Giáo trình Hóa đại cương - Đào Hùng Cường (Phần 1)

Tóm tắt Giáo trình Hóa đại cương - Đào Hùng Cường (Phần 1): ...ân tử bị phân cực. CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH CH CH O Ta nói ở đây có hiệu ứng liên hợp và nhóm CHO gây hiệu ứng liên hợp (ký hiệu là C). Nhóm CHO làm chuyển dịch mật độ electron về phía nó nên có hiệu ứng liên hợp âm (-C). Ngược lại, nếu nguyên tử hay nhóm nguyên tử làm mật độ electron chuyển d...ên kết σ). C C H H H H H H H H C 1,34A C 0 1,09A0 117,50 1210 Hợp chất tiếp theo là prôpen C3H6 có cấu tạo là CH3-CH=CH2. Tiếp theo là butylen có một số cấu tạo: CH3CH2 CH CH2 CH3 CH CH CH3 CH3 C CH2 CH3 buten-1 buten-2 iz«buten Hợp chất buten-2 có thể viết dưới 2 dạng đồng ... căng Fitze (lực tác dụng tương hỗ giữa các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử kề nhau của vòng) và lực Van-đec-van của các nhóm không kề nhau. Các nguyên tử cacbon trong ankan có ocbitan lai tạo sp3 do đó để hình thành liên kết chúng hướng các ocbitan lai hoá này lại với nhau và để có được sự xen ...

pdf132 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 237 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Giáo trình Hóa đại cương - Đào Hùng Cường (Phần 1), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Cl+ 
ClCH2CH2CH2CH2Cl 2Mg+ ClMg (CH2)4 MgCl 
Br C6H4 Br 2Mg+ BrMg C6H4 MgBr 
- Từ các hợp chất có hyđrô linh động 
HC CH RMgX HC CMgX RH+ + 
HC CH 2RMgX+ +XMg C C MgX 2RH 
d. Cấu tạo. 
Cho đến nay, một trong những hợp chất cơ nguyên tố quan trọng là hợp chất cơ magiê 
vẫn chưa được xác định một cách chi tiết nhưng người ta giả thiết rằng trong dung môi ête hợp 
chất Grinha tồn tại dưới dạng cân bằng như sau: 
R MgX2 R Mg
X
R
XMg R2Mg MgX2+
Đào Hùng Cường  118
Thông thường người ta thường hay viết công thức cấu tạo của hợp chất Grinha dưới 
dạng: 
R Mg X
δ- δ+ 
c. Các phản ứng quan trọng của hợp chất Grinha. 
1- Phản ứng với các hợp chất có hyđrô linh động dạng H-A. 
R MgX
H A
H2O
CH3OH
RNH2
RSH RH
A MgX
HO MgX
CH3O MgX
RNH MgX
RS MgX
RH
+
+
RH +
RH +
RH +
Các phản ứng này thường được sử dụng để xác định độ linh động của hyđrô bằng cách 
so sánh lượng khí mêtan bay ra khi sử dụng hợp chất Grinha là CH3MgCl. 
2- Các phản ứng với halogen, ôxy, lưu huỳnh: 
R MgX X2 R X MgX2+ +
R MgX O2+ R OOMgX
H2O R OH HO MgX+
R MgX + S RS MgX RSH HO MgX+H2O 
3- Phản ứng với dẫn xuất halogen. 
R MgX R' X R R' MgX2+ +
R MgX CdCl2 R2Cd MgX2 MgCl2+ ++2 
4- Các phản ứng với hợp chất cacbônyl. 
R MgX HCHO R CH2OMgX R CH2OH HO MgX++
H2O
ancol bËc I 
R CH
R'
OH HO MgX+R MgX R'CHO R CH
R'
OMgX+ H2O
ancol bËc II 
R MgX R' C R''
O
+ R C
R''
R'
OMgX R C
R''
R'
OH HO MgXH2O +
ancol bËc III 
R MgX R' COOR'' R C
OR''
R'
OMgX R C
O
R' R''O MgX+ +
R C
O
R'R MgX + R C
R'
R
OMgX R C
R'
R
OH HO MgX+
Đào Hùng Cường  119
Cơ chế của phản ứng trên đây đến nay chưa được chứng minh thật chi tiết nhưng phản 
ứng xảy ra theo cơ chế vòng được nhiều người chấp nhận nhất. 
C O
R
R R'
X
Mg
R'
XMgC
O
R
R
C
R
R
R'
O MgX
R' MgX
C
R
R
R'
OH
Mg
OH
X
R' MgX 2+ +
H2O
+
d. Một số phản ứng quan trọng khác của hợp chất Grinha. 
1- Phản ứng với êtylenôxit 
R MgX H2C CH2
O
R CH2 CH2 OMgX
H2O R CH2 CH2 OH HO MgX+ +
 2- Phản ứng với điôxitcacbon 
R MgX CO2 R COOMgX
H2O R COOH HO MgX+ + 
 3- Phản ứng với hợp chất nitrin 
R MgX R' C N R C
R'
NMgX R C NH
R'
R C R'
O
NH3+ H2O +H2O
8.3. CÁC HỢP CHẤT CƠ PHI KIM. 
8.3.1. Hợp chất cơ phốt pho. 
Hợp chất cơ phốt pho gồm có 2 loại: 
1- Loại liên kết P-C trong đó nguyên tử phốt pho liên kết với nguyên tử cacbon. 
 2- Loại các sản phẩm của các axít vô cơ của phốt pho trong đó phốt pho không liên kết 
trực tiếp với nguyên tử cacbon mà qua một nguyên tố trung tâm như ôxy, lưu huỳnh, nitơ 
a- Các hợp chất cơ phốt pho loại 1. 
Tương tự như phân tử amôniăc NH3 hợp chất phốt phua hyđrô PH3 là hợp chất đầu của 
dãy hợp chất này. Tiếp theo tuỳ thuộc vào số lượng số nguyên tử hyđrô trong phân tử PH3 được 
thay thế mà ta có các hợp chất phốt phin bậc I, bậc II, bậc III khác nhau. Khác với các hợp chất 
amin, các hợp chất phốt phin dễ bị ôxy hoá tạo thành các ôxit RH2P=O, R2HP=O, R3P=O. 
Nếu ankyl hoá phốt phin thì sẽ thu được muối phốtphoni. 
R3P RX R4P+X-+ 
Một hợp chất khác khá quan trọng của loại hợp chất này là các axít hữu cơ phốt pho. 
 Ví dụ: 
Đào Hùng Cường  120
R P O
H
OH
R P O
H
R
R P O
OH
OH
R P O
R
OH 
Các hợp chất phốt pho loại 1 được điều chế bằng phương pháp sau: 
- Ankyl hoá các phốt phin kim loại. 
Ví dụ: 
PH2Na RI RPH2 NaI+ + 
RPHLi R'Br RR'PH LiBr+ + 
- Khử các dẫn xuất clophốtphin 
RPCl2 RPH2 
- Cộng phốtphin vào anken 
C6H13CH CH2 PH3 C6H13 CH CH3
PH2
+
- Tổng hợp bằng tác nhân Grinha. 
3RMgX 3MgXClPCl3 R3P+ + 
Các hợp chất phốt phin có một số tính chất hoá học đặc trưng sau: 
- Dễ bị ôzôn hoá 
RPH2 RH2PO3
O
R2PH R2HPO2
O
R3P R3PO
O
- Ankyl hoá thành muối phốtphoni 
(CH3)3P CH3I (CH3)4P
+I-+ 
Từ muối phốtphoni có thể điều chế phốtphinmêtylen được ứng dụng trong tổng hợp 
Vitich như sau: 
(C6H5)3P CHR2X C6H5Li+ CR2(C6H5)3P 
(C6H5)3P+ CR2
CR'2-O
(C6H5)3P CR2
CR'2O
(C6H5)3P CR2
O CR'2
δ- δ+ 
R2C CR'2 (C6H5)3P O+
b. Các hợp chất cơ phốt pho loại 2. 
Loại hợp chất này có thể được điều chế bằng một trong các phương pháp sau: 
RPCl2 R P(OC2H5)2+ +NaOC2H52 NaCl2 
Este này dễ bị chuyển vị dưới tác dụng của R-X. 
Đào Hùng Cường  121
R P(OC2H5)2 R'I RR'P O
OC2H5
C2H5I+ +
R P(OC2H5)2
O
R'I RR'P O
OC2H5
C2H5I+ +
Tương tự như vậy ta có: 
P(OC2H5)3
C2H5I C2H5 P(OC2H5)2
O 
Các este này khi bị thuỷ phân thì tạo thành các axit tương ứng: 
R P(OC2H5)2
O
R P(OH)2
O
HX2 C2H5X2+ +
Đào Hùng Cường  122
CÂU HỎI ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 8 
8.1. Từ C2H5MgBr và những hoá chất cần thiết điều chế các hợp chất sau: 
CH3CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2OH
CH3 CH2 C
CH3
C3H7
OH
CH3CH2 C
OH
CH3
C2H5
(C2H5)3COHa. b. c.
e.d.
8.2. Hoàn thành các sơ đồ phản ứng sau: 
CH3MgCl C2H5OH+
CH3NH2C2H5MgBr +
(CH3)2CHMgI
1. CO2
2. H3O+
C6H5MgBr 1. HCHO2. H3O+
C2H5MgBr
1. C6H5COCl
2. H3O+
a.
b.
c.
d.
e.
8.3. Điều chế các sản phẩm sau đây: 
 a. xiclopentylcacbinol từ xiclopenten. 
 b. pentanol-3 từ propanal. 
 c. butanal từ propanol-1. 
8.4. Hợp chất A (C5H12O2) có tính quang hoạt. Khi cho 0,52 gam A tác dụng với CH3MgBr, ta 
thu được 112 cm3 metan trong điều kiện tiêu chuẩn và hợp chất B. Khi cho B tác dụng với CH3I 
cho ra hợp chất C không có tính quang hoạt. Viết tất cả những công thức có thể có của A và B. 
8.5. Viết phương trình phản ứng của C6H5MgBr với các chất sau: 
 a. I2 b. AgBr c. CH2O 
 d. CH3CHO e. CH3COCl f. CO2 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO CỦA BÀI TẬP CHƯƠNG 8 
[1]. Chu Phạm Ngọc Sơn, Nguyễn Hữu Tính, Nguyễn Huy Ngọc, Lê Khắc Tích, Bài tập 
hóa học hữu cơ. 
[2]. Ngô thị Thuận, Bài tập hóa học hữu cơ (2008), Nxb. Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 
[3]. Thái Doãn Tĩnh, Bài tập cơ sở lí thuyết hóa hữu cơ (2005), Nxb. Khoa học và Kỹ thuật, 
Hà Nội. 
[4]. Thái Doãn Tĩnh, Bài tập cơ sở hóa học hữu cơ (2005), Nxb. Khoa học và Kỹ thuật, Hà 
Nội. 
[5]. Nguyễn thị Bích Tuyết (1995), Giáo trình hóa hữu cơ, Huế. 
Đào Hùng Cường  123
Chương 9 
DẪN XUẤT HYĐRÔXI CỦA HYĐRÔCACBON 
(Ancol và Phênol) 
A. ANCOL. 
9.1. CẤU TẠO, PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GỌI TÊN. 
9.1.1. Cấu tạo. 
Ancol là những hợp chất có công thức R-OH, trong đó R- là các nhóm ankyl, ankenyl, 
ankinyl, xyclôankyl 
Ví dụ: 
(CH3)3C OH H2C CH CH2OH Cl CH2 CH2 OH
Ancol tec-butylic Ancol allylic Ancol cloªtylic
CH2 CH CH2
OH OH OH
OH CH2OH
Glyxªrin Ancol xycl«hecxylic Ancol benzylic 
Tất cả các ancol đều có chứa nhóm –OH, là nhóm chức quyết định tính chất đặc trưng 
cho loại hợp chất này. 
9.1.2. Phân loại. 
Người ta phân loại bằng nhiều cách khác nhau. Thông thường thì dựa vào số nhóm –OH 
có trong các phân tử ancol để phân thành ancol đơn chức hoặc đa chức. Cũng rất nhiều khi 
người ta dựa vào bậc liên kết của nguyên tử cacbon để phân loại ancol thành bậc I, bậc II, bậc 
III. 
Ví dụ: 
R CH R'
OH
R CH CH R'
OH OH
R CH CH CH R'
OH OH OH
Ancol ®¬n chøc Ancol ®a chøc
R CH2 OH R2CH OH R3C OH
Ancol 20 Ancol 30Ancol 10
9.1.3. Cách gọi tên. 
Để gọi các ancol người ta thường sử dụng các danh pháp sau: 
a. Danh pháp thông thường. 
Trong danh pháp này người ta gọi tên của nhóm chức ankyl, ankenyl, ankinyl cộng 
với đuôi –ic. 
Ví dụ: 
Đào Hùng Cường  124
CH3CH2OH CH3 CH CH3
OH
CH3CH2 C CH3
CH3
OH
Ancol ªtylic Ancol iz«pr«pylic Ancol tec-pentylic 
b. Tên gọi hợp lý (tên gọi cacbinol). 
Trong danh pháp này người ta xem các ancol như các dẫn xuất của cacbinol CH3OH. 
Ví dụ: 
(C6H5)3C OH (C2H5)3C OH
Triphªnylcacbinol Triªtylcacbinol 
c. Danh pháp IUPAC. 
1- Chọn mạch dài nhất có chứa nhóm –OH làm mạch chính và coi hợp chất phải gọi là 
dẫn xuất của mạch chính mà trong đó các nguyên tử hyđrô được thay thế bằng các nhóm thế. 
2- Đánh số thứ tự mạch chính sao cho nhóm –OH có chỉ số là nhỏ nhất. 
3- Gọi tên các hợp chất bằng cách để tên các nhóm thế cùng với các chỉ số của nó trước 
tên gọi của mạch chính (tên gọi của mạch chính được tạo thành bằng cách cộng thêm đuôi –ol 
vào tên gọi của các hợp chất hyđrôcacbon tương ứng). 
Ví dụ: 
CH3 OH CH3 CH2 CH CH2 OH
CH3
CH3 CH
OH
CH CH3
CH3
Mªtanol 2-Mªtylbutanol-1 3-Mªtylbutanol-2 
9.2. TÍNH CHẤT VẬT LÝ. 
a. Sự có mặt của nhóm –OH trong phân tử ancol làm cho phân tử phân cực do đó dễ hoà 
tan trong nước. Nhưng khi gốc R- trong các phân tử tăng lên thì độ hoà tan của các ancol trong 
nước giảm dần. Trong thực tế chỉ có các ancol mạch thẳng co 4 đến 5 nguyên tử cacbon trở 
xuống là hoà tan tốt trong nước. 
b. Nhiệt độ sôi của ancol tăng khi phân tử lượng tăng lên. Mặt khác nhiệt độ sôi của 
ancol cũng cao hơn nhiều so với các hợp chất có cùng phân tử lượng với nó. 
Ví dụ: M μ t0sC 
 CH3CH2CH2CH2CH3 72 0 36 
 CH3CH2OCH2CH3 74 1,18 35 
 CH3CH2CH2CH2OH 74 1,36 118 
 CH3CH2CH2Cl 79 2,10 47 
Các kết quả thu nhận được trên đây có thể giải thích bằng 2 yếu tố: 
1- Phân tử ancol phân cực mạnh – do có mômen phân cực lớn nên có nhiệt độ sôi cao. 
Đào Hùng Cường  125
2- Ancol có khả năng tạo liên kết hyđrô. 
R
O . . . H
. . .H O . . . H
R
O . . . H
R
O . . . H
R
O . . . H
R
O . . .
R 
Liên kết hyđrô là liên kết mà trong đó nguyên tử hyđrô đóng vai trò làm cầu nối giữa 2 
nguyên tử âm điện, mặt khác một trong hai nguyên tử âm điện phải có liên kết cộng hoá trị với 
hyđrô còn nguyên tử kia được liên kết bằng lực hút tĩnh điện. Để tạo liên kết hyđrô trong phân 
tử cần phải có mặt các nguyên tử có độ âm điện lớn hơn như: F, O, N. 
Trong phổ hồng ngoại: - nhóm OH riêng biệt có ν(OH) = 3620cm-1 
 - nhóm OH liên kết hyđrô có ν(OH) = 3350cm-1. 
9.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ. 
9.3.1. Phương pháp công nghiệp. 
Để thu nhận ancol trong công nghiệp có 2 phương pháp chính: hyđrat hoá các anken và 
lên men, thuỷ phân các hyđrat cacbon. 
a. Hyđrat hoá các anken. 
Từ phương pháp crăcking dầu mỏ, người ta thu nhận được các anken có 4 đến 5 nguyên 
tử cacbon, sau đó dễ dàng chuyển thành ancol bằng phản ứng hyđrat hoá. 
Ví dụ: 
H2C CH2
H2O/H2SO4 CH3CH2OH
H2O/H2SO4CH3CH CH2 CH3CHOHCH3
b. Lên men và thuỷ phân các hyđrat cacbon. 
Thuỷ phân đường bằng men rượu qua 2 giai đoạn chính: thuỷ phân và chưng cất. Chất 
lượng rượu phụ thuộc vào nguyên liệu ban đầu; nếu từ đường sẽ thu được C2H5OH có chất 
lượng tốt, từ tinh bột các loại sẽ có các sản phẩm phụ. Trong chiến tranh thế giới thứ II, 
Beisman người Đức đã dùng men vi sinh Clostridum Acêtobutylicum (20%), axêton (30%). 
Axêton đã được sử dụng làm thuốc súng không khói. Phương pháp này về sau được sử dụng sản 
xuất n-butanol dùng cho công nghiệp ôtô. 
c. Phương pháp riêng dùng để sản xuất mêtanol. 
CO CH3OH+ H22
O2+CH42 CH3OH2
100at, 100 C 0
210at
Cr2O3, ZnO, 300-400 C0
9.3.2. Phương pháp tổng hợp phòng thí nghiệm. 
Đào Hùng Cường  126
a. Hyđrô bo hoá. 
C C (BH3)2 C
H
C
BH2
H2O2, HO- C C
H OH
B(OH)3+ +
Ví dụ: 
H2O2, HO-(BH3)2(CH3)3C CH CH2 (CH3)3C CH2 CH2 OH
b. Tổng hợp Grinha. 
Trong phòng thí nghiệm ancol được tổn hợp theo phản ứng Grinha như đã trình bày trong 
phần hợp chất cơ magiê. 
c. Thuỷ phân ankylhalogenua (xem phần dẫn xuất halogen) 
Trong các phản ứng đã nêu trên đây, tổng hợp Grinha là quan trọng nhất vì: các hợp chất 
đầu của phản ứng này là dẫn xuất halogen thường dễ tìm, phản ứng có hiệu suất cao, có thể tổng 
hợp các ancol đơn giản hoặc phức tạp khác nhau. Điểm hạn chế lớn nhất của phản ứng tổng hợp 
Grinha là ngoài nhóm thế trực tiếp tham gia phản ứng các hợp chất đầu không được chứa các 
nhóm có chứa hyđrô linh động như –COOH, -OH, -NH2, -SO3Hcũng như các nhóm cacbônyl 
không cần thiết khác. 
d. Phương pháp thiết lập một phản ứng Grinha 
Hầu hết các ancol đều có thể tổng hợp bằng phương pháp Grinha bằng những cách tổ hợp 
các tác nhân khác nhau. Vì vậy phải chọn con đường tổng hợp sao cho tối ưu nhất. 
Ví dụ: hợp chất 2-phênylhecxanol-2 có thể tổng hợp bằng 2 cách sau đây: 
CH3CH2CH2CH2 C CH3
O
BrMg+ CH3CH2CH2CH2 C
CH3
OH
CH3CH2CH2CH2 C
CH3
OH
CH3CH2CH2CH2MgBr CCH3
O
+
(1)
(2)
Trong 2 cách trên đây thì nên chọn (2) vì hợp chất xêton dễ điều chế hơn nhiều so với 
(1). 
9.4. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC. 
Tính chất hoá học của ancol được xác định bởi nhóm –OH có trong phân tử. Vì vậy khả 
năng có thể xảy ra các loại phản ứng sau đây: 
- Phản ứng làm phá vỡ liên kết C – OH với sự tách đi nhóm –OH. 
- Phản ứng làm phá vỡ liên kết O – H với sự tách đi hyđrô. 
Đào Hùng Cường  127
Nhóm R- nói chung chỉ có ý nghĩa làm ảnh hưởng đến tốc độ và hướng của phản ứng mà 
thôi. 
9.4.1. Các phản ứng làm đứt liên kết C – OH. 
a. Phản ứng với hyđrôhalogenua. 
R OH HX R X H2O+ + 
Khả năng phản ứng của HX: HI > HBr > HCl 
Khả năng phản ứng của ROH: R3C-OH >R2CH-OH >RCH2-OH >CH3-OH. 
Ví dụ: 
CH3 CH CH3
OH
HBr CH3 CH CH3
Br
CH3CH2CH2CH2OH HCl CH3CH2CH2CH2Cl
b. Phản ứng với trihalogenua phốt pho. 
R OH PX3 R X H3PO3 (PX3 = PBr3, PI3)+ + 
Ví dụ: 
CH3CH2CH2OH
I2P + CH3CH2CH2I
CH3CH2CH2CH2OH
PBr3 CH3CH2CH2CH2Br
C6H5CHCH3
OH
C6H5CHCH3
Br
PBr3
c. Phản ứng tách loại. 
C C
H OH
C C H2O
H2SO4 +
Ví dụ: 
OH Al2O3, 250 C
0
9.4.2. Phản ứng làm đứt lien kết O-H. 
a. Phản ứng của ancol giống như một axit với các kim loại hoạt động mạnh. 
RO H M RO-M+ H2+ + 
Khả năng phản ứng của RO-H: 
CH3OH > RCH2OH > R2CHOH > R3C-OH 
Ví du: 
Đào Hùng Cường  128
(CH3)2CH OH Al (CH3)2CH O Al+3 3
-
H2+ +
CH3CH2OH Na CH3CH2O-Na+ H2+ +
b. Phản ứng tạo thành este (phản ứng este hóa). 
CH3CH2OH CH3COOH CH3COOCH2CH3 H2O++
H+
CH3CH2OH H2SO4 CH3CH2OSO3H H2O+ +
ªtylsunfat axit
c. Phản ứng ôxy hóa. 
R2CH OH R2C O
Ancol 20
KMnO4
R CH2 OH
RCHO KMnO4
R COOH
Ancol 1 0
Cu, 250 C0
KMnO4
R3C OH KMnO4 (trung tÝnh) Kh«ng ph¶n øng+
Ancol 30 
Ví dụ: 
CH3CH2CH2OH CH3CH2CHO H2
Cu, 250 C0 +
OH OK2Cr2O7
CH3CH2CH2CH2OH
KMnO4 CH3CH2CH2COOH
9.4.3. Phản ứng với hyđrôhalogenua. 
Đây là phản ứng xảy ra khi cho khí hyđrôhalogenua đi qua ancol hoặc đun nóng ancol 
với axít HX đậm đặc. 
Ví dụ: 
(CH3)3C OH HCl ®.® (CH3)3C Cl
CH3CH2CH2OH CH3CH2CH2Cl
HCl, ZnCl2, t C0
Các phản ứng của ancol với hyđrôhalogenua xảy ra theo cơ chế SN1 và SN2. 
Cơ chế SN1: 
ROH HX X-++ ROH2
+
R+ H2OROH2
+
+
RXR+ X-+
Đào Hùng Cường  129
Phản ứng xảy ra theo cơ chế này với hầu hết các ancol trừ mêtanol và các ancol bậc I. 
Cơ chế SN2: 
ROH HX X-++ ROH2
+
RXX- +ROH2
+
+ H2OX . . . R . . .O H2
δ- δ+ 
Phản ứng xảy ra theo cơ chế này với mêtanol và các ancol bậc I. 
9.4.4. Phản ứng ôxy hoá ancol. 
a. Khái niệm ôxy hoá - khử trong hoá học hữu cơ. 
Theo quan niệm trước đây, ôxy hoá tức là đưa thêm nguyên tử ôxy vào phân tử, khử tức 
là bớt đi nguyên tử ôxy. 
Ví dụ: 
RCHO R COOHO
R CONH2
LiAlH4 R CH2NH2
Trong hoá học vô cơ, sự ôxy hoá-khử gắn liền với sự nhận và cho điện tử, trái lại khái 
niệm này không phù hợp với hoá học hữu cơ vì ở đây cacbon luôn có hoá trị 4. Vì vậy trong hoá 
học hữu cơ, người ta dùng khái niệm số ôxy hoá (số phân cực)- tức là số điện tích quy ước 
của nguyên tử tính được khi giả thiết rằng phân tử gồm toàn những ion trái dấu (số ôxy hoá có 
ký hiệu là n). 
Trong khái niệm này số ôxy hoá có thể là âm, dương, bằng 0. Nguyên tử cacbon trong 
các hợp chất hữu cơ có số ôxy hoá từ -4 đến +4. 
Để xác định số ôxy hoá, người ta đưa ra một số quy ước sau đây: 
- Tổng đại số của tất cả các số ôxy hoá của phân tử bằng 0, của ion bằng điện tích ion. 
- Hai nguyên tử đồng nhất liên kết với nhau không làm xuất hiện số ôxy hoá. Số ôxy 
hoá của mọi nguyên tố trong đơn chất đều bằng 0. 
- Số ôxy hoá của hyđrô bằng +1 (trừ các hợp chất với kim loại), của ôxy bằng -2 (trừ 
các hợp chất peôxít), của các nguyên tố kim loại bằng hoá trị của nó. 
Như vậy từ khái niệm của số ôxy hoá trên đây ta có thể nhận thấy rằng: quá trình ôxy 
hoá là quá trình làm tăng số ôxy hoá ở chất phản ứng (cơ chất, chất nền) và làm giảm số ôxy 
hoá ở tác nhân phản ứng, còn quá trình khử là quá trình ngược lại. 
Đối với nguyên tử cacbon, sự khử và sự ôxy hoá bién đổi theo dãy sau: 
CH4 RCH3 CH3OH RCH2OH HCHO RCHO HCOOH RCOOH CO2
-4 +4Sù «xy hãa
Sù khö
Đào Hùng Cường  130
b. Phản ứng ôxy hoá các hợp chất ancol. 
Ancol 20 + Xªt«nKMnO4 ( CrO3, K2Cr2O7, Cu, 200-300 C)0
dung dÞch KMnO4 axit
an®ªhyt
+Ancol 10
Cu, 200-300 C0 
 Ancol 30: không bị ôxy hoá trong môi trường kiềm, trong môi trường axít, trước nó bị 
tách thành anken sau đó tuỳ theo điều kiện phản ứng có thể bị ôxy hoá thành xêton hoặc axít. 
9.5. Giới thiệu một số ancol quan trọng. 
9.5.1. Rượu êtylic. 
Rượu êtylic được điều chế bằng phương pháp lên men tinh bột, hyđrat hóa 
êtylenTrong đời sống và công nghiệp, nó được sử dụng làm dung môi, làm nguyên liệu chất 
ban đầu để tổng hợp, dùng cho công nghiệp thực phẩm, dùng trong y học 
Rượu êtylic 95% trong công nghiệp trong công nghiệp được thu nhận bằng phương pháp 
chưng cất phân đoạn. 
Rượu êtylic tuyệt đối 100% được thu nhận bằng cách chưng cất đẳng phí (hỗn hợp đẳng 
phí gồm 7,5% nước, 18,5% rượu, 74% benzen sôi ở nhiệt độ 64,90C). Nhiều khi người ta còn 
làm tuyệt đối rượu êtylic bằng cách đun rượu êtylic 95% với magiê sau đó đem chưng cất. 
9.5.2. Êtylenglycol. 
a. Êtylenglycol được điều chế bằng các phương pháp điều chế ancol thông thường. Dưới 
đây là một số phương pháp quan trọng. 
1- Thuỷ phân dẫn xuất halogen 
Cl CH2 CH2 Cl
Na2CO3 HO CH2 CH2 OH+ H2O2 
2- Thuỷ phân êtylenôxít. 
H2C CH2
O
H2O H
+
HO CH2 CH2 OH+
3- Hyđrôxyl hoá các anken bằng KMnO4 hoặc peaxít. 
CH2 CH2
KMnO4
RCOOOH H2C CH2
O
H2O, H+ HO CH2 CH2 OH
HO CH2 CH2 OH
b. Tính chất. 
Êtylenglycol có các tính chất giống như ancol thông thường nhưng do ảnh hưởng của 
nhóm –OH thứ 2 nên có tính axít mạnh hơn. Vì vậy nó có khả năng phản ứng với hyđrôxit 
đồng. 
Đào Hùng Cường  131
CH2 OH
CH2 OH
Cu(OH)2
CH2
CH2
HO
HO
CH2
CH2
O
O
Cu
O
O
H
H
CH2
CH2
++
- Phản ứng ôxy hoá: 
CH2
CH2
OH
OH
CHO
CH2OH
COOH
CH2OH
COOH
CHO
COOH
COOH
O OO O
O OHC CHO
Gly«xal
Axit «xalic
- Phản ứng đêhyđrat hoá: 
HO CH2 CH2 OH
H2SO4 CH3CHO 
 Êtylenglycol được ứng dụng làm dung môi, làm tác nhân phản ứng, làm chất truyền 
nhiệt... 
9.5.3. Glyxêrin. 
a. Glyxêrin trong công nghiệp chủ yếu điều chế bằng phản ứng thuỷ phân các chất béo 
trong môi trường kiềm (phản ứng xà phòng hoá). Ngoài ra, người ta còn tổng hợp glyxêrin từ 
prôpylen: 
CH2 CH CH3 Cl2, 400 C
0
CH2 CH CH2
Cl
CH2 CH CH2
ClClOH
Cl2, H2O
H2O CH2 CH CH2
OH OH OH 
b. Tính chất. 
Tương tự như êtylenglycol, glyxêrin tác dụng với hyđrôxit đồng tạo thành hợp chất 
glyxêrat đồng có màu xanh. 
CH2
CH
CH2
O
O
OH
Cu
H
O
H
CH2
CH
CH2HO
O
Phản ứng tạo este glyxêrin trinitrat. 
CH2 CH CH2
OH OH OH
CH2
ONO2 ONO2
CH
ONO2
CH2HNO3/H2SO4
Glyxêrin có rất nhiều ứng dụng trong thực tế như dùng làm chất truyền nhiệt, làm tác 
nhân phản ứng, làm mềm da, dùng để sản xuất thuốc nổ, dùng trong y học 
Đào Hùng Cường  132
9.6. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP DÙNG ĐỂ NHẬN BIẾT ANCOL 
Để nhận biết ancol có thể dùng phương pháp phổ hồng ngoại: 
 - Nhóm –OH riêng biệt (không có liên kết hyđrô) có ν(OH) = 3620 đến 3640cm-1. 
 - Nhóm –OH có liên kết hyđrô có ν(OH) = 3200-3350cm-1. 
Trong phương pháp hoá học, người ta dùng thuốc thử Luca. Đó là hỗn hợp axít HCl đậm 
đặc và ZnCl2. Phương pháp này có thể dùng để phân biệt các ancol bậc I, bậc II, bậc III có số 
nguyên tử cacbon nhỏ hơn 6. Phản ứng tạo thành ankylclorua không tan trong hỗn hợp tác nhân, 
làm đục dung dịch phản ứng. Ancol bậc III tác dụng ngay lập tức với hỗn hợp tác nhân, ancol 
bậc II sẽ thấy phản ứng xảy ra sau 5 phút còn ancol bậc I ở nhiệt độ phòng sẽ không phản ứng. 
B. PHÊNOL 
9.7. CẤU TẠO VÀ CÁCH GỌI TÊN. 
9.7.1. Cấu tạo. 
Phênol là những hợp chất có công thức phân tử Ar-OH trong đó Ar- là nhóm phênyl 
hoặc các dẫn xuất của phênyl. Khác với ancol, trong hợp chất phênol nhóm –OH liên kết trực 
tiếp với nhân thơm. 
9.7.2. Cách gọi tên. 
 Các hợp chất phênol được gọi tên như là dẫn xuất, đơn giản nhất của dãy này là phênol. 
OH OH
Cl
OH
NO2
Phªnol m-Clophªnol o-Nitr«phªnol 
Một số hợp chất khác có tên gọi riêng như sau: 
OH
CH3
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
(o, m), p-Crªzol Catechon Rªz«cxin Hy®r«quinon -Naphtolβ 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_hoa_dai_cuong_dao_hung_cuong_phan_1.pdf
Ebook liên quan