B. Một Số Phản ứng Thuỷ Phân đặc Biệt Của Este - Tài Liệu Text - 123doc

1. Trang chủ >
2. Giáo án - Bài giảng >
3. Hóa học >

b. Một số phản ứng thuỷ phân đặc biệt của este

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (245.72 KB, 38 trang )

b. Phản ứng khửEste bị khử bởi liti nhôm hiđrua (LiAlH 4), khi đó nhóm RCO– (gọi là nhóm axyl) trở thànhancol bậc I :R–COO–R’R–CH2–OH + R’–OH2. Phản ứng ở gốc hiđrocacbonEste có thể tham gia phản ứng thế, cộng, tách, trùng hợp,…Sau đây chỉ xét phản ứng cộng vàphản ứng trùng hợp.a. Phản ứng cộng vào gốc không no : Gốc hiđrocacbon không no ở este có phản ứng cộng với H 2,Br2, Cl2, … giống hiđrocacbon không no. Ví dụ :CH3[CH2]7CH=CH[CH2]7COOCH3 + H2CH3[CH2]16COOCH3metyl oleatmetyl stearatb. Phản ứng trùng hợp : Một số este đơn giản có liên kết C = C tham gia phản ứng trùng hợpgiống như anken. Ví dụ :CH2 =CH - C - O - CH3O( CH - CH2 ) nCOOCH3metyl acrylatpoli metyl acrylatIII. ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG1. Điều chếa. Este của ancolPhương pháp thường dùng để điều chế este của ancol là đun hồi lưu ancol với axit hữu cơ, cóH2SO4 đặc xúc tác, phản ứng này được gọi là phản ứng este hóa. Ví dụ :CH3COOH + (CH3)2CHCH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH(CH3)2 + H2OPhản ứng este hóa là phản ứng thuận nghịch. Để nâng cao hiệu suất của phản ứng (tức chuyểndịch cân bằng về phía tạo thành este) có thể lấy dư một trong hai chất đầu hoặc làm giảm nồng độcủa sản phẩm. Axit sunfuric vừa làm xúc tác vừa có tác dụng hút nước, do đó góp phần làm tănghiệu suất tạo este.b. Este của phenolĐể điều chế este của phenol không dùng axit cacboxylic mà phải dùng anhiđric axit hoặc cloruaaxit tác dụng với phenol. Ví dụ :C6H5OH+(CH3CO)2Oanhiđric axeticCH3COOC6H5phenyl axetat+ CH3COOH2. Ứng dụngEste có khả năng hòa tan tốt các chất hữu cơ, kể cả hợp chất cao phân tử, nên được dùng làmdung môi (ví dụ: butyl và amyl axetat được dùng để pha sơn tổng hợp)Poli (metyl acrylat) và poli (metyl metacrylat) dùng làm thủy tinh hữu cơ. Poli (vinyl axetat)dùng làm chất dẻo, hoặc thủy phân thành poli (vinyl ancol) dùng làm keo dán. Một số este của axitphtalic được dùng làm chất hóa dẻo, làm dược phẩm.Một số este có mùi thơm của hoa quả được dùng trong công nghiệp thực phẩm (bánh kẹo, nướcgiải khát) và mĩ phẩm (xà phòng, nước hoa,…)BÀI 2 : LIPITA. TÓM TẮT LÝ THUYẾTI. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN1. Khái niệm và phân loạiLipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không hòa tan trong nước nhưng tan trongcác dung môi hữu cơ không phân cực như : ete, clorofom, xăng dầu,… Lipit bao gồm chất béo, sáp,steroit, photpholipit,… hầu hết chúng đều là các este phức tạp. Dưới đây ta chỉ xem xét về chất béo.Chất béo là trieste của glixerol với các axit monocacboxylic có số chẵn nguyên tử cacbon(khoảng từ 12C đến 24C) không phân nhánh (axit béo), gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol.Chất béo có công thức chung là :1CH2 - O - CO - R2CH - O - CO - R3CH2 - O - CO - RCông thức cấu tạo của chất béo : R 1, R2, R3 là các gốc hiđrocacbon no hoặc không no, khôngphân nhánh, có thể giống nhau hoặc khác nhau.Khi thủy phân chất béo thì thu được glixerol và axit béo.Axit béo no thường gặp là :CH3–[CH2]14–COOHCH3–[CH2]16–COOHoaxit panmitic, tnc 63 Caxit stearic, tnc 70oCCác axit béo không no thường gặp là :CH3[CH2]7[CH2]7COOHCH3[CH2]4C =CC =CHCH2HH[CH2]7COOHC =CH HHaxit oleic, tnc 13oCaxit linoleic, tnc 5oCTrạng thái tự nhiênChất béo là thành phần chính của dầu mỡ động, thực vật. Sáp điển hình là sáp ong. Steroit vàphotpholipit có trong cơ thể sinh vật và đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của chúng.II. TÍNH CHẤT CỦA CHẤT BÉO1. Tính chất vật líCác triglixerit chứa chủ yếu các gốc axit béo no thường là chất rắn ở nhiệt độ phòng, chẳng hạnnhư mỡ động vật (mỡ bò, mỡ cừu,…). Các triglixerit chứa chủ yếu các gốc axit béo không nothường là chất lỏng ở nhiệt độ phòng và được gọi là dầu. Nó thường có nguồn gốc thực vật (dầu lạc,dầu vừng,…) hoặc từ động vật máu lạnh (dầu cá).Chất béo nhẹ hơn nước và không tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ như : benzen,xăng, ete,…2. Tính chất hóa họca. Phản ứng thủy phân trong môi trường axitKhi đun nóng với nước có xúc tác axit, chất béo bị thủy phân tạo ra glixerol và các axit béo :1CH2 - O - CO - R2CH - O - CO - R++ 3H2O3oH ,t1R - COOHCH2 - OHCH - OH+2R - COOH3CH2 - OHCH2 - O - CO - RR - COOHtriglixeritglixerolcác axit béob. Phản ứng xà phòng hóaKhi đun nóng với dung dịch kiềm (NaOH hoặc KOH) thì tạo ra glixerol và hỗn hợp muối củacác axit béo. Muối natri hoặc kali của các axit béo chính là xà phòng :12CH - O - CO - R1R - COONaCH2 - OHCH2 - O - CO - R+ 3NaOH3CH2 - O - CO - RCH - OHCH2 - OH+2R - COONa3R - COONatriglixeritglixerolxà phòngPhản ứng của chất béo với dung dịch kiềm được gọi là phản ứng xà phòng hóa. Phản ứng xàphòng hóa xảy ra nhanh hơn phản ứng thủy phân trong môi trường axit và không thuận nghịch.c. Phản ứng hiđro hóaChất béo có chứa các gốc axit béo không no tác dụng với hiđro ở nhiệt độ và áp suất cao có Nixúc tác. Khi đó hiđro cộng vào nối đôi C = C :CH2 - O - CO - C17H33CH2 - O - CO - C17H35CH - O - CO - C17H33 + 3H2CH - O - CO - C17H35CH2 - O - CO - C17H33CH2 - O - CO - C17H35triolein (lỏng)tristearin (rắn)d. Phản ứng oxi hóaNối đôi C = C ở gốc axi không no của chất béo bị oxi hóa chậm bởi oxi không khí tạo thànhpeoxit, chất này bị phân hủy thành các sản phẩm có mùi khó chịu. Đó là nguyên nhân của hiệntượng dầu mỡ để lâu bị ôi.III. VAI TRÒ CỦA CHẤT BÉO1. Vai trò của chất béo trong cơ thểChất béo là thức ăn quan trọng của con người. Ở ruột non, nhờ xúc tác của các enzim như lipazavà dịch mật, chất béo bị thủy phân thành axit béo và glixerol rồi được hấp thụ vào thành ruột. Ở đó,glixerol và axit béo lại kết hợp với nhau tạo thành chất béo rồi được máu vận chuyển đến các tế bào.Nhờ những phản ứng sinh hóa phức tạp, chất béo bị oxi hóa chậm thành CO 2, H2O và cung cấp nănglượng cho cơ thể. Chất béo chưa sử dụng được tích lũy vào các mô mỡ. Vì thế trong cơ thể chất béolà nguồn cung cấp và dự trữ năng lượng. Chất béo còn là nguyên liệu để tổng hợp một số chất kháccần thiết cho cơ thể. Nó còn có tác dụng bảo đảm sự vận chuyển và hấp thụ các chất hòa tan đượctrong chất béo.2. Ứng dụng trong công nghiệpTrong công nghiệp, một lượng lớn chất béo dùng để điều chế xà phòng, glixerol và chế biến thựcphẩm. Ngày nay, người ta đã sử dụng một số dầu thực vật làm nhiên liệu cho động cơ điezen.Glixerol được dùng trong sản suất chất dẻo, mĩ phẩm, thuốc nổ,…Ngoài ra, chất béo còn đượcdùng trong sản xuất một số thực phẩm khác như mì sợi, đồ hộp,…BÀI 3 : CHẤT GIẶT RỬAA. TÓM TẮT LÝ THUYẾTI. KHÁI NIỆM VÀ TÍNH CHẤT CỦA CHẤT GIẶT RỬA1. Khái niệm và phân loạiChất giặt rửa là những chất khi dùng cùng với nước thì có tác dụng làm sạch các chất bẩn bámtrên các vật rắn mà không gây ra phản ứng hóa học với các chất đó.Từ cổ xưa, con người đã biết dùng các chất giặt rửa lấy trực tiếp từ thiên nhiên như : bồ kết, bồhòn,…Trước khi hóa học hữu cơ ra đời, người ta cũng đã biết nấu xà phòng từ dầu mỡ với các chấtkiềm. Xà phòng chính là hỗn hợp các muối natri (hoặc kali) của các axit béo. Ngày nay, người tacòn tổng hợp ra nhiều chất không phải là muối natri (hoặc kali) của các axit béo, nhưng có tác dụnggiặt rửa tương tự xà phòng. Chúng được gọi là các chất giặt rửa tổng hợp và được chế thành các loạibột giặt, kem giặt,…2. Tính chất giặt rửaa. Một số khái niệm liên quanChất tẩy màu làm sạch các vết màu bẩn nhờ những phản ứng hóa học. Ví dụ: nước Giaven, nướcclo oxi hóa chất màu thành chất không màu; SO2 khử chất màu thành chất không màu. Chất giặt rửa,như xa phòng, làm sạch các vết bẩn không phải nhờ những phản ứng hóa học.Chất ưa nước là những chất tan tốt trong nước, như : metanol, etanol, axit axetic, muối axetatkim loại kiềm…Chất kị nước là những chất hầu như không tan trong nước, như : hiđrocacbon, dẫn xuất halogen,…Chất kị nước thì lại ưa dầu mỡ, tức là tan tốt vào dầu mỡ. Chất ưa nước thì thường kị dầu mỡ, tứclà không tan trong dầu mỡ.b. Đặc điểm cấu trúc phân tử muối natri của các axit béoOCO(-)(+)NaCấu trúc phân tử muối natri stearat : công thức cấu tạo thu gọn nhấtPhân tử muối natri của axit béo gồm một “đầu” ưa nước là nhóm COO -Na+ nối với một “đuôi” kịnước, ưa dầu mỡ là nhóm - C xHy (thường x ≥ 15). Cấu trúc hóa học gồm một đầu ưa nước gắn vớimột đuôi dài ưa dầu mỡ là hình mẫu chung cho “phân tử chất giặt rửa”.c. Cơ chế hoạt động của chất giặt rửaLấy trường hợp natri stearat làm ví dụ, nhóm CH3[CH2]16–, “đuôi” ưa dầu mỡ của phân tử natristearat thâm nhập vào vết dầu bẩn, còn nhóm –COO-Na+ ưa nước lại có xu hướng kéo ra phía cácphân tử nước. Kết quả là vết dầu bị phân chia thành những hạt rất nhỏ được giữ chặt bởi các phân tửnatri stearat, không bám vào vật rắn nữa mà phân tán vào nước rồi bị rửa trôi đi.II. XÀ PHÒNG1. Sản xuất xà phòngPhương pháp thông thường sản xuất xà phòng là đun dầu thực vật hoặc mỡ động vật (thường làloại không dùng để ăn) với dung dịch NaOH hoặc KOH ở nhiệt độ và áp suất cao. Sau khi phản ứngxà phòng hóa kết thúc, người ta cho thêm natriclorua vào và làm lạnh. Xà phòng tách ra khỏi dungdịch được cho thêm phụ gia và ép thành bánh. Dung dịch còn lại được loại tạp chất, cô đặc rồi li tâmtách muối natriclorua để thu lấy glixerol. Nhà máy Xà phòng Hà Nội sản xuất theo quy trình này.Người ta còn sản xuất xà phòng bằng cách oxi hóa parafin của dầu mỏ nhờ oxi không khí, ởnhiệt độ cao, có muối mangan xúc tác, rồi trung hòa axit sinh ra bằng NaOH :R–CH2–CH2–R’R–COOH + R’–COOHR–COONa + R’–COONaMuối natri của các axit có phân tử khối nhỏ tan nhiều còn muối natri của các axit có phân tửkhối lớn không tan trong dung dịch natri clorua. Chúng được tách ra gọi là xà phòng tổng hợp. Xàphòng tổng hợp có túnh chất tẩy rửa tương tự xà phòng thường.2. Thành phần của xà phòng và sử dụng xà phòngThành phần chính của xà phòng là các muối natri (hoặc kali) của axit béo thường là natri stearat(C17H35COONa), natri panmitat (C15H31COONa), natri oleat (C17H33COONa),…Các phụ gia thườnggặp là chất màu, chất thơm.Xà phòng dùng trong tắm gội, giặt giũ,…có ưu điểm là không gây hại cho da, cho môi trường(vì dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật có trong thiên nhiên). Xà phòng có nhược điểm là khi dùng vớinước cứng (nước có chứanhiều ion Ca2+ và Mg2+) thì các muối canxi stearat, canxi panmitat,… sẽkết tủa làm giảm tác dụng giặt rửa và ảnh hưởng đến chất lượng vải sợi.III. CHẤT GIẶT RỬA TỔNG HỢP1. Sản xuất chất giặt rửa tổng hợpĐể đáp ứng nhu cầu to lớn và đa dạng về chất giặt rửa, người ta đã tổng hợp ra nhiều chất dựatheo hình mẫu “phân tử xà phòng” (tức là gồm đầu phân cực gắn với đuôi dài không phân cực),chúng đều có tính chất giặt rửa tương tự xà phòng và được gọi là chất giặt rửa tổng hợp. ví dụ:CH3[CH2]10–CH2–O–SO3-Na+CH3[CH2]10–CH2–C6H4–O–SO3-Na+Natri lauryl sunfatNatri đođecylbenzensunfonatChất giặt rửa tổng hợp được điều chế từ các sản phẩm của dầu mỏ. Chẳng hạn, oxi hóa parafinđược axit cacboxylic, hiđro hóa axit thu được ancol, cho ancol phản ứng với H 2SO4 rồi trung hòa thìđược chất giặt rửa loại ankyl sunfat :R–COOHR–CH2OHR–CH2OSO3HR–CH2OSO3-Na+2. Thành phần và sử dụng các chế phẩm từ chất giặt rửa tổng hợpCác chế phẩm như bột giặt, kem giặt, ngoài chất giặt rửa tổng hợp, chất thơm, chất màu ra, còncó thể có chất tẩy trắng như natri hipoclorit,… Natri hipoclorit có hại cho da tay khi giặt bằng tay.Ưu điểm của chất giặt rửa tổng hợp là dùng được với nước cứng, vì chúng ít bị kết tủa bởi ioncanxi. Những chất giặt rửa tổng hợp có chứa gốc hiđrocacbon phân nhánh gây ô nhiễm cho môitrường, vì chúng rất khó bị các vi sinh vật phân hủy.● MỘT SỐ PHẢN ỨNG HOÁ HỌC THƯỜNG GẶP1. RCOOC6H5 + 2NaOHRCOONa + C6H5ONa + H2O2. RCOOCH=CH2 + NaOHRCOONa + CH3CHO3. RCOOC(CH3)=CH2 + NaOHRCOONa + CH3COCH34. (C17H35COO)3C3H5 + H2O3C17H35COOH + C3H5(OH)35. C3H5(OOC)3 + 3NaOH6. CH3COOH + CH≡CH3COONa + C3H5(OH)3CH3COOCH=CH27. bR(COOH)a + aR’(OH)bRb(COO)abR’a + abH2O8. CH3COONa(r) + NaOH(r)CH4 + Na2CO39. CH3CH2COOH + Br2CH3CHBrCOOH + HBr10. CH3COCH3 + HCN → (CH3)2C(OH)CN11. (CH3)2C(OH)CN + 2H2O + H+→ (CH3)2C(OH)COOH + NH4+↑12. RCl + KCN → RCN + KCl13. RCN + 2H2O + H+→ RCOOH + NH4+↑14. RMgCl + CO215. RCOOMgCl + HClRCOOMgClRCOOH + MgCl216. C6H5CH(CH3)2C6H5OH + CH3COCH317. RCOONa + HCl (dd loãng) → RCOOH + NaClNa2CO3 + 3CO2↑ + 3H2O18. 2CH3COONa(r) + 4O219. CxHy(COOM)a + O2M2CO3 + CO2 + H2O(sơ đồ phản ứng đốt cháy muối cacboxylat).B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VỀ ESTEI. Phản ứng thủy phân este1. Thủy phân este đơn chứca. Phương trình phản ứng thủy phân trong môi trường axitEste tạo bởi axit và ancol :RCOOR’ + H2OEste tạo bởi axit và ankin :RCOOH + R’OHRCOOCH=CH2 + H2ORCOOH + CH3CHORCOOC(CH3)=CH2 + H2OEste tạo bởi axit và phenol :RCOOH + CH3COCH3RCOOC6H5 + H2ORCOOH + C6H5OHb. Phương trình phản ứng thủy phân trong môi trường kiềmEste tạo bởi axit và ancol :RCOOR’ + NaOHEste tạo bởi axit và ankin :RCOONa + R’OHRCOOCH=CH2 + NaOHRCOOC(CH3)=CH2 + NaOHEste tạo bởi axit và phenol :RCOONa + CH3CHORCOONa + CH3COCH3RCOOC6H5 + 2NaOHRCOONa + C6H5ONa + H2O2. Thủy phân este đa chứca. Phương trình phản ứng thủy phân trong môi trường axitR(COOR’)n + nH2OR(COOH)n + nR’OHR(OOCR’)n + nH2OnR’COOH + R(OH)nRm(COO)nmR’n + nmH2OmR(COOH)n + nR’(OH)mb. Phương trình phản ứng thủy phân trong môi trường kiềmR(COOR’)n + nNaOHR(OOCR’)n + nNaOHR(COONa)n + nR’OHnR’COONa + R(OH)n

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• TAI LIEU ON THI THPT QUOC GIA 2018
  • 38
  • 2,054
  • 92
• Tài liệu mcgraw hill pda robotics 2003 pptx
  • 256
  • 2
  • 0

Tải bản đầy đủ (.docx) (38 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(801.67 KB) - TAI LIEU ON THI THPT QUOC GIA 2018-38 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×