GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
PHỤ LỤC : Kiến thức cơ bản lớp 11
MỘT SỒ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
I.NHĨM CHỨC
Nhóm chức là nhóm ngun tử trong phân tử chất hữu cơ gây ra phản ứng hóa học đặc trưng
1. Nhóm chức trong hiđrocacbon
Nhóm nguyên tử
Định chức
Tên chức
hiđrocacbon no
an
hiđrocacbon 1 nối đơi
en
hiđrocacbon 1 nối ba
in
hiđrocacbon thơm
benzen
Nhóm ngun tử
Định chức
Tên chức
-O-H
ancol
ol
-O-
ete
ete
hay –CHO
anđehit
al
hay –CO-
xeton
on
hay -COOH
axit
oic
hay -COO-
este
at
2. Hợp chất hữu cơ chứa oxi
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
1
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
3. Hợp chất hữu cơ chứa nitơ
Nhóm nguyên tử
Định chức
Tên chức
-NH2
amin bậc 1
amin
-NH-
amin bậc 2
amin
amin bậc 3
amin
Đa chức
Tạp chức
Có ≥2 nhóm chức giống nhau
Ví dụ : glixerol C3H5(OH)3
Có ≥2 nhóm chức khác nhau
Ví dụ : Glyxin
NH2CH2COOH
-N-
II.PHÂN LOẠI HỢP CHẤT HỮU CƠ
1. Theo nhóm chức
Đơn chức
Chỉ có 1 nhóm chức
Ví dụ : ancol etylic C2H5OH
2. Theo gốc hiđrocacbon
Gốc hiđrocacbon là phần còn lại của phân tử hiđrocacbon sau khi mất 1 hay nhiều ngun tử hiđro.
No
Khơng no
Gốc hiđrocacbon khơng có
liên kết π
Gốc hiđrocacbon có
nối đơi, nối ba
Thơm
Gốc hiđrocacbon có
vịng benzen
❖ Tên một số gốc hiđrocacbon:
1. Gốc no(ankyl)
1C
CH3-
metyl
2C
CH3- CH2-
etyl
CH3-CH2-CH2-
propyl
CH3-CH-CH3
isopropyl
CH3-CH2-CH2-CH2-
butyl
CH3-CH2-CHCH3
sec-butyl
CH3-CH-CH2-
isobutyl
3C (2 gốc)
4C (4 gốc)
CH3
CH3
CH3-C-
tert-butyl
CH3
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
2
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
Ví dụ: C5H11-OH
5C
có 8 đồng phân
C5H11-Cl
có 8 đồng phân
RCOO-C5H11
có 8 đồng phân
(8 gốc)
2. Gốc không no
CH2=CHCH2=CH-CH2-
vinyl
CH3-CH=CH-
propenyl(cis,trans)
anlyl
CH2=C –
|
CH3
isopropenyl
3. Gốc thơm
hay C6H5-
phenyl
hay C6H5CH2- benzyl
p-tolyl
III.BẬC CACBON
Là số liên kết của nguyên tử C dùng để liên kết với các ngun tử C kế cận.
Ví dụ:
IV.ĐỢ BẤT BÃO HÒA ∆:
( ∆= Số liên kết π +Số vòng)
1.Điều kiện tồn tại chất hữu cơ : bảo đảm cho việc viết công thức cấu tạo không bị sai hóa trị
Tổng số ngtử hóa trị I ≤ 2*Tổng số ngtử hóa trị IV+2+ Tổng số ngtử hóa trị III
(H, Cl, Br, I)
(C)
(N,P)
CxHy và CxHyOz:
y ≤ 2x + 2
( y chẵn)
CxHyClt và CxHyCltOz :
y + t ≤ 2x+2
(y + t chẵn)
CxHyNt và CxHyOzNt :
y ≤ 2x+2 + t
(y + t chẵn)
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
3
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
2. Độ bất bão hịa ∆:
Ví dụ:
∆ = số liên kết π + số vịng
GV:LÊ THỊ THU HÀ
(∆ ≥ 0) ...
có
∆ = 4 (1 vịng + 3 liên kết π)
2.( IV ) + 2 − ( I ) + ( III )
=
Cách tính giá trị Δ:
2
Với
(I): Tổng số ngtử hóa trị I (H, Cl, Br,I)
(III): Tổng số ngtử hóa trị III (N,P)
(IV): Tổng số ngtử hóa trị IV (C)
Sơ H max - Sơ H
Đối với hợp chất : CxHy và CxHyOz:
=
2
Ví dụ : C5H8 hoặc C5H8O đều có số Hmax = 5.2+2= 12 (Là số H tương ứng của ankan)
Vây
=
Sô H max - Sô H 12 − 8
=
=2
2
2
Đối với hợp chất (A): CxHy và CxHyOz có độ bất bảo hịa là Δ khi đem đốt cháy hồn tồn thu được CO2 và
H2O ta ln có :
(-1). nA = nCO2 − nH2O
Vd: Một este E tạo bởi etylenglicol và 2 axit đơn chức.Đốt x mol E thu được y mol CO2 và z mol H2O có y = z
+5x. Nếu cho x mol E phản ứng dd Br2 /CCl4 thì có 0,4 mol Br2 pư .Hỏi nếu xà phịng hết x mol E thì cần
dùng bao nhiêu mol NaOH
A.0,3
B.0,2
C.0,1
D.0,15
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
Chú ý : Cơng thức tính độ bất bảo hồ chỉ đúng cho hợp chất cộng hố trị ,khơng đúng cho hợp chất ion
Ví dụ : CH3COONH4 trong CTCT có 1 liên kết đơi là hợp chất ion có =
2.2 + 2 − 7 + 1
=0
2
V.ĐỜNG PHÂN
1) Đồng phân là những chất hữu cơ có cùng cơng thức phân tử nhưng công thức cấu tạo khác nhau nên tính
chất hóa học khác nhau
2) Đồng phân hình học (hay đồng phân lập thể hay đồng phân cis – trans)
Nguyên nhân: Do sự xắp xếp trong không gian khác nhau của nguyên tử hay nhóm nguyên tử gắn với cacbon
mang nối đôi.
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
4
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
* Điều kiện để có đồng phân hình học:
- Điều kiện cần: hợp chất hữu cơ phải có chứa nối đơi C=C.
- Điều kiện đủ:
Cả 2 nguyên tử C nối đôi phải liên kết với nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác nhau (R1≠R2 và
R3≠R4) Các anken có nối đơi đầu mạch khơng có đồng phân hình học
*Nếu mạch chính nằm cùng một phía của liên kết C = C→ đồng phân cis
Nếu mạch chính nằm ở 2 phía khác nhau của liên kết C = C → đồng phân trans
Ví dụ :
cis-1,2-đicloeten
trans-1,2-đicloeten
VI.ĐỒNG ĐẲNG
Những hợp chất mà phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm metylen (-CH2-) có cấu tạo và tính
chất tương tự nhau được gọi là những chất đồng đẳng của nhau.
Ví dụ 1: C2H4 có một đồng phân CH2=CH2 (1)
C3H6 có 2 đồng phân CH2=CH-CH3 (2) và
(3)
(1) và (2) là đồng đẳng nhưng (1) với (3) không là đồng đẳng của nhau vì cấu tạo và tính chất khơng tương
tự nhau
Do đó nói CH2=CH2 đồng đẳng của CH2=CH-CH3 là đúng
C2H4 là đồng đẳng của C3H6 là không chính xác
VII.LIÊN KẾT HOÁ HỌC TRONG HỢP CHẤT HỮU CƠ
Liên kết trong các phân tử hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hố trị
Liên kết đơn có bản chất liên kết σ (sigma)
Liên kết đôi gồm 1 liên kết σ và 1 liên kết π (pi)
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
5
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
Liên kết ba gồm 1 liên kết σ và 2 liên kết π
Liên kết π kém bền so với liên kết σ
Ví dụ: Trong phân tử CH2 = CH2
Trong phân tử CH ≡ CH
CÁC QUY TẮC QUAN TRỌNG TRONG PHẢN ỨNG HỮU CƠ
I. Quy tắc thế của ankan: Khi ankan tham gia pư thế với Halogen X2 (askt)
• Clo thế H ở cacbon các bậc khác nhau, ưu tiên thế H của cacbon bậc cao nhất tạo sản phẩm chính.
• Brom hầu như chỉ thế H ở cacbon bậc cao,tính chọn lọc cao hơn .
• Flo phản ứng mãnh liệt nên phân hủy ankan thành C và HF. Iot không phản ứng với ankan
Ví dụ:
CH3-CHCl-CH3 (57%)
as
CH3-CH2-CH3 + Cl2 ⎯⎯
→
CH3-CH2-CH2Cl (43%) + HCl
CH3-CHBr-CH3 (97%)
t
CH3-CH2-CH3 + Br2 (hơi) ⎯⎯
→
0
CH3-CH2-CH2Br
(3%) + HBr
II. Quy tắc cộng Mac-cốp-nhi-cốp
Khi cộng một tác nhân bất đối xứng(cộng axit hoặc nước HX,H2O) vào liên kết C=C của anken bất đối xứng,H
(phần mang điện tích dương) ưu tiên cộng vào C mang nhiều H hơn (cacbon bậc thấp hơn), còn X(phần mang
điện tích âm)ưu tiên cộng vào C mang ít H hơn cao hơn).
CH 2 -CH-CH 3 (spc)
|
|
H Cl
Ví dụ:
CH2=CH –CH3 + HCl
CH 2 -CH-CH 3 (spp)
|
|
Cl H
III. Qui tắc tách Zaixep : Tách hidro của C bậc cao tạo sản phẩm chính
180 C
1. Tách nước ancol no đơn chức mạch hở tạo anken : CnH2n+1OH ⎯⎯⎯→
CnH2n + H2O
H 2 SO4 đ
0
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
6
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
2. Tách HX từ dẫn xuất ankyl halogenua
Hay:
GV:LÊ THỊ THU HÀ
KOH /etanol
CnH2n+1X ⎯⎯⎯⎯→
CnH2n + HX
Rượu
R1 − CH − CH − R2 + 2KOH ⎯⎯⎯
→R1 − C C − R2 + 2KX + 2H2O
|
|
X
X
IV. Quy luật thế ở vịng ben zen
Khi ở vịng benzen có sẵn nhóm thế X đẩy electron
Phản ứng thế xảy ra dễ hơn (định hướng thế vào vị trí o, p hay
2,4,6).
Nhóm thế X đẩy electron gồm:
• Gốc no: -CH3 < -CH2-CH3 <-CH2-CH2-CH3…
• Ngun tử có cặp electron p:
- Phenol, ete thơm : -OH, -OCH3
- Amin thơm bậc 1, 2, 3: -NH2, -NHCH3,…
- Halogen : Cl-, Br-,…
Ví dụ: phân tử toluen
Các H ở vị trí 2,4,6 giàu mật độ điện tích âm hơn nên dể cho pư
thế ở vị trí này
Khi ở vịng benzen có sẵn nhóm thế X hút electron
CHUN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
7
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
Phản ứng thế xảy ra khó hơn (định hướng thế vào vị trí m hay 3,5).
Nhóm thế X hút electron gồm:
• Gốc hiđrocacbon khơng no: -CH=CH2
…..
• Nhóm ngun tử chứa oxi:
-
Anđehit, xeton : -CHO, -CO-
-
Axit, este: -COOH,-COOR
- -NO2, -SO3H
Ví dụ: phân tử nitrobenzen
Các H ở vị trí 3,5 giàu mật độ điện tích âm hơn nên cho pư thế ở
vị trí này
Kết luận: Khả năng thế trên vòng benzen giảm dần theo thứ tự:
Tham khảo Tên một số axit
Công thức cấu tạo
Tên thông thường
Tên thay thế
H-COOH
axit fomic
axit metanoic
CH3- COOH
axit axetic
axit etanoic
CH3CH2 COOH
axit propionic
axit propanoic
CH3CH2CH2 COOH
axit butiric
axit butanoic
CH3CH(CH3) COOH
axit isobutiric
axit 2-metylpropanoic
C6H5 COOH
axit benzoic
axit benzoic
CH2=CH- COOH
axit acrylic
axit propenoic
CH2 = C - COOH
CH3
axit metacrylic
axit 2-metylpropenoic
CH3CH2CH2CH2COOH
Axit Valeric
Axit Pentanoic
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
8
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
CH2 = CH – CH2 – COOH
Axit Vinylaxetic
Axit But – 3 – enoic
CH3 – CH = CH – COOH
Axit Crotonic
Axit But – 2 – enoic
HOOC – COOH
Axit Oxalic
Axit Etanđioic
HOOC – CH2 – COOH
Axit Malonic
Axit Propanđioic
HOOC – (CH2)2 – COOH
Axit Sucxinic
Axit Butanđioic
HOOC – (CH2)3– COOH
Axit glutaric
Axit Pentanđioic
HOOC – (CH2)4 – COOH
Axit adipic
Axit Hexanđioic
- CH2 - COOH
Axit Phenylaxetic
Axit Benzenetanoic
- CH = CH - COOH
Axit Xiamic
Axit 3 – Phenylpropenoic
Axit – Naphtoic
Axit Naphtalencacboxylic
COOH
CH = CH
COOH
HOOC
Axit Maleic
Axit Cis–But-2-enđioic
COOH
CH = CH
HOOC
Axit Fumaric
Axit Trans–But-2-enđioic
Bảng nhận biết hchc
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
9
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
Nhận biết
Thuốc
thử
Hiện
tượng
Hợp chất có
nhóm
– CH = O
Phản ứng
CH2 = CH2 + Br2 → BrCH2 – CH2Br
( Styren) C6H5-CH=CH2+ Br2 → C6H5-CHBr – CH2Br
Hợp chất có
liên kết C = C
hay − C C −
GV:LÊ THỊ THU HÀ
dd
Brom
Phai
màu
nâu đỏ
CH CH + 2Br2 →Br2CH – CHBr2
R − CHO + Br2 + H2O→RCOOH +2HBr
H− CHO +2Br2 + H2O→ CO2 + 4HBr
Andehit no hay không no đều làm mất màu nước Br2
OH
Phenol
dd
Brom
Anilin
OH
+ 3Br2 ⎯⎯
→
Kết
tủa
trắng
Br
Br
Br
−CC−
dd
KMnO4
nhiệt độ
phịng
Hợp chất có
nhóm
– CH = O
Ankyl
benzen
Ank-1-in
Hợp chất có
nhóm
– CH = O
Axit fomic
Este Muối
fomat
H COONH4
Phai
màu
dd
thuốc
tím
NH2
+ 3Br2 ⎯⎯
→
Br
Br
+ 3HBr
COOK
HO
2
+ 2KMnO4 ⎯⎯⎯⎯→
0
80-100 C
+ 2MnO2 +KOH+H2O
(Toluen)
vàng
dd
AgNO3
trong
ddNH3
(kết tủa trắng)
3CH2 = CH2+2KMnO4+ 4H2O → 3HOCH2−CH2OH +
2MnO2+2KOH
3C6H5-CH=CH2+ 2KMnO4+ 4H2O → 3HOCH(C6H5)−CH2OH +
2MnO2+2KOH
3CHCH+8KMnO4 + 4 H2O → 3HOOC−COOH +
8MnO2+8KOH
3CHCH + 8KMnO4 → 3KOOC−COOK + 8MnO2+
2KOH+ 2 H2O
Nếu mơi trường trung tính
3R CHO+2KMnO4→2RCOOK + 2MnO2 + RCOOH+ H2O
Nếu có mơi trường axit:
5RCHO+2KMnO4 +3H2SO4→5RCOOH+2MnSO4+K2SO4+ 3H2O
CH3
dd
KMnO4
đun
nóng
(kết tủa trắng)
NH2
Br
Hợp chất có
liên kết C = C
+ 3HBr
Kết
tủa Ag
(phản
ứng
tráng
bạc)
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
R−CCH + AgNO3 +NH3 → RCCAg + NH4NO3
RCHO + 2AgNO3 +3NH3 + H2O→ RCOONH4 + 2Ag +2NH4NO3
HCHO + 2AgNO3 +3NH3 + H2O→HCOONH4 + 2Ag + 2NH4NO3
HCHO +4AgNO3 +6NH3 + 2H2O→(NH4)2CO3 +4Ag +4NH4NO3
(Andehyt fomic)
HCOOH + 2AgNO3 +4NH3 + H2O→(NH4)2CO3 + 2Ag +2NH4NO3
HCOONH4 +2AgNO3 +3NH3 +H2O→ (NH4)2CO3 + 2Ag + 2NH4NO3
10
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
Hợp chất có
nhóm
–CH= O
Ancol đa
chức
(có ít nhất 2
nhóm – OH
gắn vào 2 C
liên tiếp)
Cu(OH)2
đun nóng
mơi
trường
kiềm
t
R−CHO + 2Cu(OH)2 +NaOH ⎯⎯
→ RCOONa + Cu2O + 3H2O
Cu2O
đỏ gạch Chất nào cho pư tráng gương tạo kết tủa Ag thì đều cho được pư
tác dụng Cu(OH)2 (OH-/ t0 ) tạo kết tủa đỏ gạch
Cu(OH)2
khơng
đun
nóng
Tạo dd
phức
chất
màu
xanh
lam
trong
suốt
Hợp chất có
H linh động: Na, K
axit, Ancol,
phenol
Axit
cacboxylic
Amin
0
HO − CH2
CH2 − OH HO − CH2
CH − OH + Cu(OH)2 + HO − CH → CH − O − Cu − O − CH + 2H2 O
CH2 − OH
HO − CH2
CH2 − OH HO − CH2
2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2→[C3H5(OH)2O]2Cu+ 2H2O
(Glixerol)
2C2H4(OH)2 + Cu(OH)2→[C2H4(OH) O]2Cu+ 2H2O
(Etylenglicol)
Q tím
Hóa
đỏ
CO32−
CO2
2R − COOH + Na2CO3 → 2R − COONa + CO2 + H2O
Q tím
Hóa
xanh
Trừ các amin thơm
(NH2)xR(COOH)y
Số nhóm − NH2 > số nhóm − COOH Hóa xanh
Số nhóm − NH2 < số nhóm − COOH Hóa đỏ
Số nhóm − NH2 = số nhóm − COOH Khơng đổi màu
CO32−
CO2
2H2N−R−COOH + Na2CO3 → 2H2N−R−COONa + CO2 + H2O
Cu(OH)2
dd
xanh
lam
2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O
Cu(OH)2
NaOH, t0
đỏ
gạch
AgNO3
/ NH3
Ag
dd Br2
Saccarozơ
C12H22O11
CH2 − OH
2R − OH + 2Na → 2R − ONa + H2
Sủi bọt 2R − COOH + 2Na → 2R−COONa + H2
khí
2C6H5 − OH + 2Na → 2C6H5 −ONa + H2
không
Nhớ: Không dùng Na để nhận biết dung dịch vì trong dd thường
màu
có H2O
Aminoaxit
Glucozơ
C6H12O6
GV:LÊ THỊ THU HÀ
Vôi sữa
Mất
màu
Vẩn
đục
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
CH2OH − (CHOH)4 − CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH
0
t
⎯⎯
→ CH2OH − (CHOH)4 − COONa + Cu2O + 3H2O
CH2OH − (CHOH)4 − CHO + 2Ag[(NH3)2]OH
→ CH2OH−(CHOH)4−COONH4 + 2Ag + H2O + 3NH3
CH2OH−(CHOH)4−CHO + Br2→ CH2OH−(CHOH)4−COOH+2HBr
C12H22O11 + Ca(OH)2 → C12H22O11.CaO.2H2O
11
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
Cu(OH)2
Cu(OH)2
Mantozơ
C12H22O11
AgNO3
/ NH3
dd
xanh
lam
dd
xanh
lam
Ag
trắng
CHUN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
GV:LÊ THỊ THU HÀ
2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H22O11)2Cu + 2H2O
2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H22O11)2Cu + 2H2O
C11H21O10CHO +2AgNO3 +3NH3 +H2O→
C11H21O10COONH4 +2Ag+2NH4NO3
12
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
CHUN ĐỀ 1 : ESTE- LIPIT
BÀI: ESTE
I.KHÁI NIỆM- PHÂN LOẠI- DANH PHÁP
1.Khái niệm về dẫn xuất của axit
Dẫn xuất của axit được tạo ra khi thay nhóm –OH của nhóm cacboxyl bằng nhóm nguyên tử khác.
2.Khái niệm về este :
Este là một dẫn xuất của axit, trong đó –OH của –COOH được thay thế bằng –OR’
3.Phân loại este theo nhóm chức
a. Este đơn chức: Được tạo bởi axit đơn chức
CTTQ:
hay RCOOR’
và ancol đơn chức
hay CxHyO2
Ví dụ :.........................................................................................................................................
• Este no đơn chức: Được tạo bởi axit no đơn chức CnH 2n+1 COOH và ancol no đơn chức CmH 2m +1
OH
CTTQ:
Ví dụ :
CnH 2n+1 COO CmH 2m +1
hay
RCOOR’ hay CxH2xO2
H 2SO4 d - t
⎯⎯⎯⎯→
CnH 2n+1 COOH + CmH 2m +1 OH ⎯⎯⎯⎯
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
0
………………………………
13
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
b. Este hai chức : Có 3 loại
•
Este của axit đơn chức (monoaxit) và ancol hai chức (điol) : (RCOO)2R’
•
Este của axit hai chức (điaxit) và ancol đơn chức (monoancol) : R’(OCOR)2
•
Este của điaxit và điol R(COO)2R’
CTTQ:
c.
(RCOO)2R’
hay
R’(OCOR)2 hay
R(COO)2R’ hay CxHyO4
Este 3 chức
Có nhiều trường hợp, thường gặp nhất là este của glixerol với các monoaxit.
H 2SO4 d - t
⎯⎯⎯⎯→
⎯⎯⎯⎯
0
3
+
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
+ 3H2O
14
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
axit đơn chức
Glixerol
GV:LÊ THỊ THU HÀ
Viết gọn: C3H5(OCOR)3 hay (RCOO)3C3H5
vd:………………………………………………………………………………………………
4. Phân loại este theo gốc hydrocacbon: Có este no (gốc chỉ chứa liên kết đơn) và este
khơng no (gốc có chứa liên kết pi )este thơm (gốc có chứa vịng thơm)
Vd:
CH3-CH2-COO-CH3
Este no
5. Danh pháp
CTCT
CH2=CH-COO-CH3
Este khơng no
C6H5-COO-CH3
Este thơm
TÊN GỐC R’ + TÊN GỐC AXIT
(đuôi yl)
(đuôi at)
DANH PHÁP
CTCT
DANH PHÁP
CH3COOC2H5
Etyl metyl oxalat
C2H5COO CH3
Etylen di axetat
CH3COOCH=CH2
Benzyl fomat
CH2=CHCOOCH3
Anlyl fomat
C2H5COOCH(CH3)2
Isopropenyl
axetat
CH(CH3)2COO C2H5
Metyl metarylat
C6H5COO C2H5
Vinyl butyrat
C2H5COO C6H5
Vinyl isobutyrat
CH2=CHCH2COOCH3
CH3COOCH2CH=CH2
s-butyl fomat
t-butyl fomat
II.LÍ TÍNH
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
15
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
Este có nhiệt độ sôi thấp hơn so với axit và ancol có cùng số ngun tử C vì khơng có liên kết hidro giữa
các phân tử este.
Este thường là chất lỏng, nhẹ hơn nước, rất ít tan trong nước, có mùi thơm của hoa quả chín
Ví dụ :
CTCT
DANH PHÁP
HCOOC2H5
(etyl fomiat) mùi táo
(CH3)2CH-CH2-COO-C2H5
(etyl isovalerat) mùi táo
CH3-COO-CH2-CH2-CH(CH3)2
(isoamyl axetat) mùi chuối
CH3-CH2-CH2-COO-C2H5
(etyl butirat) mùi dứa
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
16
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
Viết đồng phân và gọi tên các este sau:
C2H4O2 :
...................................................................................................................................................................................................................
C3H6O2
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
C4H8O2
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
C5H10O2
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
C4H6O2 (kể cả đp hình học) .....................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................................................
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
17
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
...................................................................................................................................................................................................................
III.HĨA TÍNH
1.Thuỷ phân este trong môi trường axit là phản ứng thuận nghịch
H -t
⎯⎯⎯
→ RCOOH + R’OH
RCOOR’ + H2O ⎯⎯
⎯
+
0
H -t
⎯⎯⎯
→ .......................................................................................................................................
Ví dụ : CH3COOC2H5 + H2O ⎯⎯
⎯
+
0
2.Thuỷ phân este trong môi trường kiềm là phản ứng một chiều còn gọi là phản ứng xà phịng hóa
Thường dùng kiềm là NaOH để xà phịng hóa este, phản ứng xảy ra nhanh hơn thủy phân trong môi
trường axit.
H2O, t
RCOOR’ + NaOH ⎯⎯⎯
→ RCOONa + R’OH
o
H2O, t
Ví dụ : CH3COOC2H5 + NaOH ⎯⎯⎯
→ ..............................................................................................................................
o
3.Phản ứng ở gốc hidrocacbon
a. Phản ứng cộng ( như hiđrocacbon khơng no)
Ni,t
Ví dụ : CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOCH3 + H2 ⎯⎯⎯
→ CH3(CH2)16COOCH3
o
metyl oleat
metyl stearat
b. Phản ứng trùng hợp (như anken)
P,xt,t
n CH2=CH-COO-CH3 ⎯⎯⎯
→ ...........................................................................................................................................
o
metyl acrylat
poli (metyl acrylat)
P,xt,t
→ ...................................................................................................................................
n CH2=C(CH3)COO-CH3 ⎯⎯⎯
o
metyl metacrylat
poli (metyl metacrylat)
4.Phản ứng oxi hóa este fomat : Este fomat có nhóm –CHO nên có tính chất của andehyt cho phản ứng
với:
•
Dung dịch AgNO3/ NH3 tạo Ag,
•
Cu(OH)2/ NaOH đun nóng tạo kết tủa đỏ gạch Cu2O
•
Làm mất màu dung dịch brom, dung dịch KMnO4
NH / t o
3
Ví dụ : H-COO-R + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O ⎯⎯ ⎯⎯→ NH4OCOO-R +2Ag + 2NH4NO3
NH3 / t o
+ 2AgNO3 + 3NH3 + H2O ⎯⎯ ⎯⎯→
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
18
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
IV.ĐIỀU CHẾ
1.Este của ancol
Ancol bền Dùng phản ứng este hóa giữa axit cacboxylic và ancol thích hợp
Ví dụ: điều chế isoamyl axetat (dầu chuối)
H 2SO4 d - t
⎯⎯⎯⎯→
CH3COOH + (CH3)2CHCH2CH2OH ⎯⎯⎯⎯
CH3COOCH2CH2CH(CH3)2 + H2O
0
b. Ancol khơng bền (enol)
Ví dụ: điều chế vinyl axetat
xt-t
CH≡CH + CH3COOH ⎯⎯⎯
→ CH3COOCH=CH2
0
c. Este của phenol :
Cho phenol tác dụng với anhidrit axit.
Ví dụ: điều chế phenyl axetat
Hay:
xt-t
C6H5OH + (CH3CO)2 O ⎯⎯⎯
→ ....................................................................................
0
C6H5OH +
xt-t
(HCO)2 O ⎯⎯⎯
→ ..................................................................................
0
V.ỨNG DỤNG
• Este có mùi thơm dùng làm hương liệu cho bánh kẹo, nước giải khát, nước hoa, xà phịng thơm
• Poli (metyl acrylat) và poli (metyl metacrylat) dùng làm thủy tinh hữu cơ, poli (vinyl axetat) làm chất
dẻo
• Thuốc giảm đau salonpad (metylsalixylat) và thuốc cảm aspirin là hợp chất este được điều chế từ
..............................................................................................................................................
Axit salixylic
....................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Axit salixylic
....................................................................................................................................................................................
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
19
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
Các trường hợp thuỷ phân este đặc biệt
Trường hợp 1:
Este + NaOH → 2 Muối + 1 ancol
Este có dạng : ...............................................................................................................................................................................................
Ví dụ :...............................................................................................................................................................................................................
Trường hợp 2:
Este + NaOH → 1 Muối + 2 ancol
Este có dạng : ..........................................................................................................................................................................................................
Ví dụ : .........................................................................................................................................................................................................................
Trường hợp 3:
Este + NaOH → 2 Muối + H2O
Este có dạng : ..........................................................................................................................................................................................................
Ví dụ :...........................................................................................................................................................................................................................
Trường hợp 4:
Este có dạng :
Este + NaOH → 1 Muối + 1 andehyt
........................................................................................................................................................................................................
Ví dụ : .............................................................................................................................................................................................................................
Trường hợp 5:
Este + NaOH → 1 Muối + 1 xeton
Este có dạng : ..........................................................................................................................................................................................................
Ví dụ
...........................................................................................................................................................................................................................
Trường hợp 6:
Este + NaOH → 1 Sản phẩm duy nhất
.
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
20
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
Este có dạng : ..........................................................................................................................................................................................................
Ví dụ : .........................................................................................................................................................................................................................
Trường hợp 7:
Este có dạng :
Este + NaOH → Sản phẩm tạp chức muối ancol … .
R1-COO-R2-COO-R3
Ví dụ CH3-COO-CH2-CH2- COO-CH2CH3 + 2NaOH
CH3-COO-CHCl-CH2- COO-CCl2CH3 + NaOH
.....................................................................................................
...................................................................................................................
Cl
|
tO
CH 3 − CH + 2 NaOH ⎯⎯
→ ……………………………………………………………………………………………………………………
|
Cl
Do ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Cl
|
CH 3 − C − Cl +
|
Cl
NaOH ⎯⎯
→ ……………………………………………………………………………………………………………..
Do………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
CH2Cl-CHCl2 +
t
NaOH ⎯⎯
→ ……………………………………………………………………………………………………………
O
Do…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
CHCl2-CHCl2 +
t
NaOH ⎯⎯
→ …………………………………………………………………………………………………………….
O
Do…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
CCl3-CCl3 +
t
NaOH ⎯⎯
→ …………………………………………………………………………………………………………………..
O
Do…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
C2H5COO-CHCl-CCl3 +
t
NaOH ⎯⎯
→ …………………………………………………………………………………………….
O
Do…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
21
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
HCOO-CCl2-CCl3 +
GV:LÊ THỊ THU HÀ
t
→ ……………………………………………………………………………………………………..
NaOH ⎯⎯
O
Do…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
t
→ ……………………………………………………………………………………..
CH3-COO-CH2- COO-CH=CH2 NaOH ⎯⎯
O
Do…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
CH3-COO-CCl=CCl-CHCl2 +
t
→ …………………………………………………………………………………..
NaOH ⎯⎯
O
Do…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
t
→ ……………………………………………………………………
CH3-COO-CHCl-CH2- COO-CCl2CH3 + NaOH ⎯⎯
O
Do…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
22
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
BÀI: LIPIT
II. KHÁI NIỆM - CẤU TẠO- LÝ TÍNH
1.Các khái niệm
a. Lipit : là những chất hữu cơ có trong tế bào sống, gồm chất béo, steroit, photpho lipit…
• Steroit là este của monoancol cao (≥ 16C) và axit béo
• Photpho lipit là este của glixerol chứa 2 gốc axit béo và 1 gốc photphat hữu cơ
b. Chất béo : là trieste của glixerol và axit béo (gọi chung là glixerit )
c. Axit béo (số C chẵn) : Là axit monocaboxylic có mạch C dài (≥ 12C) và không nhánh
Axit béo no thường gặp
C17H35COOH
C15H31COOH
Axit stearic
Axit panmitic
Axit béo không no thường gặp
( ∆ = 1)
( ∆ = 1)
( ∆ = 2)
C17H33COOH
Axit oleic
C17H31COOH
Axit linoleic ( ∆ = 3)
Cơng thức tính số đồng phân tối đa của trieste được tạo bởi n axit đơn chức và glixerol là
n 2 (n + 1)
2
Ví
32 (3 + 1)
dụ : hh 3 axit R1COOH,R2COOH,R3COOH và glixerol tạo được tối đa
= 18 đồng phân tri este
2
Ví dụ: Có 3 gốc axit khác nhau
Có 3 gốc axit giống nhau
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
R1
R2
R3
R2
R3
R 1 (3 đồng phân)
R3
R1
R2
R1
R2
R3
R1
R2
R 3 (3 đồng phân)
R1
R2
R3
23
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
R1 R 2
R1
R3
R2 R 1
R2 R 3
R3 R 1
R3 R 2
R 2 R1
R3
R1
R 1 R2
R 3 R2
R 1 R3
R 2 R3
Có 2 gốc axit giống nhau R 2 R 2 R 3
R3
R1 R1
R3 R3
R1 R1
R 2 R 2 (12 đồng phân)
2. Lí tính
- Ở nhiệt độ thường :
•
Chất béo ở thể rắn khi gốc axit béo no như mỡ động vật
Ví dụ : ( C17H35COO)3 C3H5 :
.........................................................................................................................................................
(C15H31COO)3 C3H5 : .........................................................................................................................................................
•
Chất béo ở thể lỏng khi gốc axit béo không no như dầu thực vật
Ví dụ : (C17H33COO)3 C3H5 : .........................................................................................................................................................
(C17H31COO)3 C3H5 : ........................................................................................................................................................
- Chất béo nhẹ hơn nước,không tan trong nước nhưng tan trong dung mơi hữu cơ
II. HĨA TÍNH
1.Phản ứng thủy phân trong mơi trường axit
Ví dụ : ( C17H35COO)3 C3H5
H −t
⎯⎯⎯
→ ...............................................................................................
+ 3 H2O ⎯⎯
⎯
+
0
H −t
⎯⎯⎯
→ ..........................................................................................
+ 3 H2O ⎯⎯
⎯
+
(C17H31COO)3 C3H5
0
2.Phản ứng xà phịng hóa
xà phịng
Ví dụ : ( C15H31COO)3 C3H5
(C17H33COO)3 C3H5
t
+ 3 NaOH ⎯⎯
→ ......................................................................................................
0
t
+ 3 NaOH ⎯⎯
→ ......................................................................................................
0
Hỗn hợp muối Na hoặc K của các axit béo gọi là xà phịng,xà phịng có tính chất tẩy rửa.
CHUN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
24
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
Khi dùng xà phòng với nước cứng (nước chứa nhiều ion Ca2+, Mg2+) thì tác dụng giặt rửa giảm do xà
phịng bị kết tủa
Ví dụ:
2C17H35COOONa + Ca2+ → (C17H35COOO)2Ca ↓ + 2Na+
3. Phản ứng cộng H2
triolein (lỏng)
Hay:
tristearin (rắn)
(C17H33COO)3 C3H5
+ 3 H2 ⎯⎯⎯
→ ...........................................................................
(C17H31COO)3 C3H5
Ni-t
+ 6 H2 ⎯⎯⎯
→ ............................................................................
Ni-t 0
0
1. Phản ứng oxi hóa liên kết C=C (Gây ra sự ơi thiu dầu mỡ):
[O]
[O]
→ pe oxit ⎯⎯
→ anđehyt + xeton + axit cacboxylic
Chất béo (có C=C) ⎯⎯
III.VAI TRỊ CỦA CHẤT BÉO
1.Trong cơ thể
-
Chất béo (đưa vào cơ thể bằng cách ăn) bị thủy phân tại ruột non.
-
Glixerol và axit béo thấm qua màng ruột và kết hợp lại thành chất béo
-
Máu đưa chất béo đến các tế bào và bị oxi hóa thành CO2 + H2O + năng lượng( Q )
-
Lượng chất béo dư tích tụ dưới da tạo thành các mơ mỡ
glixerol
+Q
men
chất béo
Chất béo
mô
axit béo
2.Trong cơng nghiệp: Dùng điều chế xà phịng và glixerol…
❖ Dạng bài tập đốt cháy chất béo:
• Đối với hợp chất hữu cơ (X) mạch hở : CxHy hay CxHyOz có tổng số liên kết π là
khi đốt cháy (X) thu được CO2 và H2O ta ln có
• Chất béo
( -1) nX =
n
CO2
−n
H2O
có 3 liên kết π trong nhóm chức –COO– số liên kết π cịn lại nằm trong các gốc
R1, R2, R3 chúng giống như các anken cho phản ứng với H2, với dd Br2
Vd: Gốc oleat C17H33COO- có 2 liên kết π trong đó 1π trong gốc -C17H33 ; 1π trong gốc -COO-
CHUYÊN ĐỀ ESTE CHẤT BÉO
25