Phản ứng ôxi Hóa Không Hoàn Toàn Hợp Chất Hữu Cơ Trong Chương ...

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁTRƯỜNG THPT QUẢNG XƯƠNG I SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GIÁO DỤC PHẢN ỨNG OXI HÓA KHÔNG HOÀN TOÀN HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Người th

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT QUẢNG XƯƠNG I

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GIÁO DỤC

PHẢN ỨNG OXI HÓA KHÔNG HOÀN TOÀN HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG CHƯƠNG TRÌNH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Người thực hiện: Lê Văn Đạt

Chức vụ: Giáo viên

SKKN thuộc lĩnh vực môn: Hóa học

THANH HÓA, NĂM 2016

Mục lục

Trang

A Đặt vấn đề……….

I Lời mở đầu………

II Thực trạng vấn đề nghiện cứu………

B.Giải quyết vấn đề………

I Nội dung thực hiện………

1 Oxi hóa hiđro cacbon………

2 Oxi hóa ancol………

3 Oxi hóa anđehit………

4 Oxi hóa axit hữu cơ………

5 Oxi hóa este………

6 Oxi hóa cacbohiđrat………

II Các giải pháp tổ chức thưc hiện………

C Kết luận và đề xuất………

Tài liệu tham khảo………

2 2 2 2 2 2 8 10 12 12 12 14 14 16

A Phần mở đầu

I Lí do chọn đề tài

Trong quá trình giảng dạy hoá học hữu cơ, tôi nhận thấy dạng toán mà học sinh lúng túng, mất thời gian đó là: oxi hóa không hoàn toàn các hợp chất hữu cơ do không xác định được sản phẩm; cân bằng phương trình phản ứng hóa học và vận dụng lí thuyết vào giải các bài tập Khi giảng dạy chuyên đề tôi thấy thực sự có hiệu quả: học sinh dễ hiểu và làm bài tập chỉ trong thời gian ngắn đáp ứng được yêu cầu hiện nay Nội dung sáng kiến giúp các em nắm vững phương pháp xác định sản phẩm; phương trình phản ứng hóa học; suy luận logic; hiểu bản chất oxi hóa; chuẩn bị tốt cho kì thi học sinh giỏi và kì thi trung học phổ thông quốc gia

Khi thảo luận cùng với các giáo viên trong tổ chuyên môn và các giáo viên trường THPT khác Tôi thấy đa số giáo viện còn lúng túng trong triển khai phần này; các giáo viên không có một tài liệu cụ thể, chủ yếu góp nhặt từ một chuyên đề nào đó trong sách giáo khoa hay tài liệu bất kì nên kiến thức mang tính chất tủn mủn thiếu khoa học

Những năm trước, khi giảng dạy đến phần này Tôi thường bỏ qua hoặc đề cập nhanh làm cho học sinh không thể làm được bài tập; khó hiểu; hiệu quả không cao Từ

đó trong Tôi đã hình thành phải thực hiện bằng được chuyên đề khó này giúp bản thân

tự tin trong giảng dạy; giúp đồng nghiệp có tài liệu để nghiên cứu

Trong phạm vi sáng kiến “ phản ứng oxi hóa không hoàn toàn các hợp chất hữu

cơ trong chương trình trung học phổ thông” tôi đưa ra các trường hợp oxi hóa hiđro cacbon; ancol; anđehit; axit; este; gluxit Sau đó vận dụng lí thuyết vào bài tập ôn thi học sinh giỏi và ôn thi trung học phổ thông quốc gia

II Mục đích nghiên cứu

Mục đích của sáng kiến này là thứ nhất giúp bản thân hiểu sâu sắc toàn diện về

phản ứng oxi hóa hợp chất hữu cơ Thứ hai, xây dựng được hệ thống lí thuyết giúp tự tin trong giảng dạy các phần khó Thứ ba, giúp đồng nghiệp có tài liệu chuẩn khi đề cập đến vấn đề này, nâng cao tinh thần tự học tự bồi dưỡng ở giáo viên Thứ tư, giúp các em học sinh hiểu, vận dụng , có kĩ năng làm các bài tập, từ đó có thêm đam mê trong học tập môn hóa học

III Đối tượng nghiên cứu

Trong sáng kiến này, Tôi nghiên cứu tổng kết lại chuyên đề phản ứng oxi hóa

không hoàn toàn các hợp chất hữu cơ Tôi tổng kết lại oxi hóa các hợp chất hữu cơ là:

- Oxi hóa ankan và thường gặp là CH4

- Oxi hóa anken bằng oxi; dung dịch KMnO4; ozon…

- Oxi hóa ankin

- Oxi hóa ankađien

- Oxi hóa hiđro cacbon thơm

- Oxi hóa ancol

- Oxi hóa anđehit

- Oxi hóa axit, este, gluxit…

IV Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp xây dựng cơ sở lí thuyết phần phản ứng oxi hóa không hoàn toàn là:

nghiên cứu kĩ tài liệu sách giáo khoa lớp 11, 12 để phân chia phần nào phù hợp đội tuyển học sinh giỏi và phần nào phù hợp ôn thi trung học phổ thông quốc gia Tôi cũng

nghiên cứu kĩ các tài liệu như Hướng dẫn giải nhanh các bài tập trắc nghiệm hữu cơ- Đỗ Xuân Hưng; phân loại và phương pháp giải nhanh các bài tập trắc nghiệm hữu cơ- Cao Thị Thiên An; hướng dẫn giải nhanh bài tập trắc nghiệm hữu cơ của Đỗ Xuân Hưng…; các tài liệu trên giup Tôi có cách nhìn tổng quan về phản ứng oxi hóa các chất hữu cơ Sau khi có hệ thống cơ sở lí thuyết sáng kiến kinh nghiệm; Tôi đưa ra Tổ chuyên môn

để các đồng nghiệp góp ý; xây dựng thành một chuyên đề thuận lợi cho quá trình giảng dạy Trong quá trình nghiên cứu Tôi có thảo luận với các giáo viên có kinh nghiệm trong giảng dạy ở các trường THPT Lam Sơn; Hoàng Hóa IV; Hà Trung… và Thầy Trần Quốc Sơn- Thầy đã giúp Tôi trong quá trình hoàn thiện sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp khảo sát thực tế để kiểm tra chất lượng của sáng kiến kinh nghiệm là: giảng dạy học sinh đội tuyển học sinh giỏi năm học 2015- 2016 vừa qua; đội tuyển học sinh giỏi năm học 2014- 2015 năm trước; học sinh hai lớp 12T1, 12T2 trong ôn thi trung học phổ thông quốc gia Tôi phối hợp cùng với các đồng chí trong Tổ để triển khai sáng kiến này đến các lớp 12T3, 12T4; 11T1 (các lớp Tôi không trực tiếp giảng dạy) Sau khi giảng dạy của bản thân và đồng nghiệp, Tôi lập bảng so sánh kết quả trước khi thực hiện và sau khi thực hiện để thấy được hiệu quả

B Giải quyết vấn đề

I Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

Những căn cứ lí thuyết để xây dựng sáng kiến kinh nghiệm đó là: các hợp chất hữu

cơ đều có tính khử do số oxi hóa của nguyên tố cacbon nhỏ hơn +4; trong khi đó các chất oxi, ozon, dung dịch KMnO4; dung dịch K2Cr2O7/H2SO4 có tính oxi hóa mạnh Vì thế khi tác dụng với nhau sẽ xảy ra phản ứng oxi hóa khử Sản phẩn phản ứng phụ thuộc vào tác nhân; điều kiện phản ứng…Tôi xây dựng mỗi chất hữu cơ với một oxi hóa cụ thể; sản phẩm sinh ra sẽ được trình bày trong sáng kiến

II Thực trạng của vấn đề nghiên cứu

Trong quá trình giảng dạy, Tôi thấy rằng ít có tài liệu đề cập một cách đầy đủ có hệ thống đến phản ứng oxi hóa không hoàn toàn các hợp chất hữu cơ Các tài liệu mới chỉ đưa ra một góc nhìn là oxi hóa một chất cụ thể trong một chuyên đề nhóm chức nào đó Khi trao đổi với các đồng nghiệp trong tổ bộ môn và các đồng nghiệp ngoài trường thì chưa có một giáo viên nào có một tài liệu chuẩn, còn lúng túng trong giải quyết vấn đề này Các giáo viên thường tự đưa ra theo cách hiểu riêng họ, dẫn đến kiến thức còn nhỏ, chưa bao quát

Bản thân tôi trước khi làm sáng kiến này, hệ thống lí thuyết và bài tập không khớp với nhau, sắp xếp kiến thức không khoa học, dạy học sinh không sát đối tượng Nhứng điều đó ảnh hưởng đến chất lượng học sinh, mất hứng thú của học sinh với môn học Trong các đề thi học sinh giỏi những năm gần đây (đặc biệt là Tỉnh Thanh Hóa) năm nào thì nội dung oxi hóa các hợp chất hữu cơ đều có mặt (Tôi sẽ đưa ra cụ thể ở phần nội dung) Trong đề thi trung học phổ thông quốc gia có một số phần như: oxi hóa ancol bằng CuO, O2; oxi hóa anđehit bằng O2, dung dịch nước brom, Cu(OH)2/NaOH, dung dịch AgNO3/NH3 Vì thế, sáng kiến kinh nghiệm này là một tài liệu hay cho giáo viên, học sinh đặc biệt phù hợp với ôn luyện thi học sinh giỏi

Đề tài này tôi đã suy nghĩ, đầu tư nhiều để có chất lượng tốt Cách triển khai đề tài là: thứ nhất tôi đưa ra chất hữu cơ bị oxi hóa không hoàn toàn; thứ hai, tôi đưa ra sản phẩm

của một số phản ứng húa học; thứ ba, tụi đưa ra cỏc vớ dụ phự hợp với nhiều đối tượng học sinh

III Nội dung thực hiện

1 Oxi húa hiđro cacbon

1.1 Ankan

a Chất CH4 dựng điều chế HCHO trong cụng nghiệp:

CH4 + O2 t

0

, xt, p

HCHO + H2O

b Chất CH4 dựng điều chế CH3OH trong cụng nghiệp:

Cỏch 1: 2CH4 + O2 t

0

, xt, p

2CH3OH Cỏch 2: giai đoạn 1:CH4 + H2O t

0

, xt, p

CO + 3H2 Giai đoạn 2: CO + 2H2 t

0

, xt, p

CH3OH

c Với ankan cú phõn tử khối lớn đem oxi húa, sau đú cho sản phẩm tỏc dụng với dung dịch NaOH để điều chế xà phũng

2R1-CH2-CH2-R2 + 5O2 t

0

, xt, p

2R1COOH + 2R2COOH + 2H2O

Bài tập ỏp dụng:

Bài 1: Phản ứng nào sau đõy dung để điều chế HCHO trong cụng nghiệp hiện đại?

A CH4 + O2 t

0

, xt, p

HCHO + H2O

B CH3OH + O2

t0, xt, p

HCHO + H2O

C (HCOO)2CH2 + 2NaOH t

0

2HCOONa + HCHO + H2O

D CH3OH + CuO t

0

HCHO + Cu + H2O

Bài làm: Chọn A Do CH4 là nguồn nguyờn liệu cú sắn trong tự nhiờn

Bài 2: Anđehit fomic có thể đợc tổng hợp trực tiếp bằng cách oxi hóa CH4 bằng O2 có xúc tác V2O5 ở 20oC Tính khối lợng HCHO thu đợc nếu ban đầu dùng 4,48m3 CH4 (đktc) Hiệu suất của phản ứng là 75%

A 4,267kg B 4,5kg C 4,8kg D 5,4kg

Bài làm: Phản ứng là CH4 + O2 t

0

, xt, p

HCHO + H2O

mHCHO = 4,48: 22,4.30.75% = 4,5 kg

Bài 3: Cho dãy sơ đồ sau đây :

Biết X, Y, Z, T là cỏc hợp chất hữu cơ Xỏc định cỏc chất X, Y, X, T

Bài làm: X là CH4; Y là HCHO; Z là HCOOH; T là HCOONa

Cỏc phương trỡnh phản ứng húa học là

Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 ; CH4 + O2 t

0

, xt, p

HCHO + H2O; HCHO + H2 t

0

, xt Ni

CH3OH ; CH3OH + O2 t

0

, xt, p

HCOOH + H2O HCOOH + NaOH → HCOONa + H2O;

HCOONa + NaOH t

0

, xt CaO

H2 + Na2CO3

1.2 Anken

a Dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường

3CnH2n + 2KMnO4 + 4H2O → 3CnH2n(OH)2 + 2KOH + 2MnO2↓

Ứng dụng: Dùng điều chế ancol đa chức kề nhau như etilenglicol

3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2KOH + 2MnO2↓

b Dung dịch KMnO4/H2SO4 hoặc K2Cr2O7/H2SO4

Khi đó anken bị các chất này oxi hóa cắt đứt mạch tại vị trí liên kết đôi

Sơ đồ cắt đứt như sau:

CH2=CH - R

CO2 HOOC- R

R-CH=C(R1)-R2

R-COOH R1-CO-R2

- Ví dụ:5CH2=CH2 + 12KMnO4 + 18H2SO4 → 10CO2 + 6K2SO4 + 12MnSO4 + 28H2O

CH2=CH-CH3 +2KMnO4 + 3H2SO4 → CO2 + CH3COOH + K2SO4 + 2MnSO4 + 4H2O 5CH3-CH=C(CH3)-CH3 + 6KMnO4 +9H2SO4 → 5CH3COOH + 5CH3COCH3+ 3K2SO4 + 6MnSO4 + 9H2O

c Với khí oxi

- Từ etilen dùng để điều chế etilen oxit

2CH2=CH2 + O2 t

0

, xt Ag

H2C CH2 O

2

- Từ etilen dùng để điều chế anđehit axetic

2CH2=CH2 + O2 t

0

, xt PdCl2, CuCl2

2CH3CHO

d Với khí O3

Các anken khi bị oxi hóa bởi O3 sẽ có hiện tượng cắt mạch tại liên kết đôi tạo các anđehit hoặc xeton

Ví dụ: 3CH2=CH2 + 2O3 t

0

, xt, p

6HCHO 3CH3-CH=C(CH3)-CH3 + 2O3

t0, xt, p

3CH3CHO + 3CH3-CO-CH3

Bài tập áp dụng:

Bài 1: Cho sơ đồ phản ứng CH4 → X →Y → etilenglicol Chất Y là

A C2H4 B CH3CHO C (CHO)2 D HCHO

Bài làm: Chọn A CH4 → C2H2 → C2H4 → etilenglicol

Phản ứng 3 là 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2KOH + 2MnO2↓

Bài 2: Phương pháp hiện đại dùng để điều chế axetanđehit là

A oxi hoá ancol etylic bằng CuO nung nóng.

B oxi hóa etilen bằng O2 có xúc tác PbCl2 và CuCl2 ( t0)

C cho axetilen hợp nước ở to = 80oC và xúc tác HgSO4

D thuỷ phân dẫn xuất halogen (CH3-CHCl2) trong dung dịch NaOH

Bài làm: Chọn B

Bài 3: Dãy gồm các chất đều điều chế trực tiếp (bằng một phản ứng) tạo ra anđehit axetic là:

A C2H5OH, C2H2, CH3COOC2H5 B CH3COOH, C2H2, C2H4.

Bài làm: Chọn C Các phản ứng hóa học xảy ra là

C2H5OH + CuO t

0

CH3CHO + Cu + H2O

C2H2 + H2O HgSO4,80 CH3CHO

2CH2=CH2 + O2 t

0

, xt PdCl2, CuCl2

2CH3CHO

Bài 4: Quá trình nào sau đây không tạo ra anđehit axetic ?

A CH2=CH2+ H2O (to, xúc tác HgSO4) B CH2=CH2 + O2 (to, xúc tác)

C CH3COOCH=CH2 + dung dịch NaOH (to) D CH3CH2OH + CuO (to)

Bài làm: Chọn A

Bài 5: Dãy gồm các chất đều điều chế trực tiếp (bằng một phản ứng) tạo ra anđehit

axetic là

A C2H5OH, C2H2, CH3COOC2H5 B HCOOC2H3, C2H2, CH3COOH

C HCOOC2H3, C2H4, C2H2 D HCOOH, C2H2, C2H4

Bài làm: Chọn C

Bài 6: Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất có thể trực tiếp điều chế anđehit axetic ?

A ancol etylic; etilen; 1,1 -đicloetan; axetilen B ancol etylic; axetilen; etyl axetat

C ancol metylic; axit axetic; vinyl axetat D etilen; etan; axit fomic ; axetilen

Bài làm: Chọn B

Bài 7: Cho dãy các chất sau đây: etilen; etan; axetilen; metan; propan; 1,2-đicloetan;

1,1-đicloetan và etanol Số chất điều chế trực tiếp được anđehit axetic là

A 4 B 5 C 3 D 2

Bài làm: Chọn A Gồm 4 chất etilen; axetilen; 1,1-ddicloetan; etanol

Bài 8: CH3CHO không thể tạo thành trực tiếp từ

A CH3COOCH=CH2 B C2H2 C C2H5OH D CH3COOH

Bài làm: Chọn D

1.3 Xicloankan

Xicloankan không làm mất màu dung dịch KMnO4; không xét phản ứng oxi hóa không hoàn toàn với oxi, ozon…

1.4 Ankin

a Dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường: các ankin đều làm mất màu tím và tạo kết tủa nâu đen (MnO2)

Ví dụ: 3C2H2 + 8KMnO4 → 3(COOK)2 + 2KOH + 8MnO2↓ + 4H2O

CH≡C-CH3 + 2KMnO4 → CH3-CO-COOK + KOH + 2MnO2↓

b Dung dịch KMnO4/H2SO4 hoặc K2Cr2O7/H2SO4

Các ankin cũng bị oxi hóa cắt mạch tại liên kết bội giống như anken đã xét ở trên

Ví dụ: C2H2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2CO2 + K2SO4 + 2MnSO4 + 4H2O

5CH≡C-CH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5CO2 + 5CH3COOH+ 4K2SO4

+ 8MnSO4 + 12H2O

Bài tập áp dụng:

Bài 1: Dãy nào sau đây đều làm mất màu dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường?

A axetilen; etilen; toluen B stiren, p-xilen; propin

C vinyl axetien; axetilen; propilen D butađien; propin; isobutan

Bài làm: Chọn C.

Dấu hiệu nhận biết là những chất có liên kết bội C=C hoặc C≡C

Bài 2: Cho dãy sơ đồ sau:

Bài làm: X là C2H2; Y là (COOK)2; Z là (COONa)2.

Các phản ứng hóa học xảy ra là

CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

3C2H2 + 8KMnO4 → 3(COOK)2 + 2KOH + 8MnO2↓ + 4H2O

(COOK)2 + 2HCl → (COOH)2 + 2KCl

(COOH)2 + 2NaOH → (COONa)2 + 2H2O

(COONa)2 + 2NaOH t

0

, xt CaO

H2 + Na2CO3

1.5 Ankađien

a Dung dịch KMnO4: phản ứng tương tự như anken:

Ví dụ:3CH2=CH-CH=CH2 +4KMnO4 +8H2O → 3CH2(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH2OH + 4KOH +4MnO2↓

3CH2=C=CH2 +4KMnO4 +7H2O → 3CH2(OH)-CO-CH2-OH + 4KOH + 4MnO2↓

b Dung dịch KMnO4/H2SO4 hoặc K2Cr2O7/H2SO4

Ankađien sẽ bị cắt mạch tại liên kết bội:

Ví dụ:3CH2=C=CH2 + 8K2Cr2O7 + 32H2SO4 → 9CO2 + 8K2SO4 + 8Cr2(SO4)3 + 38H2O

CH2=CH-CH=CH2+4KMnO4+6H2SO4 → 2CO2 +(COOH)2+2K2SO4+4MnSO4 + 8H2O Tuy nhiên 5(COOH)2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 10CO2 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O

Vì vậy phản ứng giữa buta-1,3-đien với KMnO4/H2SO4 có thể viết ở dạng:

3CH2=CH-CH=CH2 +4KMnO4 + H2SO4 → 10CO2 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O

Bài tập áp dụng:

Bài 1: Trích đề thi HSG Tỉnh Thanh Hóa năm học 2011- 2012

Anken A có công thức phân tử là C6H12 có đồng phân hình học, khi tác dụng với dung dịch Brom cho hợp chất đibrom B Cho B tác dụng với KOH trong ancol đun nóng, thu được ankađien C và một ankin D Khi C bị oxi hoá bởi dung dịch KMnO4/

H2SO4 và đun nóng thu được axit axetic và CO2

a/ Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A, C, D Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra

b/ Viết các đồng phân hình học của C

Bài làm:

Vậy A phải là (3):

CH3-CH2

-CH=CH-CH2-CH3 (Hex-3-en)

Các phương trình:

CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 + Br2→CH3-CH2-CHBr-CHBr-CH2-CH3

CH3-CH2-CHBr-CHBr-CH2-CH3+ KOH ancol

   

CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 2KBr+2H2O

5CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 18KMnO4 +27H2SO4→10CH3COOH + +10CO2 + 9K2SO4 + 18MnSO4 +3H2O

b/ Viết các đồng phân hình học của C: 3 đồng phân hình học là

cis – cis; cis-trans; trans-trans

C6H12 có đồng phân hình học nên có thể có các CTCT sau:

(1) CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH3

(2) CH3-CH2-C(CH3)=CH-CH3

(3) CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3

(4) CH3-CH(CH3)-CH=CH-CH3

Do B tác dụng với KOH/ancol tạo ankin D nên A không thể là (2)

Do C oxi hoá tạo axit axetic và CO2 nên C phải là:

CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 (hexa-2,4-đien)

Ankin D là: CH3-CH2-C≡C-CH2-CH3 (hex-3-in)

H3

CH

CH CH

CH

CH3

C

H3

CH

CH CH CH

CH3

CH

CH CH CH

CH3

C

H3

H

Bài 2: Trích đề thi HSG 30/4/2013 của Trường THPT Phan Châu Trinh- Đà Nẵng.

Phân tích hợp chất A có trong tinh dầu chanh thu được kết quả sau: C chiếm 88,235% về khối lượng; còn lại là H Phân tử khối của A là 136 Biết rằng A không tác dụng với AgNO3/NH3 nhưng 1 mol A có thể tác dụng tối đa với 2 mol Br2/CCl4 Ozon phân hoàn toàn A tạo ra 2 sản phẩm hữu cơ: anđehit fomic và 3-axetyl-6-onhetanal Xác định công thức cấu tạo của A

Bài làm:

Đặt A là CxHy Ta có x:y = 10:16 A là C10H16

+ A không tác dụng với AgNO3/NH3 nhưng 1 mol A có thể tác dụng tối đa với 2 mol

Br2/CCl4 suy ra A có 2 liên kết π và 1 vòng

+ Ozon phân hoàn toàn A tạo ra 2 sản phẩm hữu cơ: anđehit fomic và

3-axetyl-6-onhetanal suy ra A là

CH3

CH2 C

H3

+ O3

t0, xt,p

CH3CO(CH2)2CH(OOCCH3)-CH2CHO

1.6 Hiđro cacbon thơm.

a Benzen không tác dụng với dung dịch KMnO4 kể cả khi đun nóng

b Toluen không tác dụng với dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường; chỉ phản ứng khi đun nóng và sản phẩm là axit benzoic

C6H5CH3 + 2KMnO4 t

0

C6H5COOK + KOH + 2MnO2↓ + H2O

C6H5CH3 +K2Cr2O7 + 4H2SO4 t0

C6H5COOH + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 5H2O

c Ankylbenzen mà nhánh có từ 2 nguyên tử C trở lên: có hiện tượng oxi hóa cắt mạch tạo sản phẩm hữu cơ là chất thơm có chưa nhóm -COOK (khi tác dụng với dung dịch KMnO4, t0) hoặc nhóm –COOH (khi tác dụng với dung dịch KMnO4/H2SO4)

Ví dụ:C6H5-CH2-CH3 +4KMnO4 t0 C6H5-COOK +K2CO3+4MnO2 +KOH + 2H2O 5C6H5-CH2-CH3 + 12KMnO4+18H2SO4 t0

5C6H5-COOH + 5CO2 + 6K2SO4+12MnSO4+28H2O

C6H5-CH2-CH2-CH3 +2KMnO4+3H2SO4 t0

C6H5-COOH + CH3COOH + K2SO4 + 2MnSO4 + 4H2O

d Stiren

- Với dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường (giống anken).

3C6H5-CH=CH2 +2KMnO4 +4H2O → 3C6H6-CH(OH)-CH2OH +2KOH+2MnO2↓

- Với dung dịch KMnO4/H2SO4 hoặc K2Cr2O7/H2SO4

C6H5-CH=CH2 +2KMnO4 +3H2SO4 → C6H5-COOH+CO2+K2SO4+2MnSO4+4H2O

e Naphtalen

- Naphtalen không tác dụng với dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường cũng như đun nóng

- Naphtalen bị oxi hóa bởi khí oxi khi có xúc tác V2O5 đun nóng

t0 + 4O2

O

O

+

O C

O

+ 2H2O

Bài tập áp dụng:

Bài 1: Trích đề thi HSG Tỉnh Thanh Hóa năm học 2011-2012

Từ naphtalen và các chất vô cơ cần thiết, viết phương trình chuyển hoá thành axit phtalic Ghi rõ điều kiện nếu có

Bài làm:

C

C O

O

O

COOH COOH +H2O

+O2

V2O5

Bài 2: Nhận biết 3 chất benzen; toluen và stiren bằng 1 dung dịch hóa chất.

Bài làm: Dung dung dịch KMnO4 vì

- Benzen không phản ứng kể cả khi đun nóng

- Stiren mất màu tím ngay ở điều kiện thường

- Toluen: điều kiện thường không phản ứng, đun nóng thì mất màu

C6H5CH3 + 2KMnO4 t

0

C6H5COOK + KOH + 2MnO2↓ + H2O

3C6H5-CH=CH2 +2KMnO4 +4H2O → 3C6H6-CH(OH)-CH2OH +2KOH+2MnO2↓

Bài 3: Trích đề thi olimpic lớp 11- 30/4/2013

Các hiđro cacbon A, B, C, D đều có công thức phân tử là C9H12 A được tạo thành bằng phản ứng propin Khi đun nóng với dung dịch KMnO4/H+, A cho sản phẩm

C9H6O6 và B cho sản phẩm có công thức phân tử C8H6O4, tiếp tục đun nóng C8H6O4 với anhiđrit axit thì cho sản phẩm C8H4O3 C, D đều tác dụng với AgNO3/NH3 dư cho kết tủa vàng nhạt và với HgSO4 cho sản phẩm đều có công thức phân tử C9H14O (C tạo M;

D tạo N) Ozon phân M cho nonan-2,3,8- trion và N cho 2-axetyl-3-metylhexanđial Xác định các công thức cấu tạo của A, B, C, D, M, N

Bài làm:

Theo bài ra A, B, C, D có công thức cấu tạo lần lượt là

Từ Naphtalen điều chế axit phtalic