + 1
-: CH
3
-, C
2
H
5
- … làm giảm tính axit.
 R: hút e: - NO
2
, - X (F, Cl, Br, I), SO
3
H… làm tăng tính axit.
 HCOOH là axit mạnh nhất trong dãy đồng đẳng của nó.
 RCOOH mạnh hơn ancol, phenol, H
2
CO
3
, H
2
SO
3
. Nhưng yếu hơn HX,
H
2
SO
4
…
• Tác dụng với KL đứng trước H, với oxit baz, baz và các muối của axit yếu hơn.
 RCOOH + NaOH  RCOONa + H

2
O.
 2RCOOH + Cu(OH)
2
 (RCOO)
2
Cu + 2H
2
O.
 2RCOOH + Na
2
CO
3
 2RCOONa + H
2
O + CO
2
2. Phản ứng este hóa : Đây là phản ứng thuận nghịch: Với xt H
2
SO
4
đặc, t
0
:
• RCOOH + HOR
1
 RCOOR
1
+ H
2

O ( RCOOR
1
≡ R
1
OCOR)
• R(COOH)
a
+ a R
1
OH  R(COOR
1
)
a
+ a H
2
O
• aRCOOH + R
1
(OH)
a
 R
1
(OCOR)
a
+ aH
2
O
• bR(COOH)
a
+ aR

1
(OH)
b
 R
b
(COO)
ab
R
1a
+ ab H
2
O
3. Phản ứng tách H
2
O tạo anhiđrit: (xt: P
2
O
5
, t
0
)
• 2 RCOOH  (RCO)
2
O + H
2
O
4. Phản ứng ở gốc HC:
• Phản ứng thế ở C
α
của gốc HC no: CH

3
CH
2
COOH + Cl
2
 CH
3
CHClCOOH +
HCl.
• Phản ứng thế ở gốc HC thơm: C
6
H
5
COOH + HNO
3
 m - C
6
H
4
(NO
2
)COOH +
H
2
O.
• Phản ứng cộng vào gốc HC không no: ( lưu ý: - COOH là nhóm hút e) cho phản
ứng cộng H
2
, X
2

, HX, trùng hợp…
CH
2
= CH – COOH + HCl  CH
2
Cl – CH
2
COOH (spc)
CH
2
= C(CH
3
) – COOH + H
2
 CH
3
CH(CH
3
)COOH.
• HCOOH + 2[Ag(NH
3
)
2
]OH  (NH
4
)
2
CO
3
+ 2Ag + H

2
O + 2NH
3
.
5. Phản ứng khử hóa axit bằng LiAlH
4
RCOOH  RCH
2
OH
IV. Điều chế :
1. Phương pháp chung :
• Oxi hóa anđehit bằng O
2
với xt: Mn
2+
, t
0
: RCHO + ½ O
2
 RCOOH.
• Oxi hóa ancol bậc I: RCH
2
OH + O
2
 RCOOH + H
2
O.
2. Trong PTN :
• Axit benzoic: Oxi hóa toluen bằng thuốc tím rồi axit hóa sản phẩm:
C

6
H
5
CH
3
 C
6
H
5
COOK  C
6
H
5
COOH.
• Từ dẫn xuất halogen: Cho RX tác dụng với KCN, thủy phân sản phẩm trong axit:
R – X  R – CN  RCOOH
3. Điều chế CH
3
COOH: CH
3
OH + CO  CH
3
COOH.
D. ESTE.
I. CTC : C
n
H
2n + 2 – 2k – 2a
O
2a

(n ≥ 2, k ≥ 0, a ≥ 1).
Định nghĩa: Khi thay nhóm – OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm –
OR thu được este.
CTCT đơn giản của este đơn chức: RCOOR’.
• Este no, đơn: C
n
H
2n
O
2
( n ≥ 2): tạo bởi axit no, đơn chức và rượu no, đơn chức.
• Este đơn chức, no, có 1 vòng: C
n
H
2n – 2
O
2
.
• Este không no, đơn chức có 1 nối đôi, mạch hở: C
n
H
2n – 2
O
2
.
• Este nhị chức, no: C
n
H
2n – 2
O

4
có 3 dạng:
 Tạo bởi ancol đơn chức – axit 2 chức: R(COOR’)
2
.
 Tạo bởi ancol 2 chức – axit 1 chức: (RCOO)
2
R’
 Tạo bởi ancol 2 chức – axit 2 chức: R(COO)
2
R’
• Este 3 chức, no: C
n
H
2n – 4
O
6
. Có 3 dạng chính:
 Tạo bởi ancol đơn chức – axit 3 chức: R(COOR’)
3
.
 Tạo bởi ancol 3 chức – axit 1 chức: (RCOO)
3
R’
 Tạo bởi ancol 3 chức – axit 3 chức: R(COO)
3
R’
…
II. Một số dẫn xuất: (1): Anhiđrit axit: RCO – O – COR. (2): Halogenua axit: RCOX.
(3): Amit: RCONR

2
’.
III. Tên của este: Tên gốc HC R’ + tên gốc axit (tên thường) + at.
IV. Lí tính :
• Ở đk thường, este ở thể lỏng, nhẹ hơn H
2
O, ít tan trong H
2
O, tan trong dung môi
hữu cơ.
• Một số este có M lớn ở thể rắn.
• Các este có mùi thơm dễ chịu…
• Axit có t
0
s
, t
0
nc
thấp hơn các axit và dẫn xuất vì không tạo được liên kết hiđro liên
phân tử.
V. Hóa tính :
1. Phản ứng ở nhóm chức:
• Phản ứng thủy phân: Trong môi trường axit có t
0
. Este thủy phân thuận nghịch:
 RCOOR’ + H – OH  RCOOH + R’OH
• Trong môi trường kiềm: Phản ứng hoàn toàn (phản ứng xà phòng hóa):
 RCOOR’ + NaOH  RCOONa + R’OH
• Phản ứng khử: Este bị khử bởi LiAlH
4

:
RCOOR’  RCH
2
OH + R’OH
2. Phản ứng ở gốc HC:
• Phản ứng cộng vào gốc HC không no: Gốc HC không no cho phản ứng cộng H
2
(Ni,t
0
), X
2
, HX, H
2
O, trùng hợp …như HC không no.
CH
3
(CH
2
)
7
CH = CH(CH
2
)
7
COOH + H
2
 CH
3
(CH
2

)
16
COOH
(axit oleic) (axit stearic)
• Phản ứng trùng hợp:
n CH
2
= CH – COOCH
3

n CH
2
= C(CH
3
) – COOCH
3

VI. Điều chế :
• Este của ancol : Đun hồi lưu hh ancol với axit có mặt H
2
SO
4
đặc:
CH
3
COOH + C
2
H
5
OH  CH

3
COOC
2
H
5
+ H
2
O
Muốn nâng cao hiệu suất phản ứng cần:
 Lấy dư axit, ancol hoặc chưng cất lấy sản phẩm liên tục.
 Dùng H
2
SO
4
đặc: Hút nước và làm xúc tac1 cho quá trình.
• Este của phenol : Cho phenol tác dụng với clorua axit hoặc anhiđrit axit:
C
6
H
5
OH + (CH
3
CO)
2
O  CH
3
COOC
6
H
5

+ CH
3
COOH.
 Ứng dụng:
• Làm dung môi.
• Poli: metyl acrylat, metacrylat dùng điều chế thủy tinh hữu cơ. PVA dùng làm
chất dẻo hoặc dùng là nguyên liệu điều chế poliancol dùng làm keo dán.
• Dùng làm hương liệu trong công nghiệp.