Andehit – Xeton - Anđehit - Thầy Dũng Hóa

A. ANĐEHIT

I. Định nghĩa

- Các định nghĩa có thể dùng với anđehit: + Anđehit là HCHC mà phân tử có nhóm - CHO liên kết với gốc hiđrocacbon, với H hoặc với nhau.

+ Anđehit là sản phẩm thu được khi thay nguyên tử H trong hiđrocacbon hoặc H2 bằng nhóm -CHO. + Andehit là HCHC mà phân tử có nhóm -CHO liên kết trực tiếp với C hoặc H - Công thức tổng quát của anđehit: + CxHyOz (x, y, z là các số nguyên dương; y chẵn; 2 ≤ y ≤ 2x + 2 - 2z; z ≤ x): thường dùng khi viết phản ứng cháy. + CxHy(CHO)z hay R(CHO)z: thường dùng khi viết phản ứng xảy ra ở nhóm CHO. + CnH2n+2-2k-z(CHO)z (k = số liên kết p + số vòng): thường dùng khi viết phản ứng cộng H2, cộng Br2…

II. Danh pháp

1. Tên thay thế

Tên thay thế = Tên hiđrocacbon tương ứng + al

2. Tên thường

Tên thường = Anđehit + Tên axit tương ứng Tên axit (thay hậu tố ‘ic’ bằng ‘anđehit’) Chú ý: Dung dịch HCHO 37% → 40% gọi là: Fomalin hay fomon.

III. Tính chất vật lí

- Chỉ có HCHO, CH3CHO là chất khí. Các anđehit còn lại đều là chất lỏng.

- Anđehit có nhiệt độ sôi thấp hơn Ancol có khối lượng phân tử tương đương nhưng cao hơn so với hidrocacbon có cùng số nguyên tử C trong phân tử.

IV. Tính chất hóa học

1. Phản ứng với hiđro

R(CHO)x + xH2 → R(CH2OH)x (xúc tác Ni, t0) Chú ý: - Trong phản ứng của anđehit với H2: Nếu gốc R có các liên kết pi thì H2 cộng vào cả các liên kết pi đó. - Phản ứng với H2 chứng tỏ anđehit có tính oxi hóa.

2. Phản ứng với AgNO3/NH3 (phản ứng tráng bạc)

R(CHO)x + 2xAgNO3 + 3xNH3 + xH2O → R(COONH4)x + xNH4NO3 + 2xAg - Phản ứng chứng minh anđehit có tính khử và được dùng để nhận biết anđehit. - Riêng HCHO có phản ứng: HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O → (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag Chú ý: - Phản ứng tổng quát ở trên áp dụng với anđehit không có nối ba nằm đầu mạch. Nếu có nối ba nằm ở đầu mạch thì H của C nối ba cũng bị thay thế bằng Ag. - Các đặc điểm của phản ứng tráng gương của anđehit: + Nếu nAg = 2nanđehit → anđehit thuộc loại đơn chức và không phải HCHO. + Nếu nAg = 4nanđehit → anđehit đó thuộc loại 2 chức hoặc HCHO. + Nếu nAg > 2nhỗn hợp các anđehit đơn chức thì hỗn hợp đó có HCHO. + Số nhóm CHO = nAg/2nanđehit (nếu trong hỗn hợp không có HCHO). - Một số loại chất khác cũng có khả năng tham gia phản ứng tráng gương gồm: + HCOOH và muối hoặc este của nó: HCOONa, HCOONH4, (HCOO)nR. Các chất HCHO, HCOOH, HCOONH4 khi phản ứng chỉ tạo ra các chất vô cơ. + Các tạp chức có chứa nhóm chức CHO: glucozơ, fructozơ, mantozơ…

3. Phản ứng oxi hóa

a. Oxi hóa hoàn toàn CxHyOz + (x + y/4 - z/2)O2 → xCO2 + y/2H2O Nếu đốt cháy anđehit mà nCO2 = nH2O thì anđehit thuộc loại no, đơn chức, mạch hở. CnH2n+1CHO → (n + 1)CO2 + (n + 1)H2O b. Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn R(CHO)x + x/2O2 → R(COOH)x (xúc tác Mn2+, t0) Đối với bài toán oxi hóa anđehit thành axit cần chú ý định luật bảo toàn khối lượng trong quá trình giải.

4. Phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ cao

R(CHO)x + 2xCu(OH)2↓ → R(COOH)x + xCu2O↓ + 2xH2O xanh đỏ gạch → Phản ứng này được dùng để nhận biết anđehit. Chú ý: Phản ứng với Cu(OH)2 thường được thực hiện trong môi trường kiềm nên có thể viết phản ứng dưới dạng: R(CHO)x + 2xCu(OH)2 + xNaOH → R(COONa)x + xCu2O + 3xH2O HCOOH, HCOOR, HCOOM, glucozơ, fructozơ, mantozơ cũng có phản ứng này.

5. Phản ứng với dung dịch Br2

R(CHO)x + xBr2 + xH2O → R(COOH)x + 2xHBr Nếu anđehit còn có liên kết pi ở gốc hiđrocacbon thì xảy ra đồng thời phản ứng cộng Br2 vào liên kết pi đó.

V. Điều chế

1. Oxi hóa ancol bậc I

R(CH2OH)x + xCuO → R(CHO)x + xCu + xH2­O (t0)

2. Điều chế qua ancol không bền

- Cộng H2O vào C2H2: C2H2 + H2O → CH­3CHO (H2SO4, HgSO4, 800C) - Thủy phân este của ancol không bền thích hợp: CH3COOCH=CH2 + NaOH → CH3COONa + CH3­CHO - Thủy phân dẫn xuất 1,1-đihalogen: CH3-CHCl2 + 2NaOH → CH3CHO + 2NaCl + H2O

3. Một số phản ứng đặc biệt

2CH3OH + O2 → 2HCHO + 2H2O (Ag, 6000C) CH4 + O2 → HCHO + H2O (xúc tác, t0) 2CH2=CH2 + O2 → 2 CH3CHO (PdCl2, CuCl2)

VI. Nhận biết anđehit

- Tạo kết tủa sáng bóng với AgNO3/NH3. - Tạo kết tủa đỏ gạch với Cu(OH)2 ở nhiệt độ cao. - Làm mất màu dung dịch nước Brom. (Riêng HCHO phản ứng với dung dịch Brom có khí CO2 thoát ra).

VII. Ứng dụng

- Fomandehit được dùng chủ yếu để sản xuất poliphenolfomandehit (làm chất dẻo), dùng trong tổng hợp phẩm nhuộm, dược phẩm. - Dung dịch 37 - 40% của fomandehit trong nước gọi là fomon hay fomalin dùng để ngâm xác động vật, thuộc da, tẩy uế, diệt trùng... - Axetandehit được dùng chủ yếu để sản xuất axit axetic.

B. XETON

I. Định nghĩa

- Xeton là HCHC mà phân tử có nhóm chức -C(=O)- liên kết trực tiếp với 2 nguyên tử C.

- CTTQ của xeton đơn chức có dạng: R - CO - R’

II. Danh pháp

1. Tên thay thê

Tên thay thế = Tên hidrocacbon + số chỉ vị trí C trong nhóm CO + on

2. Tên gốc - chức

Tên gốc chức = Tên gốc R, R’ + xeton

III. Tính chất hóa học

- Phản ứng với H2/Ni, t0 tạo ancol bậc II: R-CO-R’ + H2 → R-CHOH-R’ - Xeton không có phản ứng tráng gương, không phản ứng với Cu(OH)2 ở nhiệt độ cao, không làm mất màu dung dịch Brom như anđehit. - Phản ứng thế ở gốc hidrocacbon vị trí bên cạnh nhóm CO: CH3COCH3 + Br2 → CH3COCH2Br + HBr (có CH3COOH)

IV. Điều chế

- Cho ancol bậc II + CuO đun nóng: RCHOHR’ + CuO → RCOR’ + Cu + H2O - Điều chế gián tiếp qua ancol không bền: CH3COOC(CH3) = CH2 + NaOH → CH3COONa + CH3COCH3 - Oxi hóa cumen (C6H5CH(CH3)2) để sản xuất axeton.

V. Ứng dụng

- Axeton được dùng làm dung môi trong sản xuất nhiều hóa chất. - Axeton còn là chất đầu để tổng hợp nhiều chất hữu cơ quan trọng khác. Bài viết liên quan:

• Lý thuyết phenol
• Lý thuyết Ancol