Bài giảng Hóa hữu cơ - Nguyễn Thị Thu Trâm

1 Cấu tạo của hợp chất hữu cơ và đồng phân 2 Các hiệu ứng điện tử 3 Cơ chế phản ứng 4 Hydrocacbon 5 Dẫn xuất halogen, hợp chất cơ kim 6 Alcol-Phenol-Ether 7 Aldehyd-Ceton 8 Acid carboxylic và dẫn xuất 9 Amin Bài giảng Hóa hữu cơ Ts. Nguyễn Thị Thu Trâm Bộ môn Hóa học - Khoa KHCB ntttram@ctump.edu.vn Cần Thơ, 2017 Nội dung chính 10 Hợp chất tạp chức 10.1 Halogenoacid 10.2 Hydroxyacid 10.3 Hợp chất có nhóm chức carbonyl 11 Hợp chất dị vòng 12 Hợp chất thiên nhiên 12.1 Carbohydrat 12.2 Acid amin, peptid và protein 12.3 Lipid 12.4 Terpenoid 12.5 Acid nucleic Tài liệu tham khảo 2 1 John McMurry, Organic chemistry, 9th edition, Cengage Learning, 2015 2 Herbert M., Howard N., Jacob S., Geogre J.H., Theory and problems of organic chemistry, 3rd edition; McGraw-Hill, 1999 3 Jean Bruneton, Pharmacognosie Phytochimie plantes médicinales; Lavoisier, 2009 4 Lê Ngọc Thạch, Hóa học hữu cơ (các nhóm định chức chính); NXB ĐHQG TP.HCM, 2002 5 Lê Ngọc Thạch, Bài tập Hóa học hữu cơ (các nhóm định chức chính); NXB ĐHQG TP.HCM, 2013 6 Nguyễn Kim Phi Phụng, Hóa hữu cơ, Bài tập – Bài giải; NXB ĐHQG TP.HCM, 2006 7 Trần Mạnh Bình, Nguyễn Quang Đạt, Hóa học hữu cơ, tập 1; NXB Y Học, 2007 8 Trần Mạnh Bình, Nguyễn Quang Đạt, Hóa học hữu cơ, tập 2; NXB Y Học, 2007 9 Trương Thế Kỷ, Hóa hữu cơ, Hợp chất hữu cơ đơn chức và đa chức, tập 2; NXB Y Học, 2009 10 Lê Văn Đăng, Chuyên đề một số hợp chất thiên nhiên; NXB ĐHQG TP.HCM, 2005 35 Dẫn xuất halogen 1 Phân loại Các hydrocacbon trong đó 1 hay nhiều H được thay bằng nguyên tử halogen • Halogenoalkane: CH3-CH2-CH2-Cl • Halogenoalkene: CH2=CH-CH2-CH2-Cl • Halogenoalkyne: CHC-Cl • Halogenoarene: C6H5-Cl • Halogenocycloalkane: Cl 42 Danh pháp Tên thông thườngIUPAC 5 Dẫn xuất halogen Gốc alkyl + halide (halogenua) CH3CH2CH2Cl n-propyl chloride (n-propyl chlorua)1-chloropropan (CH3)2CH-Br iso-propyl bromide (iso-propyl bromrua)2-bromopropan C6H5CH2Cl benzyl chloride (benzyl chlorua)chlorophenylmetan CH3 CH2 CH CH3 CH Br CH3 2-bromo-3-methylpentan 2,2-dimethyl-3-bromo-4-chlorohexan C CH3 CH3 CH3 CH Br CH Cl CH2 CH3 55 Dẫn xuất halogen3 Tính chất vật lý (tự đọc) Nhiệt độ sôi của R-X bậc 1 > bậc 2 > bậc 3 Chỉ tan tốt trong dung môi hữu cơ & không tan trong nước 4 Tính chất hóa học  Đặc điểm chung C – X + -  Khả năng phản ứng của dẫn xuất halogen được xếp thứ tự như sau: R-F << R-Cl < R-Br < R-I  R-X hoạt động mạnh: dẫn xuất bậc 3, dẫn xuất mà C-X liên kết với nhóm vinyl hay aryl (vì tạo carbocation bền nhất) CH3 C CH3 CH3 Br - Br- CH3 C CH3 CH3 + CH2 CH CH2Br - Br- CH2 CH CH2 +  RX hoạt động yếu: nguyên tử halogen liên kết trực tiếp với liên kết đôi, liên kết ba, vòng thơm CH2 CH Cl Cl 65 Dẫn xuất halogen 75 Hợp chất cơ kim Hợp chất cơ kim (hcck) là những hợp chất hữu cơ có nguyên tử kim loại liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon trong gốc hydrocacbon. Hcck có thể ở dạng khí, lỏng, rắn, t°nc thấp, tan trong dm ít phân cực Quan trọng nhất là hợp chất cơ magnesi C MgBr + CH3-CH2-MgBr + RCOOH CH3-CH3 + RCOO-MgBr CH3-CH2-MgBr + RC≡CH CH3-CH3 + R-C≡C-MgBr 2.1 Phản ứng với H linh động CH3-CH2-MgBr + HOH  CH3-CH3 + HO-MgBr CH3-CH2-MgBr + ROH  CH3-CH3 + RO-MgBr CH3-CH2-MgBr + RNH2 CH3-CH3 + RNH-MgBr 1 Định nghĩa 2 Tính chất hóa học - 82.2 Phản ứng với hợp chất cacbonyl 5 Hợp chất cơ kim CH CH OMgBr 3 C6H5 H 2 O C6H53 CH OH CHCH 3 CHO + C 6 H 5 MgBr  HCHO + CH 3 CH 2 MgBr  CH 3 CH 2 CH 2 OMgBr  CH 3 CH 2 CH 2 OH 3 2 C OMgBr CH3 CH3 CHCH O 2 H HC HC CH3 C OH CH3 233 2 C O CH3 CHCH + CH3MgBr  Phản ứng với HCHO  alcol bậc 1 Với aldehyde  alcol bậc 2 Với cetone  alcol bậc 3 2.3 Phản ứng với CO2 RMgX + CO2  R-COO-MgX+ H+ RCOOH CH3CH2 C CH3 CH3 Cl Mg CH3CH2 C CH3 CH3 MgCl CO2 H + CH3CH2 C CH3 CH3 COOH 92.4 Phản ứng với nitril 5 Hợp chất cơ kim Khả năng phản ứng: nitrile > cetone  chỉ khi dư Grignard  pư tiếp với cetone tạo alcol bậc 3 CH3CH2MgBr + R C N R C N CH2CH3 MgBr H2O H + / R C NH CH2CH3 H2O H + / R C O CH2CH3 +- + - 2.5 Phản ứng với dẫn xuất acid CH3CH2MgBr + CH3COCl CH3 C CH2CH3 OMgBr Cl H2O H + / CH3 C CH2CH3 OH Cl - HCl CH3 C CH2CH3 O Khả năng phản ứng: Chlorid acid > cetone  chỉ khi dư Grignard  phản ứng tiếp với cetone tạo alcol bậc 3 (Tương tự cho phản ứng với anhydride) CH3CH2MgBr + CH3 C CH2CH3 OMgBr OCH3 H2O H + / - CH3 C CH2CH3 OCH3COOCH3 CH3 C CH2CH3 OH OCH3 CH3OH 1. 2. C2H5MgBr H2O H + / CH3 C CH2CH3 CH2CH3 OH Khả năng phản ứng: ester < cetone  không thể tách cetone trung gian 10 5 Hợp chất cơ kim 2.6 Phản ứng với oxide CH3MgBr + CH2 CH2 O CH3CH2CH2OMgBr H2O H + / CH3CH2CH2OH + MgBr CH2 CH O CH3 H2O H + / CH2CHCH3 OH 2.7 Phản ứng ghép đôi RMgX + R'X  R-R' + MgX2 CoCl2 1 Phân loại 1.1 Dựa vào gốc hydrocacbon: alcol béo (no, không no, vòng) và alcol thơm C2H5OH CH2=CHCH2OH C6H5CH2OH 1.2 Dựa vào số nhóm OH: monoalcol, polyalcol C2H5OH 1.3 Dựa vào bậc C gắn nhóm OH CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CHCH3 OH CH3CCH3 CH3 OH 6 Alcol-Phenol-Ether Alcol 11 2 Danh pháp IUPAC CH3OH CH3CH2OH CH3CH2CH2OH Thông thường Methanol Ethanol 1-Propanol 2-Methylpropanol 2-Butanol Acol Methylic Alcol ethylic Alcol n-propylic Alcol iso-butylic Alcol sec-butylic Alcol-Phenol-Ether Alcol 12 6 lc l- l- t r 3 Tính chất vật lý Ở nhiệt độ thường, hầu hết các alcol mạch ngắn (từ 1C đến 11C), là những chất lỏng, các alcol mạch dài hơn là những chất rắn. Các polyalcol như etilenglycol, glycerin: những chất lỏng không màu, sánh, có vị ngọt, dễ tan trong nước. Liên kết hydrogen Khả năng hòa tan trong nước giảm khi khối lượng phân tử tăng. Nhiệt độ sôi của alcol không phân nhánh cao hơn alcol phân nhánh có cùng số cacbon. Alcol Alcol-Phenol-Ether 13 6 Alcol-Phenol-Et r 4 Tính chất hóa học Alcol-Phenol-Ether R O H Khả năng đứt liên kết C-O: chỉ xảy ra trong môi trường acid Khả năng phản ứng: bậc 1 < bậc 2 < bậc 3 R chứa nhiều nhóm thế đẩy điện tử  càng thuận lợi R OH + H + R O H H R+ + H2O Khả năng đứt liên kết O-H: chỉ xảy ra trong môi trường base mạnh RO-H  RO- + H+ Khả năng phản ứng: bậc 1 > bậc 2 > bậc 3 R chứa nhiều nhóm thế đẩy điện tử  không thuận lợi Alcol 14 6 Alcol-Phenol-Et r Alcol-Phenol-Ether Alcol 15 6 Alcol-Phenol-Et r 16 Phenol – một trong những nguyên nhân gây cá chết trong sự kiện Formosa Phenol Resveratrol “-OH liên kết trực tiếp với nhân thơm” CHO OH CH3 OH CH3 OH CH3 OH OH OH OH OH OH OH NO2 NO2 O2N OH OH phenol o-cresol m-cresol p-cresol catechol resorcinol hydroquinone picric acid α-naphthol β-naphthol Tên thông thường 1 Danh pháp 6 Alcol-Phenol-Ether O 6 Alcol-Phenol-Ether Phenol Tên IUPAC OH OH OH OH OH OH OH OCH3 1,2-benzenediol 1,3-benzenediol 1,4-benzenediol 4-methoxyphenol 2 Điều chế - Chưng cất nhựa than đá - Thủy phân chlorobenzene Cl + KOH 300°C 280 atm OH + KOH 17 Alcol-Phenol-Ether Phenol - PP kiềm chảy SO3H + 300°C ONa NaOH r OH H+ - Oxy hóa cumene (dùng trong công nghiệp) + CH(CH3)2 O2 C O OH CH3H3C H2O H+ OH CH3COCH3 - Thủy phân muối diazonium (dùng trong ptn) + H2ON2Cl 40 50°C- OH + +N2 HCl + H2ON2Cl+ +NH2 NaNO2 HCl NaCl + Điều chế muối diazonium 18 19 +C của –OH với nhân thơm  O-H phân cực mạnh  khả năng tạo liên kết H của phenol > alcol t° sôi , t° nóng chảy, độ hòa tan trong nước > alcol tương ứng Phenol3 Tính chất vật lý O H Phenol Cyclohexanol t° sôi 180 161 t° nóng chảy 41 25.5 Độ hòa tan (g/100g H2O) 9.3 3.6 6 Alcol-Phenol-Ether 20 Phenol 4 Tính chất hóa học 4.1 Tính acid Phenol > H2O > Alcol C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O C6H5OH + Na → C6H5ONa + ½ H2 Tính acid của phenol yếu hơn acid cacbonic C6H5ONa + CO2 + H2O → C6H5OH + NaHCO3 OH NO2 OH NO2 OH NO2 >> So sánh tính acid của 1 số phenol: pKa 7.15 7.23 8.4 OH CH3 OH CH3 OH CH3 > > 10.08 10.14 10.28 OH Cl OH Cl OH Cl > > 8.48 9.02 9.38 6 Alcol-Phenol-Ether 21 Phenol 4.2 Phản ứng tạo ether OH + C2H5OH H+ Điều chế ether của phenol bằng pp Williamson ONa + C2H5Br OC2H5 + NaBr Br + OC2H5 + NaBrC2H5ONa ONa + O CH2 CH CH2 + NaBrCH2 CH CH2 I 6 Alcol-Phenol-Ether 22 Phenol 4.3 Phản ứng ester hóa OH + CH3COOH H+ Phải dùng dẫn xuất chloride hay anhydride của carboxylic acid C6H5-OH + (CH3CO)2O → CH3COOC6H5 + CH3COOH C6H5-OH + CH3COCl → CH3COOC6H5 + HCl 4.4 Phản ứng thế thân điện tử OH + CS2 - HBr Br2 OH Br OH Br +  Halogen hóa 6 Alcol-Phenol-Ether 23 Phenol  Nitro hóa OH + OH NO2 OH NO2 + HNO3 35% 65%  Sulfo hóa OH + OH SO3H OH SO3H H2SO4 100°C H2SO4 100°C 15-20°C Ether tự đọc 6 Alcol-Phenol-Ether 7 Aldehyd và Ceton 24 𝛽-Damascenone Keukenhof Garden, Amsterdam, 2013 1 2 3 4 5 6 7 8 CHO 1 2 3 4 5 6 7 8 CHO Citral a Citral b Citronellal 1 2 3 4 5 6 7 8 CHO Aldehyd và Ceton - Ceton RCOR’ IUPAC Tên thông thường Butanon Ethyl methyl ceton 1-Phenylpropan-1-on Ethyl phenyl ceton 1-Phenylpropan-2-on Benzyl methyl ceton 2-Methylpentan-3-on Ethyl isopropyl cetonCH3 CH CH3 C O CH2 CH3 25 HCHO Metanal Aldehyd formic (formaldehyd) CH3CHO Etanal Aldehyd acetic (acetaldehyd) CH3CH2CHO Propanal CH3CH2CH2CHO n-Butanal C6H5CHO Aldehyd benzoic (benzaldehyd) 1 Danh pháp - Aldehyd RCHO 26 C6H5-CH=CH-CHOCH3-CH=CH-CHO 3-Methylbutanal 3-Methyl-3-butenal Phenylacetaldehyd ? Gọi tên theo danh pháp IUPAC các aldehyd sau ? Viết cấu trúc hóa học của các aldehyd sau ? Viết cấu trúc hóa học của các ceton sau 5-Methyl-2-hexanon 3-Ethyl-2-pentanon 4-Phenyl-2-butanon sec-Butyl ethyl ceton tert-Butyl methyl ceton Ethyl isobutyl ceton Aldehyd và Ceton Aldehyd và Ceton2 Điều chế 27 - Aldehyd - Ceton - Aldehyd và ceton 3 Tính chất vật lý Aldehyd và Ceton - Aldehyd, ceton là những chất lỏng hoặc rắn, trừ aldehyd formic là chất khí. - Aldehyd formic, aldehyd acetic, aceton tan vô hạn trong nước. - Aldehyd, ceton có nhiệt độ sôi thấp hơn alcol và acid tương ứng (do không có khả năng tạo liên kết hidro). - Các aldehyd thấp có mùi khó chịu. Các ceton đầu dãy có mùi đặc trưng. 28 H2O 4 Tính chất hóa học Aldehyd và Ceton 4.1 Phản ứng cộng thân hạch C R' O R Z H2O CR R' Z OH  Z: RMgX (Cộng Grignard) 2 C O + R-MgX C OMgX H O C RR OH Đây là một trong các phương pháp điều chế alcol, tùy vào cơ cấu của alcol mà chọn hợp chất cacbonyl và Grignard thích hợp CH CH OMgBr 3 C6H5 H 2 O C6H53 CH OH CH HCHO + CH 3 CH 2 MgBr CH 3 CH 2 CH 2 OMgBr CH 3 CH 2 CH 2 OH VD: CH 3 CHO + C 6 H 5 MgBr  3 2 C OMgBr CH3 CH3 CHCH O 2 H HC HC CH3 C OH CH3 233 2 C O CH3 CHCH + CH3MgBr  29  Z: CN- Aldehyd và Ceton C O + CN - C O CN H+ C OH CN HCl t° C OH COOH CN-, H+ CH3CH2 C CH3 OH CN HCl t o COOHCH3CH2 C CH3 OH CH3CH2 C O CH3 VD:  Z: H2N-G (dẫn xuất amoniac) Tác chất Sản phẩm H2N-OH (hydroxylamin) H2N-NH2 (hydrazin) H2N-NH-C6H5 (phenylhydrazin) C N OH oxim C N NH2 hydrazon C N NHC6H5 phenilhyrazonphenylhydrazon  Z: ROH (sự thành lập acetal) R C O H + ROH H + R C OH H OR ROH H + CR OR H OR hemi acetal acetal / 30 4.2 Phản ứng của Hα Aldehyd và Ceton C H C O + X2 C X C O + HX H + hay OH -  Halogen hóa O + Br2 H + O Br + HBr VD: CCH3 CH3 CH3 C O CH3 I2/OH - H + CCH3 CH3 CH3 COOH + CHI3 (phaûn öùng haloform) CH3CHO Br2/NaOH H+ HCOOH + CHBr3 X2/OH - R C O CH3 H+ RCOOH + CHX3 Chỉ xảy ra với acetaldehyd và các methyl ceton 31 Aldehyd và Ceton  Súc hợp aldol 2CH3CHO  CH3CHOHCH2CHO  CH3CH=CHCHO HO- -H2O CHO CH OH CH2CHO+ CH3CHO   HO- -H2O CH=CHCHO CHO + CH3COCH3   HO- -H2O 4.3 Phản ứng oxi hóa CuSO4 (tt Fehling) Ag(NH3)2 + (tt Tollens) KMnO4 K2Cr2O7 RCOOH hay ArCOOHRCHO hay ArCHO  Ceton khó bị oxy hóa  Aldehyd 32 4.4 Phản ứng hoàn nguyên C O C H OH LiA lH41 . H3O + H3O + 2. 1. NaBH4 2. H2/Ni C O Zn(Hg)/HCl NH2 NH2/OH - C H H Aldehyd và Ceton 33 34 Acid acetic CH3COOH (S)-Ibuprofen Acid butanoic CH3(CH2)2COOH nguyên nhân gây mùi ôi của bơ khi không bảo quản tốt Acid hexanoic CH3(CH2)4COOH tạo nên mùi đặc trưng của sữa dê hay mùi hôi của vớ thể thao không được vệ sinh Acid cholic có nhiều trong mật người 8 Acid carboxylic và dẫn xuất 1.1 Danh pháp HCOOH Acid formic CH3COOH Acid acetic CH3CH2COOH Acid propionic CH3(CH2)2COOH Acid butiric CH3(CH2)3COOH Acid valeric CH3(CH2)4COOH Acid caproic .. Tên thông thường HCOOH Acid metanoic CH3COOH Acid etanoic CH3CH2COOH Acid propanoic CH3(CH2)2COOH Acid butanoic CH3(CH2)3COOH Acid pentanoic CH3(CH2)4COOH Acid hexanoic . . IUPAC 1 Acid carboxylic RCOOH Acid carboxylic và dẫn xuất 35 1.2 Điều chế Acid carboxylic và dẫn xuất  Oxi hóa rượu bậc 1 RCH2OH RCOOH [O] Tác nhân oxy hóa [O]: K2Cr2O7/H2SO4, KMnO4/H2SO4, HNO3 KMnO 4 VD: CH3CH2OH CH3COOH C6H5CH2OH C6H5COOH KMnO 4 RMgX + CO2  R-COO-MgX+ H+ RCOOH  Từ hợp chất Grignard CH3CH2 C CH3 CH3 Cl Mg CH3CH2 C CH3 CH3 MgCl CO2 H + CH3CH2 C CH3 CH3 COOH Mg CO2 Br H + COOH VD: 36 Acid carboxylic và dẫn xuất  Thủy giải nitril R-X + CN-  R-CN  R-COOH H2O/H + (Bậc 1) CH2Cl NaCN CH2CN + H CH2COOH 3 O VD: CH2(COOC2H5)2 1. 2. C2H5ONa R CH(COOC2H5)2 H2O, HO -, t° R CH(COO -)2 H+ R CH(COOH)2 t° R CH2COOH R X R' X 1. 2. C2H5ONa R C(COOC2H5)2 R' H2O, HO -, t° H+ t° R CH R' COOH  Từ ester malonat CH3CH2CH2Br + CN -  CH3CH2CH2CN  CH3CH2CH2COOH H2O/H + 37 1.3 Tính chất vật lý - Acid monocarboxylic: 1C-4C: chất lỏng linh động, hòa tan vô hạn trong nước 5C – 9C: chất lỏng sánh như dầu, hòa tan kém trong nước 10C trở lên: chất rắn, không tan trong nước, dễ tan trong alcol etylic và ether Khi chiều dài mạch C tăng và mức độ phân nhánh của gốc R tăng lên thì độ tan giảm nhiều - Acid dicarboxylic: Dạng tinh thể, dễ tan trong nước - Acid monocarboxylic thơm: Là những chất rắn kết tinh, dễ thăng hoa, chỉ tan trong nước nóng, dễ tan trong alcol etylic và ether Acid carboxylic và dẫn xuất R C O O H H O C O R 38 1.4 Tính chất hóa học  Tính acid RCOO-H + H2O → RCOO  + H3O  K a = [RCOO ] [H 3O ] [RCOOH] Hằng số acid: R-COOH + Na → RCOONa + 1/2H2 2R-COOH + CaO → (RCOO)2Ca + H2O R-COOH + NaOH → RCOONa + H2O 2R-COOH + Na2CO3 → 2RCOONa + H2O + CO2 Giá trị Ka càng lớn thì tính acid càng mạnh Acid carboxylic và dẫn xuất  Phản ứng thế nhóm OH - Tạo ester - Tạo halogenid acid RCOOH + R’OH RCOOR’ + H2O CH3CO-OH + PCl5 → CH3CO-Cl + HCl + OPCl3 39 - Tạo thành anhydric acid 2CH3COOH  (CH3CO)2O + H2O P2O5, t°  Một số phản ứng khác - Phản ứng thế nguyên tử Hα CH3CH2COOH + Cl2  CH3CHClCOOH P - Phản ứng khử nhóm COOH CH3CH2COOH  CH3CH2CH2OH LiAlH4 rồi H3O + Acid carboxylic và dẫn xuất Tính chất của acid chưa no và dicarboxylic : tự đọc 40 2 Dẫn xuất của acid carboxylic Acid carboxylic và dẫn xuất R C OH O Y R C OH O R C Y O + H2O HY+ R C X O R C O CR O O R C OR' O R C NH2 O (X = F, Cl, Br, I) Halogenid acid Anhydrid acid Ester Amid 41 2.1 Ester RCOOR’  Phân loại - Ester hoa quả HCOOC2H5 etil formiat mùi rượu rum HCOOC5H11 amyl formiat mùi mận CH3COOC5H11 isoamyl acetat mùi chuối C3H7COOC2H5 etil butyrat mùi dứa - Glycerid (chất béo): là ester của acid béo cao, không nhánh với glycerin C17H35COOH acid stearic C15H31COOH acid palmitic + glycerin  C17H33COOH acid oleic CH2 CH CH2 O O O C R1 O C C R2 R3 O O Acid carboxylic và dẫn xuất - Serid (sáp): là ester của acid và alcol béo cao C15H31COOH + C30H61OH C15H31COOC30H61 + H2O Sáp ongAcid palmitic Alcol miricylic 42 - Sterid: là ester của acid béo cao với alcol vòng như sterol Cholesterol Sterid  Tính chất hóa học - Phản ứng xà phòng hóa: thủy phân trong môi trường base RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH Acid carboxylic và dẫn xuất CH2 CH CH2 O O O C C17H35 O C C C17H35 C17H35 O O CH2 CH CH2 OH OH OH 3NaOH 3C17H35COONa Đây là phương pháp điều chế xà phòng 43 - Thủy phân trong môi trường acid CH2 O C O R CH O C R' CH2 O O C O R'' CH2 OH CH OH CH2 Cl RCOOH R'COOH R''COOH HCl 3-Monocloropropan-1,2-diol (3-MCPD) RCOOR’ + HCl → RCOOH + R’Cl xà phòng - Phản ứng với NH3: tạo amid C6H5COOCH3 + NH3 → C6H5CONH2 + CH3OH Methylbenzoat Benzylamid - Phản ứng với hợp chất cơ magnesi - Phản ứng khử ester RCOOR’  RCH2OH + R’OH LiAlH4, rồi H + CH3CH=CHCOOCH2CH3 + LiAlH4 → CH3CH=CHCH2OH + CH3CH2OH Acid carboxylic và dẫn xuất 44 rồi H+ 2.2 Amid RCONH2  Tính chất vật lý Chỉ có formamid (HCONH2) là chất lỏng ở nhiệt độ thường. Các amid khác đều là chất rắn kết tinh. Các amid thấp có thể hòa tan được trong nước, các amid tinh khiết đều không có mùi. R C O N H H R C N H O H  Tính chất hóa học Amid có tính lưỡng tính. Tính acid, base đều rất yếu Amid chỉ phản ứng với acid mạnh, tạo các muối không bền dễ bị thủy phân CH3-CO-NH2 + HCl → [CH3-CO-NH3] +Cl- Muối kim loại của các amid không bền (trừ thủy ngân) CH3-CO-NH2 + HgO → (CH3-CO-NH)2Hg + H2O Acid carboxylic và dẫn xuất 45 Capsaicin - Alkylamin CH3NH2 Methylamin CH3CH2NHCH3 Ethylmethylamin C6H5NHC6H5 Diphenylamin (CH3)3N Trimethylamin Cyclohexylamin 1 Danh pháp 9 Amin NH2 NH2 NH2H3C Anilin p-toludin CH3CH2CH(NH2)CH2CH2COOH Acid 4-aminohexanoic H2NCH2CH2COCH3 4-Amino-2-butanon - Gọi theo nhóm thế amino 2 Điều chế 2H 2 RCH OH KMnO4 PBr3 Cu to RCOOH RCH 2Br RCHO SOCl2 RCOCl NH3 RCONH 2 OBr - (Br2/NaOH) NaCN RCH 2CN Ni RCH 2CH2NH2 NH3 RCH 2NH2 NH3, H2,Ni RCH 2NH2 RNH 2 46 3 Tính chất vật lý - Amin có thể tạo liên kết hydrogen - Amin hòa tan trong dung môi ít phân cực như ether, alcol, benzen... - Methylamin và ethylamin là chất khí có mùi giống amoniac, các alkil amin trung bình ở thể lỏng; alkil amin cao hơn có mùi cá Amin 4 Tính chất hóa học NH2 + HCl NH3Cl -+  Tính bazơ CH 323( )2 NH + NO - (CH3)2NH + HNO3  Phản ứng alkil hóa  Tạo amid R NH H HO C O R' R NH C O R' H2O 47 48 Amin Phản ứng thế thân điện tử trên amin thơm  Sự halogen hóa  Sự nitro hóa 49 Amin Nguyễn Thị Thu Trâm  Sự sulfon hóa - ứng dụng tổng hợp kháng sinh sulfamid Sulfamethoxazole Sulfaguanidin Sulfasalazine Sulfamid Thuốc sulfa Amin  Phản ứng với acid nitro ArNH2 + NaNO2 + HCl Ar-N +NCl- + NaCl + H2O ArN2 +Cl- (Hợp chất diazonium) CuBr CuCN H2O, H +, t° H3PO2 Ar-Cl Ar-Br CuCl Ar-CN Ar-OH Ar-H H2O, H+ Ar-COOH 50 Acid 2-clorobutanoic 10.1.1 Danh pháp COOH Br COOH Cl Acid 2-cloro-3-metylpentanoic 10.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid Tên quốc tế (IUPAC) Tên thông thường Acid α-clorobutiric Acid α-cloro-β-metylvaleric HCOOH Acid formic CH3COOH Acid acetic CH3CH2COOH Acid propionic CH3(CH2)2COOH Acid butiric CH3(CH2)3COOH Acid valeric CH3(CH2)4COOH Acid caproic .. COOH Br COOH Br COOH Br ? ? 51 VD2: Viết cấu trúc hóa học của các hợp chất sau: a. Acid 2,3-dimethyl-2,4-dicloroheptanoic b. Acid cis-1,2-ciclohexandicarboxilic c. Acid trans-1,2-ciclopentandicarboxilic d. Acid 2,3-dibromobutandioic VD1: Gọi tên các hợp chất sau theo danh pháp quốc tế: 10.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid 52 • Halogen hóa acid carboxylic 10.1.2 Phương pháp điều chế 10.1 Hợp chất tạp chức- Halogenoacid (sản phẩm chính) CH3 CH2 COOH Cl2 H+, Cl2 as CH3 CH Cl COOH HCl CH2 Cl CH2 COOH HCl P COOH Cl2 AlCl3 COOH Cl HCl • Cộng HX vào acid chưa no CH2 CH COOH HCl CH2 Cl CH2 COOH (sản phẩm chính) 53 • Phản ứng thủy phân Br (CH2)5 COOH H2O, Ag2O C O O HO (CH2)5 COOH CH3 CH Cl CH2 COOH KOH/alcol CH3 CH CH COOK ε-Caprolacton (6-Hexanolid) • Phản ứng khử O O CH2 CH2 COOHCH2Cl γ-Butirolacton (4-Butanolid) R CH X COOH R