Andehit Fomic Và Dãy đồng đẳng - Sổ Tay Hóa Học Trung Học - 123doc

1. Công thức - cấu tạo - cách gọi tên

a. Công thức tổng quát: R(CHO)m, m ≥ 1.

R có thể là H hoặc gốc hiđrocacbon và đặc biệt R có thể không có hợp chất OHC − CHO trong đó m = 2.

− Anđehit fomic và các chất đồng đẳng CH3 - CH = O, C2H5 - CH = O, C3H7 - CH = O… họp thành một dãy đồng đẳng, có công thức chung: CnH2n+1CH = O (n ≥ 0) và còn được gọi là dãy đồng đẳng của anđehit no đơn chức.

b. Cấu tạo phân tử

Trong phân tử có nhóm –CHO liên kết với gốc R (no hoặc chưa no). Cấu tạo của nhóm - CHO có thể mô tả:

C O O

H

− Hiện tượng đồng phân xuất hiện do: + Mạch C khác nhau.

+ Vị trí các nhóm chức.

+ Đồng phân với xeton và rượu chưa no.

Ví dụ: Anđehit C3H7− CHO có các đồng phân 1, CH3 – CH2 – CH2 – CHO 2, CH3 – CH(CH3) – CHO 3, CH3 – CO – CH2 – CH3 4, CH2 = CH – CH2 – CH2OH 5, CH3 - CH = CH – CH2OH 6, CH2 = C(CH3) – CH2OH c. Cách gọi tên

+ Danh pháp thường: Tên = anđehit + tên axit tương ứng.

Ví dụ.

H − CHO : anđehit fomic. CH3− CHO : anđehit axetic.

+ Danh pháp quốc tế: Thêm đuôi al vào tên hiđrocacbon no tương ứng (về số C).

Ví dụ.

H − CHO : metanal CH3− CHO : etanal.

CH2 = CH − CH2− CHO : butenal.

2. Tính chất vật lý

- Anđehit fomic ở thể khí, các đồng đẳng tiếp theo ở thể lỏng.

− Nhiệt độ sôi của anđehit thấp hơn của rượu tương ứng vì giữa các phân tử anđehit không có liên kết hiđro. Ví dụ: etanal sôi ở 210C còn rượu etylic sôi ở 78,30C.

−Độ tan trong nước giảm dần khi tăng số nguyên tử C trong phân tử.

3. Tính chất hoá học

Phản ứng hóa học của anđehit xảy ra chủ yếu ở nhóm chức anđehit.

a. Phản ứng oxi hoá:

+ Phản ứng tráng gương: Tác dụng với AgNO3 trong NH3.

RCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O -> RCOONH4 + 2Ag ↓+ 2NH4NO3 (

andehit Ag n n =2 : 1) Có thể viết dạng đơn giản:

Hóa học các hợp chất hữu cơ

Nếu R là H :

HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O -> (NH4)2CO3 + 4Ag ↓+ 4NH4NO3 (

andehit Ag n n = 4: 1) + Phản ứng với Cu(OH)2:

RCHO + 2Cu(OH)2 ⎯⎯NaOH⎯⎯,t0→ RCOOH + Cu2O↓ + 2H2O (màu đỏ gạch) Các phản ứng này là các phản ứng đặc trưng để nhận biết anđehit. + Với oxi không khí có muối Mn2+ xúc tác: RCHO + 2 1 O2 kk ⎯Mn⎯ →2+⎯⎯,t0 RCOOH

b. Phản ứng khử anđehit: Khử anđehit bằng H2 chúng ta thu được rượu bậc nhất.RCHO + H2 ⎯⎯ →Ni⎯,t0 RCH2OH RCHO + H2 ⎯⎯ →Ni⎯,t0 RCH2OH c. Cộng hợp HX: R C H O + HCN R C h CN OH d. Phản ứng trùng hợp anđehit: Có nhiều dạng. * Tạo polime: 3HCHO H2SO4 CH2 O O CH2 CH2 O nHCHO ⎯⎯→BF3 (- CH2 – O)n 6HCHO ⎯Ca⎯(OH⎯⎯)2→ C6H12O6

e Phản ứng trùng ngưng: Giữa anđehit fomic và phenol tạo thành polime phenolfomanđehit. OH + (n + 1)CH2 = O (n + 2) O OH OH CH2 CH2 OH + (n + 1)H2O n

Ngoài những tính chất trên (tính chất của nhóm chức andehit), các andehit còn có tính chất của gốc hiđrocacbon như: gốc no có phản ứng thê, gốc chưa no có phản ứng cộng,...

Ví dụ

CH2 = CH – CHO + HBr -> CH2Br – CH2 – CHO (Phản ứng cộng ởđây trái với quy tắc Maccopnhicop).

4. Điều chế

− Tách H2 khỏi rượu bậc nhất.

− Oxi hoá êm dịu rượu bậc nhất.

− Hợp nước vào axetilen được anđehit axetic. C2H2 + HOH ⎯Hg⎯2+⎯,80⎯0C→ CH3CHO

− Thuỷ phân dẫn xuất thế 2 lần halogen:

Hóa học các hợp chất hữu cơ 5. Một số anđehit thường gặp

a. Fomanđehit HCHO (andehit fomic)

− Là chất khí, có mùi xốc, tan nhiều trong nước.

− Dung dịch 37 − 40% gọi là fomon (hay fomalin)dùng nhiều trong y học.

−Điều chế:

+ Trực tiếp từ CH4.

CH4 + O2 ⎯600⎯−⎯80009⎯C,⎯NO→

HCHO + H2O

+ Oxi hóa rượu metylic nhờ oxi không khí ở nhiệt độ 500 – 7000C, có xúc tác Cu hoặc Pt hoặc Ag.

−Anđehit fomic có nhiều ứng dụng quan trọng trong công nghiệp đời sống : + Sản xuất chất dẻo phenolfomanđehit, keo urefomanđehit.

+ Do có tác dụng diệt vi khuẩn, đặc biệt vi khuẩn gây thối rữa, nên dung dịch formanđehit được dùng để ngâm xác động vật, thuộc da, tẩy uế...

b. Anđehit axetic CH3 − CHO

− Là chất lỏng, tan nhiều trong nước, nhiệt độ sôi = 52,4oC, bị oxi hoá thành axit acrilic, bị khử thành rượu anlylic.

−Điều chế bằng cách cho axetilen tác dụng với nước: C2H2 + HOH ⎯Hg⎯2+⎯,80⎯0C→ CH3CHO V. Xeton 1. Cấu tạo Công thức tổng quảt của xeton có dạng: R – C – R’ O

Trong đó R, R' là những gốc hiđrocacbon có thể giống hoặc khác nhau.

Ví dụ.

CH3 – C – CH3 CH3 – C – C2H5

O O

Axeton etyl metylxeton

2.Tính chất vật lý

− Axeton là chất lỏng, các xeton khác là chất rắn, thường có mùi thơm.

− Axeton tan vô hạn trong nước, các xeton khác có độ tan giảm dần khi mạch C tăng.

− Axeton dùng làm dung môi và nguyên liệu dầu để tổng hợp một số chất hữu cơ.

3. Tính chất hoá học

Khả năng phản ứng kém anđehit

a. Khó bị oxi hoá. Không có phản ứng tráng gương và không có phản ứng với Cu(OH)2. Khi oxi hoá mạnh thì đứt mạch cacbon. Tạo thành axit cacboxylic. Khi oxi hoá mạnh thì đứt mạch cacbon. Tạo thành axit cacboxylic.

CH3 – C – C2H5 + [O] -> CH3COOH + C2H5COOH O etyl metylxeton b. Phản ứng cộng − Khử bằng H2 thành rượu bậc 2. CH3 – C – C2H5 + H2 -> CH3 – CH(OH) – C2H5 O

Hóa học các hợp chất hữu cơ

etyl metylxeton

4. Điều chế

− Tách H2 khỏi rượu bậc 2:

− Oxi hoá rượu bậc 2.

− Thủy phân dẫn xuất thế 2 lần halogen:

R – CHCl2 – R’ + HOH -> R – CH(OH)2 – R’ -> R – CO – R’ +H2O

− Cộng nước vào đồng đẳng của axetilen R – C ≡ CH + HOH -> R – CO – CH3