HÓA HỌC NGÀY NAY

Vấn đề 5 : Ancol

I. Định nghĩa:

1. Ancol là những hợp chất hữu cơ trong phân tử gồm 1 hay nhiều nhóm hiđroxyl (-OH) liên kết với ntử cacbon no.

CTTQ: CnH2n+2-2aOx hay CnH2n+2-2a-x(OH)x

2. Ancol no đơn chức là những hợp chất hữu cơ trong phân tử gồm 1 nhóm hyđroxyl (-OH) liên kết với nguyên tử cacbon của gốc RH no. CTTQ: CnH2n+2O (n ≥ 1) hay CnH2n+1OH (n ≥ 1)

+) Ancol no đơn chức:

CTPT CTCT Tên gọi

CH4O CH3OH Metanol - Ancol metylic

CnH2n+2O CnH2n+1OH Ankanol - Ancol ankylic

+) Ancol không no đơn chức: CnH2n+2-2aO (n <=3)

CH2=CH - CH2OH Propenol (Ancol anlylic)

+) Ancol no đa chức

CH2OH - CH2OH Etanđiol (Etilen glicol)

CH2OH - CHOH - CH­­2OH Propantriol (Glixerol)

+) Ancol thơm

C6H5CH2OH Ancol benzylic

II. Bậc của ancol: là bậc của nguyên tử cacbon đính với nhóm - OH.

III. Hai trường hợp ancol không bền

1. Ancol có -OH đính ở C nối đôi, chuyển vị thành anđehit hoặc xeton CH2=CH-OH → CH3-CHO

2. Ancol có nhiều nhóm OH đính cùng 1 cacbon => cứ 2 nhóm -OH sẽ tách 1 phân tử H2O

IV. Đồng phân - Danh pháp:

1. Đồng phân:

a. Ancol: hợp chất có nhóm -OH

- Vị trí nhóm - OH

- Mạch cacbon thẳng hoặc nhánh

- Vị trí liên kết kép

- Nếu có liên kết đôi có thể xét đồng phân hình học.

b. Ete : R- O-R’

2. Danh pháp:

a. Ancol: Theo IUPAC: gọi theo tên thay thế

+ Chọn mạch chính là mạch C dài nhất chứa nhóm chức -OH.

+ Đánh số C trên mạch chính để vị trí nhóm -OH nhỏ nhất.

+ Gọi tên: Vị trí nhánh - tên nhánh + tên mạch chính

Tên thường: Ancol + tên gốc RH + ic

b. Ete : Đọc tên gốc hiđrocacbon (theo thứu tự bảng chữ cái) + ete

VD: Viết các công thức cấu tạo và gọi tên các chất có CTPT là C4H10O

CH3CH2CH2CH2OH Butan- 1- ol / Ancol n-butylic

CH3CH2CH(OH)CH3 Butan- 2 - ol / Ancol sec-butylic

C(CH3)­3-OH 3 - metylpropan -1- ol / Ancol tert-butylic

CH(CH3)2CH2OH 2-metylpropan2-ol/Ancol isobutylic

CH3CH2CH2 - O - CH3 metyl n - propyl ete

CH(CH3)2 - O - CH3 metyl isopropyl ete

C2H5 - O - C2H5 đietyl ete

V. Tính chất vật lý:

1. Trạng thái:

- Số nguyên tử cacbon từ 1 đến 12 là chất lỏng.

- Số nguyên tử cacbon lớn hơn 12 là chất rắn gọi là ancol rắn.

2. Tính tan:

- Nói chung dễ tan vào H2O do tạo liên kết H với nước.

- độ tan giảm khi số C tăng.

3. Nhiệt độ sôi:

- Cao, do có liên kết H liên phân tử - Số cacbon tăng thì nhiệt độ sôi tăng.

VI. Tính chất hoá học:

- Trong phân tử ancol có 2 liên kết: C - OH và O - H đều là các liên kết phân cực về O do độ âm điện của oxi lớn nên 2 liên kết đó dễ tham gia phản ứng. Đó là 2 trung tâm phản ứng của ancol.

- Ngoài ra còn một số phản ứng khác.

1. Phản ứng của liên kết O-H

a) Tác dụng kim loại kiềm (đây là phản ứng thể hiện tính linh động của H trong ancol)

2ROH + 2Na → 2R - ONa + H2

- Nếu số nguyên tử C tăng → độ linh động của H giảm

- So với nước mức độ liên kết của H trong ancol yếu hơn

→ có phản ứng : RONa + H2O → ROH + NaOH

b) Phản ứng este hoá : tác dụng với axit vô cơ có oxi, axit hữu cơ :

2. Phản ứng của liên kết C-OH

a. Phản ứng este với axit vô cơ không có oxi: - Tốc độ của phản ứng ancol bậc I < bậc II < bậc III. (được dùng để phân biệt bậc của ancol) - Khả năng phản ứng của HX tăng từ F đến I do tính axit tăng.

b. Phản ứng với PX3 hoặc SOCl2 (tionylclorua) c. Phản ứng tách nước:

+) tạo ete:

Khi tách nước từ hỗn hợp gồm a ancol thì số phân tử ete tạo thành là

Thường sử dụng định luật bảo toàn khối lượng m(ancol) = m(ete) + m(­nước). Với số mol ancol = 2.số mol ette = 2số mol H2O

+) Tạo nối đôi. Với ancol no đơn chức khi tách nước tạo anken (xúc tác: H2SO4đ, 170oC - 180oC, Al2O3, ZnO). Phản ứng tuân theo quy tắc tách Zaixep

3. Phản ứng oxi hóa

- Phản ứng oxi hoá hoàn toàn:

Chú ý: Xét mối quan hệ mol giữa CO2 và H2O

+ Nếu : ancol no (đơn chức hoặc đa chức).

+ Nếu : ancol không no một liên kết đôi (thường là đơn chức)

+ Nếu : các ancol không no, thơm.

- Oxi hoá không hoàn toàn : tác dụng O2; CuO/to; KMnO4

+ Nếu là ancol bậc 1:

@font-face { font-family: “.VnTime”; }p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal { margin: 0cm 0cm 0.0001pt; font-size: 14pt; font-family: “.VnTime”; }div.Section1 { page: Section1; }

( CuO đen => Cu đỏ : phản ứng nhận biết ancol bậc 1)

+ Nếu là ancol bậc 2 tạo xeton (ancol bậc 2 + O2 => không tạo axit.)

Lưu ý: Với các ancol đa chức

4. Riêng ancol không no có phản ứng cộng ở gốc không no

a) Cộng H2

b) Cộng HA

c) Cộng dung dịch Br2 : dùng để nhận biết.

d) Trùng hợp

e) Tác dụng với KMnO4/H2O tạo điol ở nối đôi tạo - C(OH) - C(OH) -

3CH2=CHCH2OH + 2KMnO4 + 4H2O → → 3CH2(OH)CH(OH)CH2OH +2MnO2 + 2KOH

Nếu tác dụng với KMnO4/H+ : sản phẩm khác.

5. Ancol đa chức có 2 nhóm - OH kề nhau thì 2 nhóm -OH có ảnh hưởng lẫn nhau làm cho một nguyên tử H trong 2 nhóm - OH linh động hẳn lên nên tác dụng với Cu(OH)2 tạo dung dịch xanh da trời.

2C2H6O2 + Cu(OH)2 → (C2H5O2)2Cu + 2H2O

Etilenglicol xanh lam

Phản ứng trên:

+) chứng minh ntử H trong nhóm -OH của ancol đa chức có 2 nhóm - OH kề nhau linh động hơn ancol đơn chức.

+) Để nhận biết ancol đa chức có 2 nhóm - OH kề nhau

6. Phản ứng riêng:

2C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 + H2O + H2

VII. Điều chế:

1. Anken + H2O (môi trường H+)

Chú ý: Quy tắc cộng Maccôpnhicôp.

2. Anđêhit và Xêtôn +H2/Ni,to tạo ancol bậc 1 và bậc 2

3. Từ dẫn xuất halogen

RCl + NaOH → ROH + NaCl

4. Riêng:

a. C2H5OH

Lên mem rượu

b. CH3OH

CH4 +1/2 O2 → CH3OH

CH4 + O2 → CO + H2O CO + 2H2 → CH3OH

VIII. Phương pháp giải nhanh các bài tập trắc nghiệm

1. Trong phản ứng với kim loại kiềm

- So sánh tỉ lệ mol ancol và H2 thoát ra để xác định số nhóm chức.

- Sử dụng phương pháp tăng - giảm khối lượng.

- Nếu sau phản ứng, Na dư thì khi cô cạn chất rắn thu được gồm RONa và Na dư.

2. Trong phản ứng đốt cháy

- So sánh số mol CO2 và H2O để xác định loại ancol (xem phần trên).

- Tính nhanh số mol ancol

- áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố oxi : với ancol đơn chức

- áp dụng công thức tính nhanh số nguyên tử cacbon trong phân tử

Nếu đốt cháy hỗn hợp nhiều ancol thì:

3. Trong phản ứng tách nước

- Khi tách nước từ hỗn hợp các ancol có thể tạo thành các anken giống nhau.

- Các ancol bậc I hoặc ancol đối xứng khi tách nước chỉ cho 1 anken.

- Riêng CH3OH tách nước không bao giờ thu được anken mà chỉ thu được ete.

Nguồn Hoaphothong.com