Anđehit – xetôn – axit – este

ANĐEHIT – XETÔN – AXIT – ESTE
ANĐEHIT:
CTC: CnH2n + 2 – 2k – a(CHO)a (n ³ 0, k ³ 0, a ³ 1) hay R(CHO)a.
Lí tính:
HCHO, CH3CHO là chất khí không màu, mùi xốc, tan trong H2O và nhiều dung môi hữu cơ.
Anđehit có t0s, t0nc cao hơn các HC vì có liên kết C = O phân cực.
Dd chứa 37 – 40% HCHO gọi là fomon hay fomalin.
Hóa tính:
Phản ứng cộng:
Cộng H2: xt: Ni, t0: RCHO + H2 Š RCH2OH (phản ứng khử)
Cộng NaHSO3: RCHO + NaHSO3 Š RCH(SO3Na)(OH) Œ
Cộng HCN: RCHO + HCN Š RCH(OH)(CN) Xianohiđrin.
Cộng H2O: Trong dd, tồn tại ở dạng hỗ biến: RCHO + H2O D RCH(OH)2.
Phản ứng oxi hóa: RCHO + [O] Š RCOOH.
Với không khí: (xt: Mn2+, t0): RCHO + ½ O2 Š RCOOH.
Với dd Br2: Anđehit làm mất màu dd Br2: RCHO + Br2 + H2O Š RCOOH + 2HBr.
Với dd AgNO3/NH3:
RCHO + 2[Ag(NH3)2]OH Š RCOONH4 + 3 NH3 + 2Ag + H2O.
RCHO + 2 AgNO3 + 3 NH3 + H2O Š RCOONH4 + 2 NH4NO3 + 2Ag.
Với Cu(OH)2: (xt: OH-, t0)
RCHO + 2 Cu(OH)2 Š RCOOH + Cu2O Œ(đỏ gạch) + 2H2O.
RCHO + 2 Cu(OH)2 + NaOH Š RCOONa + Cu2O Œ(đỏ gạch) + 3H2O.
Phản ứng trùng hợp: (xt: Ca(OH)2, t0)
Nhị hợp (đime hóa): 
2HCHO Š OH – CH2CHO (anđhehit hiđroxyl axetic; 2 – hiđoxietanal).
Lục hợp: 6HCHO Š OHCH2 – (CHOH)4 – CHO (glucozơ)
Phản ứng trùng ngưng: Với phenol tạo nhựa bakelit.
Phản ứng thế ở Ca: (xt: as): CH3CHO + Cl2 Š CH2ClCHO + HCl
Điều chế:
Phương pháp chung: Oxi hóa ancol bậc I bằng O2 với xt: Cu, Ag, t0 hoặc CuO, t0.
RCH2OH + CuO Š RCHO + Cu + H2O.
Điều chế HCHO:
Từ metan: (V2O5, 4000C hoặc NxOy, 6000C) CH4 + O2 Š HCHO + H2O.
Từ ancol metylic: Giống ppc.
Điều chế CH3CHO:
Từ etilen: (Xt: CuCl2, PdCl2, t0) C2H4 + ½ O2 Š CH3CHO.
Từ axetilen: (xt: HgSO4, H2SO4, 800C): C2H2 + H2O Š CH3CHO.
Từ ancol etlyic: CH3CH2OH + CuO Š CH3CHO + Cu + H2O.
Từ etylenglicol: (NaHSO4, t0): OHCH2 – CH2OH Š CH3CHO + H2O.
Từ vinylclorua (t0 cao, p cao): CH2 = CH – Cl + NaOH Š CH3CHO + NaCl.
Từ 1,1 – đicloetan: CH3CHCl2 + 2 NaOH Š CH3CHO + 2 NaCl + H2O.
Từ este: RCOOCH = CH2 + NaOH Š RCOONa + CH3CHO
XETON.
CTC: Giống CTTQ của anđehit. Xeton no, đơn: CnH2nO ( n ³ 3)
Lí tính:
CH3COCH3 là chất lỏng không màu, dễ bay hơi, tan trong H2O và nhiều dung môi hữu cơ.
Xêtôn có t0s, t0nc cao hơn các HC vì có liên kết C = O phân cực.
Hóa tính:
Phản ứng cộng:
Cộng H2: xt: Ni, t0: R – CO – R’ + H2 Š R – CHOH – R’ (phản ứng khử)
Cộng NaHSO3: R – CO – R’ + NaHSO3 Š R - C(SO3Na)(OH) – R’ Œ
Cộng HCN: R – CO – R’ + HCN Š RC(OH)(CN) – R’ (Xianohiđrin).
Phản ứng oxi hóa: Không có phản ứng này.
Phản ứng thế ở Ca: (xt: as): CH3COCH3 + Cl2 Š CH2ClCOCH3 + HCl
Điều chế:
Phương pháp chung: Oxi hóa ancol bậc II bằng O2 với xt: Cu, Ag, t0 hoặc CuO, t0.
RCHOH – R’ + CuO Š RCO – R’ + Cu + H2O.
Điều chế axetôn:
Từ propan – 2 – ol: CH3CH(OH)CH3 + CuO Š CH3COCH3 + Cu + H2O.
Từ Propin: CH3 – C º CH + H2O Š CH3COCH3.
Oxi hóa cumen bằng H+, t0: C6H5CH(CH3)2 + O2 Š CH3COCH3 + C6H5OH
AXIT.
CTC: CnH2n + 2 – 2k – a(COOH)a (n ³ 0, k ³ 0, a ³ 1) hay R(COOH)a.
Lí tính:
Ở đk thường, axit hữu cơ ở thể lỏng và rắn.
Axit có t0s, t0nc cao hơn các HC và dẫn xuất vì tạo được liên kết hiđro liên phân tử bền vững hơn.
Axit có C ít tan tốt trong H2O vì tạo được liên kết hiđro liên phân tử với H2O. Gốc R của RCOOH càng lớn càng làm giảm độ tan.
Hóa tính:
Tính axit:
Độ mạnh tính axit: RCOOH D RCOO- + H+ Ka
R: Đẩy electron: CnH2n + 1-: CH3 -, C2H5 -  làm giảm tính axit.
R: hút e: - NO2, - X (F, Cl, Br, I), SO3H làm tăng tính axit.
HCOOH là axit mạnh nhất trong dãy đồng đẳng của nó.
RCOOH mạnh hơn ancol, phenol, H2CO3, H2SO3. Nhưng yếu hơn HX, H2SO4
Tác dụng với KL đứng trước H, với oxit baz, baz và các muối của axit yếu hơn.
RCOOH + NaOH Š RCOONa + H2O.
2RCOOH + Cu(OH)2 Š (RCOO)2Cu + 2H2O.
2RCOOH + Na2CO3 Š 2RCOONa + H2O + CO2
Phản ứng este hóa: Đây là phản ứng thuận nghịch: Với xt H2SO4 đặc, t0:
RCOOH + HOR1 D RCOOR1 + H2O ( RCOOR1 º R1OCOR)
R(COOH)a + a R1OH D R(COOR1)a + a H2O
aRCOOH + R1(OH)a D R1(OCOR)a + aH2O
bR(COOH)a + aR1(OH)b D Rb(COO)abR1a + ab H2O
Phản ứng tách H2O tạo anhiđrit: (xt: P2O5, t0)
2 RCOOH Š (RCO)2O + H2O
Phản ứng ở gốc HC:
Phản ứng thế ở Ca của gốc HC no: CH3CH2COOH + Cl2 Š CH3CHClCOOH + HCl.
Phản ứng thế ở gốc HC thơm: C6H5COOH + HNO3 Š m - C6H4(NO2)COOH + H2O.
Phản ứng cộng vào gốc HC không no: ( lưu ý: - COOH là nhóm hút e) cho phản ứng cộng H2, X2, HX, trùng hợp
CH2 = CH – COOH + HCl Š CH2Cl – CH2COOH (spc)
CH2 = C(CH3) – COOH + H2 Š CH3CH(CH3)COOH.
HCOOH + 2[Ag(NH3)2]OH Š (NH4)2CO3 + 2Ag + H2O + 2NH3.
Phản ứng khử hóa axit bằng LiAlH4 RCOOH Š RCH2OH
Điều chế:
Phương pháp chung: 
Oxi hóa anđehit bằng O2 với xt: Mn2+, t0: RCHO + ½ O2 Š RCOOH.
Oxi hóa ancol bậc I: RCH2OH + O2 Š RCOOH + H2O.
Trong PTN:
Axit benzoic: Oxi hóa toluen bằng thuốc tím rồi axit hóa sản phẩm:
C6H5CH3 Š C6H5COOK Š C6H5COOH.
Từ dẫn xuất halogen: Cho RX tác dụng với KCN, thủy phân sản phẩm trong axit: R – X Š R – CN Š RCOOH
Điều chế CH3COOH: CH3OH + CO Š CH3COOH.
ESTE.
CTC: CnH2n + 2 – 2k – 2aO2a (n ³ 2, k ³ 0, a ³ 1). 
Định nghĩa: Khi thay nhóm – OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm – OR thu được este.
CTCT đơn giản của este đơn chức: RCOOR’.
Este no, đơn: CnH2nO2 ( n ³ 2): tạo bởi axit no, đơn chức và rượu no, đơn chức.
Este đơn chức, no, có 1 vòng: CnH2n – 2O2.
Este không no, đơn chức có 1 nối đôi, mạch hở: CnH2n – 2O2.
Este nhị chức, no: CnH2n – 2O4 có 3 dạng:
Tạo bởi ancol đơn chức – axit 2 chức: R(COOR’)2.
Tạo bởi ancol 2 chức – axit 1 chức: (RCOO)2R’
Tạo bởi ancol 2 chức – axit 2 chức: R(COO)2R’
Este 3 chức, no: CnH2n – 4O6. Có 3 dạng chính:
Tạo bởi ancol đơn chức – axit 3 chức: R(COOR’)3.
Tạo bởi ancol 3 chức – axit 1 chức: (RCOO)3R’
Tạo bởi ancol 3 chức – axit 3 chức: R(COO)3R’
Một số dẫn xuất: (1): Anhiđrit axit: RCO – O – COR. (2): Halogenua axit: RCOX. (3): Amit: RCONR2’.
Tên của este: Tên gốc HC R’ + tên gốc axit (tên thường) + at.
Lí tính:
Ở đk thường, este ở thể lỏng, nhẹ hơn H2O, ít tan trong H2O, tan trong dung môi hữu cơ.
Một số este có M lớn ở thể rắn.
Các este có mùi thơm dễ chịu
Axit có t0s, t0nc thấp hơn các axit và dẫn xuất vì không tạo được liên kết hiđro liên phân tử.
Hóa tính:
Phản ứng ở nhóm chức:
Phản ứng thủy phân: Trong môi trường axit có t0. Este thủy phân thuận nghịch:
RCOOR’ + H – OH D RCOOH + R’OH
Trong môi trường kiềm: Phản ứng hoàn toàn (phản ứng xà phòng hóa):
RCOOR’ + NaOH Š RCOONa + R’OH
Phản ứng khử: Este bị khử bởi LiAlH4:
RCOOR’ Š RCH2OH + R’OH
Phản ứng ở gốc HC:
Phản ứng cộng vào gốc HC không no: Gốc HC không no cho phản ứng cộng H2 (Ni,t0), X2, HX, H2O, trùng hợp như HC không no.
CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOH + H2 Š CH3(CH2)16COOH
	(axit oleic)	 (axit stearic)
Phản ứng trùng hợp:
n CH2 = CH – COOCH3 
n CH2 = C(CH3) – COOCH3 
Điều chế:
Este của ancol: Đun hồi lưu hh ancol với axit có mặt H2SO4 đặc:
CH3COOH + C2H5OH D CH3COOC2H5 + H2O
Muốn nâng cao hiệu suất phản ứng cần:
Lấy dư axit, ancol hoặc chưng cất lấy sản phẩm liên tục.
Dùng H2SO4 đặc: Hút nước và làm xúc tac1 cho quá trình.
Este của phenol: Cho phenol tác dụng với clorua axit hoặc anhiđrit axit:
C6H5OH + (CH3CO)2O Š CH3COOC6H5 + CH3COOH.
Ứng dụng:
Làm dung môi.
Poli: metyl acrylat, metacrylat dùng điều chế thủy tinh hữu cơ. PVA dùng làm chất dẻo hoặc dùng là nguyên liệu điều chế poliancol dùng làm keo dán. 
Dùng làm hương liệu trong công nghiệp.