›
›

Bài giảng Hóa học hữu cơ - Chương 11: Aldehyde-ketone - Phan Thanh Sơn Nam

Download
Hóa Học Hữu Cơ  
TS Phan Thanh Sơn Nam  
Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ  
Khoa Kỹ Thuật Hóa Học  
Trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM  
Điện thoại: 8647256 ext. 5681  
Email: [email protected]  
1
Chương 9: ALDEHYDE-KETONE  
I. Giới thiệu chung  
C O  
• R-CHO Æ aldehyde  
• RCOR’ Æ ketone  
2
• Tùy theo cấu tạo của R, sẽ có hợp chất carbonyl  
mạch hở (no + không no) & carbonyl thơm  
CH3-CH2-CH2-CHO  
CH2=CH-CH2-CHO  
CH3-CH2-C-CH3  
O
C
O
H
O
C
CH3  
3
II. Danh pháp  
II.1. Aldehyde  
*Tên thông thường  
• Dựa theo tên carboxylic acid tương ứng, thay ‘–ic  
acid’ bằng ‘aldehyde’  
• Aldehyde mạch nhánh Æ xem như là dẫn xuất của  
mạch thẳng, dùng α, β, γ ...để chỉ vị trí nhánh  
• Một số tên thông thường được chấp nhận làm tên  
IUPAC  
4
* Tên IUPAC  
• Mạch chính dài nhất & chứa –CHO  
• Gọi theo tên hydrocarbon tương ứng  
thay ne Æ nal  
HCHO formaldehyde / methanal  
CH3CHO acetaldehyde / ethanal  
C6H5CHO benzaldehyde /phenylmethanal  
C6H5CH2CHO phenylacetaldehyde / phenylethanal  
CH3-CH2-CH-CH2-CHO  
β-methylvaleraldehyde / 3-methylpentanal  
CH3  
5
II.2. Ketone  
• Tên thông thường  
Tên 2 gốc alkyl + ketone  
Nếu nhóm carbonyl gắn trực tiếp vòng thơm Æ -  
phenone  
• Tên IUPAC  
• Mạch chính dài nhất chứa nhóm carbonyl  
• Đánh số để nhóm carbonyl có chỉ số nhỏ nhất  
•Gọi theo tên hydrocarbon, thay ne Æ none  
6
acetone / propanone  
H3C C CH3  
O
CH3-CH2-CH2-C-CH3  
O
methyl n-propyl ketone / 2-pentanone  
CH2 C CH3  
O
benzyl methyl ketone / 1-phenyl-2-propanone  
acetophenone / 1-phenylethanone /  
C CH3  
methyl phenyl ketone  
O
H3C C CH CH2  
O
7
methyl vinyl ketone / 3-butane-2-one  
III. Các phương pháp điều chế  
III.1. Oxy hóa hydrocarbon  
NO  
600-700 oC  
CH4  
+ O2  
HCHO + H2O  
CH3-CHO  
CHO  
CuCl2  
50 oC  
H2C CH2  
+ O2  
CH3  
Co2+  
+ O2  
8
III.2. Đi từ alkyne  
HgSO4  
H2SO4  
HC CH  
+ H2O  
CH3CHO  
HC  
CH2  
OH  
enol  
R C CH3  
O
R C  
HgSO4  
H2SO4  
CH2  
R C CH  
+ H2O  
OH  
enol  
H
H
δ−  
H3C  
C2H5  
H
δ+  
H C C C C CH3  
CH3COOH  
H3C C C CH2 CH3  
H BR2  
C C  
H
H
H
H2O2/OH-  
BHR2  
H3C C C CH2 CH3  
H OH  
H3C CH2 C CH2 CH3  
9
O
III.3. Ozone hóa alkene  
H
C O  
C O  
O
+ H2O  
+ H2O  
O
C
3
H
C
/
n
C C  
Z
O
C C  
O3  
H2/Pt  
C C  
O
O
O
O O  
ozonide  
H
2 O  
molozonide  
(
H+  
)
C O  
+ H2O2  
1. O3  
2. H2O  
CH3-CH2-CHO + H2O2  
+
CH3-C=CH-CH2-CH3  
CH3  
CH2-C-CH3  
O
• Lưu ý: H2O2 dễ dàng oxy hóa aldehyde thành  
10  
carboxylic acid Æ sản phẩm cuối là acid!!!  
III.4. Đi từ alcohol  
• Dehydro hóa alcohol bậc 1, bậc 2  
Cu  
R-CHO + H2  
R-CH2OH  
200-300 oC  
R
Cu  
+ H2  
CH3  
R C R  
O
R C H  
OH  
200-300 oC  
CH3  
Cu  
+ H2O  
CH3-C=CH-CH3  
CH3-C-CH2-CH3  
OH  
200-300 oC  
11  
Oxy hóa alcohol:  
•Tác nhân oxy hóa: KMnO4, K2Cr2O7, CrO3…  
•Alcohol bậc 1 Æ aldehyde Æ carboxylic acid  
• Rất khó dừng lại ở giai đoạn aldehyde Æ thường  
đi thẳng đến RCOOH  
• Muốn dừng lại ở giai đoạn aldehyde, phải dùng  
pyridinium chlorocromate C5H5NH+CrO3Cl- (PCC):  
C5H5NH+CrO3Cl-  
RCHO + Cr3+  
R-CH2OH  
12  
CH2Cl2  
• Alcohol bậc 2 Æ ketone  
Na2Cr2O7  
(H3C)3C  
O
(H3C)3C  
OH  
CH3COOH, H2O  
t o  
OH  
O
Na2Cr2O7  
85%  
H2SO4 / H2O  
OH  
CHCHCH2CH2CH2CH2CH3  
O
PCC  
H2C  
H2C  
CHCCH2CH2CH2CH2CH3  
CH2Cl2  
80%  
13  
III.5. Đi từ dẫn xuất của carboxylic acid  
O
Pd/BaSO4  
+ HCl  
+ H2  
R-CHO  
R C  
Cl  
CHO  
COCl  
NO2  
LiAlH(O-tBu)3  
NO2  
t o  
(RCOO)2Ca  
+ CaCO3  
R C R  
O
14  
δ−  
O-MgBr  
δ−  
CH3-CH2-MgBr  
δ+  
OH  
H3C C Cl  
C2H5  
H2O /H+  
O
H3C C Cl  
C2H5  
H3C C Cl  
+
δ+  
H3C C  
O
-HCl  
C2H5  
• Khả năng phản ứng: dẫn xuất acid > ketone Æ chỉ  
khi dư Grignard Æ phản ứng tiếp với ketone tạo  
alcohol bậc 3  
• Tuy nhiên, thực tế khó tách ketone với hiệu suất  
15  
cao  
III.6. Điều chế hợp chất carbonyl của arene  
R C  
O
R-CO-Cl  
(R-CO)2O  
Lewis acid  
• HCOCl không bền Æ phải dùng CO/HCl/AlCl3 làm  
tác nhân acyl hóa (Phương pháp Gattermann-  
Koch)  
AlCl3  
+ HCl  
H3C  
+ CO + HCl  
H3C  
CHO  
[H-C-Cl]  
O
16  
• Có thể thay CO bằng HCN khan (phương pháp  
Gattermann)  
+
NH2  
AlCl3  
Cl-  
H3C O  
+ HCN + HCl  
H3C O  
C
H
[H-C-Cl]  
NH  
H2O  
-NH4Cl  
H3C O  
CHO  
• Thay HCN bằng R-CN để điều chế ketone thơm  
17  
IV. Tính chất vật lý  
• Không tạo liên kết H như alcohol Æ to sôi < alcohol  
tương đương  
• Phân cực mạnh, dễ tan trong nước (C1-C5)  
V. Tính chất hóa học  
δ+  
δ−  
sp2  
C O  
• Cấu tạo phẳng  
• Góc liên kết ~ 120o  
• Moment lưỡng cực μ = 2.7 D (CH3CHO)  
• Độ dài liên kết C-O 1.23Å  
18  
V.1. Phản ứng cộng hợp ái nhân (AN)  
δ+  
OX  
Y
δ−  
+ Xδ+-Yδ−  
C
C O  
X-Y có thể là H-OH, H-OR, H-CN, H-SO3Na, Li-R,  
BrMg-R…  
19  
a. Cơ chế: 2 giai đoạn, lưỡng phân tử  
• Giai đoạn 1:  
chaäm  
+ Y-  
Cδ+  
Oδ−  
C O-  
Y
carbanion  
Giai đoạn chậm: Y- tấn công vào C+ Æ ái nhân  
• Giai đoạn 2:  
+ X+  
nhanh  
C O-  
Y
C OX  
Y
20  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 46 trang Thùy Anh 16340 Free
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa học hữu cơ - Chương 11: Aldehyde-ketone - Phan Thanh Sơn Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_hoa_hoc_huu_co_chuong_11_aldehyde_ketone_phan_than.pdf