Tổng hợp hoá Hữu cơ - Ôn thi tốt nghiệp
Glucozơ (C6H12O6)
CH2OH-[CHOH]4CHO
- Phân tử có 5 –OH → tính chất ancol đa chức.
- có 1 nhóm –CHO → tính chất anđehit.
- Chất rắn, kết tinh, không màu, dễ tan trong nước có vị ngọt kém đường mía (saccarozơ).
- Glucozơ có trong các bộ phận của cây (lá, hoa, rễ), quả chín, mật ong (30%), máu người (0,1%), nho chín (đường nho).
TỔNG HỢP HOÁ HỮU CƠ CHƯƠNG I: ESTE – LIPIT Hợp chất Tính chất ESTE LIPIT (CHẤT BÉO) I. ĐỊNH NGHĨA Khi thay nhóm -OH ở nhóm cacboxyl (-COOH) của axit cacboxylic bằng OR thì được este Lipit: Là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ không phân cực (lipit gồm chất béo, sáp, steroit và phopholipit) Chất béo: là trieste của glixerol (C3H5(OH)3) và axit béo gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol II. CÔNG THỨC Este đơn chức: RCOOR’ (R’ # H) RCOO-CH2 R’COO-CH R”COO-CH2 (Trong đó R, R’, R” có thể giống hoặc khác nhau) Este no, đơn chức, mạch hở: CnH2nO2 (n≥2) Khi các gốc R, R’, R” giống nhau, thì công thức của chất béo sẽ là: (RCOO)3C3H5 III. ĐỒNG PHÂN- DANH PHÁP Công thức và tên một số este thường gặp: C2H4O2 có 1 đồng phân este: HCOOCH3 este metyl fomat. C3H6O2 có 2 đồng phân este: HCOOC2H5 este etyl fomat. CH3COOCH3 este metyl axetat. C4H8O2 có 4 đồng phân este: HCOOCH2CH2CH3 este propyl fomat. HCOOCH(CH3)2 este isopropyl fomat. CH3COOC2H5 este etyl axetat. C2H5COOCH3 este metyl propionat. CH3COOCH=CH2 este vinyl axetat (là este duy nhất được điều chế bằng phương pháp riêng) Công thức một số chất béo thường gặp: (C17H35COO)3C3H5 tristearin (chất béo rắn mỡ). (C15H31COO)3C3H5 tripanmitin (chất béo rắn mỡ) (C17H33COO)3C3H5 triolein (chất béo lỏng dầu). Chất béo lỏng (dầu): phân tử có chứa gốc hiđrocacbon không no. Chất béo rắn (mỡ): phân tử chứa gốc hiđrocacbon no. IV. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC 1. Phản ứng thuỷ phân Trong môi trường axit - Tạo ra axit cacboxylic và ancol - Là phản ứng thuận nghịch. - p/trình tổng quát: RCOOR’ + H2O RCOOH + R’OH. - Ví dụ: CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH (axit axetic) + C2H5OH (ancol etylic) - Tạo ra axit béo và glixerol (C3H5(OH)3) - Là phản ứng thuận nghịch. - p/trình tổng quát: (RCOO)3C3H5 + 3H2O 3RCOOH + C3H5(OH)3. - Ví dụ: (C17H35COO)3C3H5 + 3H2O 3C15H35COOH (axit stearic) + C3H5(OH)3 Trong môi trường bazơ (phản ứng xà phòng hoá) - Tạo ra muối của axit cacboxylic và ancol. - Là phản ứng một chiều. -p/trình tổng quát: RCOOR’ + NaOH RCOONa + R’OH. - Ví dụ: CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa (natri axetat) + C2H5OH (ancol etylic) - Tạo ra muối của axit béo (xà phòng) và glixerol (C3H5(OH)3). - Là phản ứng một chiều. - p/trình tổng quát: (RCOO)3C3H5 + 3NaOH 3RCOONa + C3H5(OH)3. - Ví dụ: (C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH C17H35COONa (natri stearat) + C3H5(OH)3. 2. Phản ứng hiđro hoá (H2 (Ni, t0) Phương pháp chuyển hoá chất béo ở dạng lỏng (dầu) thành chất béo ở dạng rắn (mỡ) (C17H33COO)3C3H5 + 3H2 (C17H35COO)3C3H5 V. ĐIỀU CHẾ Phương pháp chung: đun sôi hỗn hợp ancol và axit (phản ứng este hoá) - Tổng quát: RCOOH + R’OH RCOOR’ + H2O - Ví dụ: CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 (este etyl axetat) + H2O. Phương pháp riêng: điều chế este vinyl axetat (CH3COOCH=CH2) CH3COOH + CHCH CH3COOCH=CH2 CHƯƠNG II: CACBOHIĐRAT I. KHÁI NIỆM Cacbohiđrat: là những hợp chất hữu cơ tạp chức và thường có công thức chung là Cn(H2O)m II. PHÂN LOẠI Monosaccarit Đisaccarit Polisaccarit - Không bị thuỷ phân - CTPT: C6H12O6. - Glucozơ và Fructozơ là đồng phân của nhau. (G-F) - Thuỷ phân sinh ra 2 phân tử monosaccarit. - CTPT: C12H22O11. - Saccarozơ và Mantozơ là đồng phân của nhau (M-S) - Thuỷ phân đến cùng thu được Glucozơ (C6H12O6). - CTPT: (C6H10O5)n. - Tinh bột và Xenlulozơ là đồng phân có cấu trúc phân tử khác nhau. Glucozơ (C6H12O6) Saccarozơ (C12H22O11) Tinh bột (C6H10O5)n Xenlulozơ (C6H10O5)n III. CẤU TẠO CH2OH-[CHOH]4CHO - Phân tử có 5 –OH → tính chất ancol đa chức. - có 1 nhóm –CHO → tính chất anđehit. Cấu tạo từ một gốc Glucozơ và một gốc fructozơ Cấu tạo hai dạng mạch: Amilozơ: mạch dài không nhánh Amilopectin: mạch phân nhánh Mỗi mắt xích C6H10O5 có 3 nhóm –OH (C6H7O2[OH]3)n IV. TÍNH CHẤT VẬT LÝ, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - Chất rắn, kết tinh, không màu, dễ tan trong nước có vị ngọt kém đường mía (saccarozơ). - Glucozơ có trong các bộ phận của cây (lá, hoa, rễ), quả chín, mật ong (30%), máu người (0,1%), nho chín (đường nho). - Chất rắn, kết tinh, không màu, không mùi, có vị ngọt, tan tốt trong nước. - Có trong cây mía (đường mía), củ cải đường, hoa thốt nốt - Chất rắn, ở dạng bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh. - Dung dịch keo gọi là hồ tinh bột - Có trong các hạt ngũ cốc, các loại củ - Chất rắn, dạng sợi, màu trắng, không mùi vị, không tan trong nước và dung môi hữu cơ thông thường, tan trong nước Svayde (Cu(OH)2/NH3) - Có trong gỗ (40%-50%), bông nõn (≈98%). V. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC Glucozơ (C6H12O6) Saccarozơ (C12H22O11) Tinh bột (C6H10O5)n Xenlulozơ (C6H10O5)n 1. Tính chất ancol đa chức t/d với Cu(OH)2 ở nhiệt độ thường - Cả Glucozơ và fructozơ đều t/d tạo ra hợp chất tan màu xanh lam. - Cả saccarozơ và mantozơ tạo ra hợp chất tan màu xanh lam. - - t/d với CH3COOH + + - (C6H7O2[OH]3)n +3nCH3COOH ([CH3COO]3C6H7O2)n (xenlulozơ triaxeat) + 3nH2O t/d với HNO3 đặc/H2SO4 đặc + + - [C6H7O2(OH)3]n +3nHNO3 [C6H7O2(ONO2)3]n (xenlulozơ trinitrat) + 3nH2O 2. Tính chất anđehit t/d với AgNO3/NH3 (Ag2O/NH3) p/ứ tráng bạc C5H11O5CHO +2AgNO3 +3NH3 + H2O C5H11O5COONH4 +2Ag +2NH4NO3 Hay (C6H12O6 +Ag2O C6H12O7 +2Ag) - Fructozơ cũng tham gia p/ứ tráng bạc do p/ứ xảy ra trong môi trường bazơ (Fructozơ chuyển hoá thành Glucozơ) - Saccarozơ không t/d do không có nhóm -CHO (Mantozơ có nhóm -CHO nên tham gia được phản ứng tráng bạc tương tự glucozơ) - - t/d Cu(OH)2 khi đun nóng (t0) tạo ra kết tủa đỏ gạch (Cu2O) C6H12O6 + 2Cu(OH)2 C6H12O7 + Cu2O + 2H2O. - - - t/d với H2 C6H12O6 + H2 C6H12O7 (sobitol) + - - 3. Phản ứng thuỷ phân t/d với H2O trong môi trường H+ và dưới xúc tác enzim - C12H22O11(saccarozơ) + H2O C6H12O6 (glu) + C6H12O6 (fruc) (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 (glucozơ) (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 (glucozơ) 4. phản ứng I2 (iot) - - Màu xanh tím (nhận biết) - 5. phản ứng lên men rượu C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 - - - VI. ỨNG DỤNG - Glucozơ làm thuốc tăng lực cho người già, trẻ em, người ốm. - Trong công nghiệp, glucozơ dùng để tráng gương, tráng ruột phích. - Saccarozơ là nguyên liệu để làm bánh kẹo, nước giải khát, đồ hộp, pha chế thuốc. - Trong công nghiệp, tinh bột dùng để sản xuất bánh kẹo, hồ dán và glucozơ. - Xenlulozơ được dùng để sản xuất tơ nhân tạo (tơ visco, tơ axetat), chế tạo thuốc súng không khói, phim ảnh. CHƯƠNG III: AMIN – AMINO AXIT – PROTEIN Hợp chất Tính chất AMIN AMINO AXIT PEPTIT VÀ PROTEIN I. KHÁI NIỆM Khi thay thế nguyên tử H trong phân tử NH3 bằng gốc hiđrocacbon ta thu được amin. Amino axit là hợp chất hữu cơ tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm amino (NH2) và nhóm cacboxyl (COOH) - Peptit là loại hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc α-amino axit liên kết với nhau bởi các liên kết peptit (-CO-NH-) - Protein là những polipeptit cao phân tử có phân tử khối từ vài chục nghìn đến vài triệu II. PHÂN LOẠI – DANH PHÁP Một số amin thường gặp: - CH3NH2 metyl amin (bậc I). - C2H7N có 2 đồng phân amin CH3CH2NH2 etyl amin (bậc I) CH3NHCH3 đi metyl amin (bậc II) - C3H9N có 4 đồng phân amin - C4H11N có 8 đồng phân amin Amin béo - CT tổng quát: (NH2)xR(COOH)y - Một số amino axit thường gặp: H2N-CH2-COOH axit amino axetic (glyxin) CH3CHCOOH NH2 axit α-amino propionic (alanin) HOOC-CHCH2CH2-COOH NH2 axit α-amino glutaric (axit glutamic) - CT tổng quát: NH-CH-CO-NH-CH-CO- R1 R2 - C6H5NH2 anilin Amin thơm III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC Amin béo CH3NH2 Amin thơm C6H5NH2 Amino axit H2N-CH-COOH R Peptit và Protein -NH-CH-CO-NH-CH-CO- R1 R2 1. Tính lưỡng tính t/d với axit (HCl, H2SO4) - Tạo muối CH3NH2 + HCl → CH3NH3Cl - Thể hiện tính bazơ, làm đổi màu quỳ tím sang xanh, tính bazơ của CH3NH2 mạnh hơn NH3 - Tạo muối C6H5NH2 + HCl → C6H5NH3Cl - Thể hiện tính bazơ, tính bazơ của anilin yếu không làm đổi màu quỳ tím, và yếu hơn NH3 - Tạo muối HOOCCH2NH2 + HCl → HOOCCH2NH3Cl - Tạo muối hoặc bị thuỷ phân khi đun nóng. - Thuỷ phân tạo ra sản phẩm cuối cùng là các α-amino axit t/d với bazơ (NaOH, KOH) - - - Tạo muối và nước H2NCH2COOH + NaOH → H2NCH2COONa + H2O - Thuỷ phân khi đun nóng, tạo muối 2. Phản ứng riêng của nhóm COOH (p/ứ este hoá) t/d với ancol (C2H5OH) trong H2SO4 đặc, đun nóng - - - Tạo este: H2N-CH2-COOH + C2H5OH H2N-CH2-COOC2H5 + H2O - 3. Phản ứng thế H của nhân thơm t/d với dung dịch brom (Br2) - - Tạo kết tủa trắng (nhận biết anilin) C6H5NH2 + 3Br2 C6H2Br3NH2↓ + 3HBr - - 4. Phản ứng trùng ngưng dưới tác dụng của t0 và xt - - Các - và -amino axit tham gia p/ứ tạo ra polime thuộc loại poliamit - 5. Phản ứng màu biure t/d với Cu(OH)2 - - - - Tạo ra một chất màu tím 6. Tính axit - bazơ Quỳ tím - Có tính bazơ làm đổi màu quỳ tím sang xanh - Có tính bazơ, không làm đổi màu quỳ tím (NH2)xR(COOH)y - Nếu x>y → tính bazơ → đổi màu quỳ tím sang xanh. - Nếu x<y → tính axit → đổi màu quỳ tím sang đỏ. - Nếu x = y → không đổi màu quỳ tím Amino axit có tính lưỡng tính - CHƯƠNG IV: POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME I. KHÁI NIỆM Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị cơ sở (gọi là mắt xích) liên kết với nhau tạo nên. II. TÊN GỌI Ghép poli trước tên monome Ví dụ (-CH2-CH2-)n poli etilen; (-CH2-CHCl-)n poli (vinyl clorua) III. PHÂN LOẠI (Theo nguồn gốc) Polime thiên nhiên (polime sẵn có trong tự nhiên: tinh bột, xenlulozơ) Polime bán tổng hợp (polime thiên nhiên được chế biến một phần: tơ visco, tơ axeat) Polime tổng hợp (do con người tổng hợp poli etilen, poli (vinyl clorua), nilon-6,6 chia thành 2 phương pháp tổng hợp Phản ứng trùng hợp Phản ứng trùng ngưng IV. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ Khái niệm Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử lớn (polime) Trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng những phân tử nhỏ khác (H2O). Điều kiện - Monome tham gia p/ứ trùng hợp phải: Có liên kết bội: CH2=CH2, CH2=CH-C6H5 Vòng kém bền có thể mở ra - Monome tham gia p/ứ trùng ngưng phải: Có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng: HOOC-C6H4-COOH, HO-CH2-CH2-OH Thí dụ nCH2=CH2 (-CH2-CH2-)n etilen poli etilen (PE) nH2N-[CH2]5-COOH (-HN-[CH2]5-CO-)n + nH2O V. CẤU TRÚC Mạch không nhánh: amilozơ (tinh bột) Mạch phân nhánh: aminlopectin (tinh bột) Mạch mạng không gian: cao su lưu hoá, nhựa bakelit VẬT LIỆU POLIME CHẤT DẺO TƠ CAO SU I. KHÁI NIỆM PHÂN LOẠI 1. Khái niệm Chất dẻo là vật liệu polime có tính dẻo Tơ là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh có độ bền nhất định Cao su là vật liệu polime có tính đàn hồi Vật liệu compozit là vật liệu hỗn hợp gồm ít nhất hai thành phần phân tán vào nhau mà không tan vào nhau. 2. Phân loại Tơ thiên nhiên (bông, len, tơ tằm) Tơ hoá học Cao su thiên nhiên (thành phần chủ yếu là isopren) Cao su tổng hợp (cao su Buna, Buna-S, Buna-N) Tơ tổng hợp (poliamit, tơ vinylic) Tơ nhân tạo hay bán tổng hợp (tơ visco, tơ axetat) II. MỘT SỐ CHẤT TIÊU BIỂU CHẤT DẺO TƠ TỔNG HỢP CAO SU 1. Polietilen (PE) - Trùng hợp etilen - ptp/ứ: nCH2=CH2 (-CH2-CH2-)n 1. Tơ nilon-6 - Thuộc loại tơ poliamit - Trùng ngưng axit -aminocaproic -ptp/ứ: nH2N-[CH2]5-COOH (-HN-[CH2]5-CO-)n + nH2O 1. Cao su thiên nhiên - Trùng hợp isopren. - ptp/ứ: nCH2=C(CH3)-CH=CH2 (-CH2-C(CH3)=CH-CH2-)n 2. Poli(vinyl clorua) (PVC) - Trùng hợp vinyl clorua - ptp/ứ: nCH2=CHCl (-CH2-CHCl-)n 2. Tơ nilon-6,6 - Thuộc loại tơ poliamit - Đồng trùng ngưng hexametylenđiamin và axit ađipic - ptp/ứ: nH2N-[CH2]6-NH2 + nHOOC-[CH2]4-COOH (-HN-[CH2]6-NH-CO-[CH2]4-CO-)n + 2nH2O 2. Cao su tổng hợp a. Cao su Buna - Trùng hợp buta-1,3-đien - ptp/ứ: nCH2=CH-CH=CH2 (-CH2-CH=CH-CH2-)n b. Cao su Buna-S - Đồng trùng hợp buta-1,3-đien và stiren c. Cao su Buna-N - Đồng trùng hợp buta-1,3-đien và vinyl xianua 3. Poli(metyl metacrylat) - Trùng hợp este metyl metacrylat 3. Tơ nitron (olon) - Thuộc loại tơ vinylic - Trùng hợp vinyl xianua (acrilonitrin) - ptp/ứ: nCH2=CHCN (-CH2-CHCN-)n 4. Poli(phenol-fomanđehit) (PPF) - Đồng trùng ngưng phenol và anđehit fomic trong môi trường axit (H+) Lưu ý - Do có liên kết đôi trong phân tử nên cao su (thiên nhiên) có thể tham gia phản ứng cộng H2, Br2, HCl và đặc biệt tác dụng với lưu huỳnh (S) cho cao su lưu hoá (mạch không gian) Ghí chú: (+) là tham gia phản ứng, (-) là không tham gia phản ứng.
File đính kèm:
- TONG HOP HOA HUU CO ON THI TOT NGHIEP 2009.doc