Chuyên đề: Lý thuyết trọng tâm về andehit

Chuyên đề: Lý thuyết trọng tâm về andehit

A. Lý thuyết:

I. Cấu tạo :

Andehit là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có nhóm –cacbonyl (-CHO) liên kết trực tiếp với nguyên tử C hoặc nguyên tử H
Các công thức biểu diễn:

Andehit đơn chức: CxHyCHO (x≥0)
Andehit no đơn chức hở : CnH2n+1CHO (n≥0) <=> CmH2mO (m≥1)
Tổng quát:

+ R(CHO)x

+ CnH2n+2-2a-x(CHO)x

+ CnH2n+2-2a-2xOx

a=π+ vòng ở gốc hidrocacbon

a: độ bất bão hòa ở gốc hidrocacbon

x: số nhóm chức

Đồng phân: Luôn cố định CHO trên đường thẳng nằm ngang
Danh pháp:

Tên thường: Andehit+ tên thường axit tương ứng

+ tên thường của axit tương ứng bỏ /c/ andehit

VD:+ andehit axetic

+ axetandehit

Tên thay thế:

Số chỉ vị trí nhánh – tên nhánh/ tên hidrocacbon tương ứng ở mạch chính / al

4 – metyl pent 2 en al

Tính chất vật lý:

Fomalin (fomon) : là dung dịch andehit fomic HCHO 37% -40%
Các andehit C1, C2 , C3 tan tốt trong nước

Tính chất hóa học :

Tính chất của nhóm chức andehit:

Phản ứng cộng H2 ( phản ứng khử andehit)

Điều kiện: Ni, to
Sản phẩm tạo ra ancol bậc 1

RCHO + H2 -> RCH2OH

* Lưu ý:

- Trong phản ứng của anđehit với H2: Nếu gốc R có các liên kết pi thì H2 cộng vào cả các liên kết pi đó.

- Phản ứng với H2 chứng tỏ anđehit có tính oxi hóa.

Phản ứng với các tác nhân oxi hóa: O2/Mn2+, to , dd Br2/H2O , dd KMnO4 /H+, dd K2Cr2O7/H+ , dd AgNO3/NH3 , to , Cu(OH)2/ OH-, to

Cơ chế: nguyên tử O của tác nhân oxi hóa sẽ đi vào giữa liên kết giữa C và H của nhóm CHO , sản phẩm tạo thành là axit hữu cơ tương ứng hoặc muối của axit hữu cơ tương ứng nếu tác nhân oxi hóa đó có môi trường kiềm.

RCHO + [O] -> RCOOH (phản ứng oxi hóa andehit)

Tác dụng với AgNO3/NH3

R(CHO)x + 2xAgNO3 + 3xNH3 + xH2O → R(COONH4)x + xNH4NO3 + 2xAg

→ Phản ứng chứng minh anđehit có tính khử và được dùng để nhận biết anđehit. Riêng HCHO có phản ứng:

HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O → (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag

* Lưu ý:

- Phản ứng tổng quát ở trên áp dụng với anđehit không có nối ba nằm đầu mạch. Nếu có nối ba nằm ở đầu mạch thì H của C nối ba cũng bị thay thế bằng Ag.

- Các đặc điểm của phản ứng tráng gương của anđehit:

+ Nếu nAg = 2nanđehit → anđehit thuộc loại đơn chức và không phải HCHO.

+ Nếu nAg = 4nanđehit → anđehit đó thuộc loại 2 chức hoặc HCHO.

+ Nếu nAg > 2nhỗn hợp các anđehit đơn chức thì hỗn hợp đó có HCHO.

+ Số nhóm CHO = nAg/2nanđehit (nếu trong hỗn hợp không có HCHO).

- Một số loại chất khác cũng có khả năng tham gia phản ứng tráng gương gồm:

+ HCOOH và muối hoặc este của nó: HCOONa, HCOONH4, (HCOO)nR. Các chất HCHO, HCOOH, HCOONH4 khi phản ứng chỉ tạo ra các chất vô cơ.

+ Các tạp chức có chứa nhóm chức CHO: glucozơ, fructozơ, mantozơ…

Tác dụng với Cu(OH)2/OH-

- Andehit còn tác dụng được với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm cho kết tủa Cu2O màu đỏ gạch:

CH3-CH=O + 2Cu(OH)2 + NaOH → CH3-COONa + Cu2O + 3H2O

- Tổng quát:

R(CHO)x + 2xCu(OH)2↓ → R(COOH)x + xCu2O↓ + 2xH2O

→ Phản ứng này được dùng để nhận biết anđehit.

* Tác dụng với dung dịch brom :

- Andehit làm mất màu dung dịch nước brom.

R-CHO + Br2 + H2O → R-COOH + 2HBr. - Riêng đối với HCHO:

HCHO + 4Cu(OH)2 + 2NaOH → Na2CO3 + 2Cu2O + 6H2O

Tác dụng với oxi (xúc tác Mn2+, t0)

- Andehit có phản ứng oxi hóa bởi O2 tạo ra axit cacboxylic tương ứng với xúc tác Mn2+ và ở nhiệt độ cao:

2CH3-CHO + O2 → 2CH3-COOH

- Tổng quát

R(CHO)x + x/2O2 → R(COOH)x

Phản ứng cháy

CxHyOz + (x + y/4 - z/2)O2 → xCO2 + y/2H2O

Nếu đốt cháy anđehit mà nCO2 = nH2O thì anđehit thuộc loại no, đơn chức, mạch hở.

CnH2n+1CHO → (n + 1)CO2 + (n + 1)H2O

III. Điều chế

1. Oxi hóa ancol bậc I

R(CH2OH)x + xCuO → R(CHO)x + xCu + xH2O (t0)

2. Điều chế qua ancol không bền

- Cộng H2O vào C2H2:

C2H2 + H2O → CH3CHO (H2SO4, HgSO4, 800C)

- Thủy phân este của ancol không bền thích hợp:

CH3COOCH=CH2 + NaOH → CH3COONa + CH3CHO

- Thủy phân dẫn xuất 1,1-đihalogen:

CH3-CHCl2 + 2NaOH → CH3CHO + 2NaCl + H2O

3. Một số phản ứng đặc biệt

2CH3OH + O2 → 2HCHO + 2H2O (Ag, 6000C)

CH4 + O2 → HCHO + H2O (xúc tác, t0)

2CH2=CH2 + O2 → 2 CH3CHO (PdCl2, CuCl2)

IV. Nhận biết anđehit

- Tạo kết tủa sáng bóng với AgNO3/NH3.

- Tạo kết tủa đỏ gạch với Cu(OH)2 ở nhiệt độ cao.

- Làm mất màu dung dịch nước Brom.

(Riêng HCHO phản ứng với dung dịch Brom có khí CO2 thoát ra).

V. Ứng dụng

- Fomandehit được dùng chủ yếu để sản xuất poliphenolfomandehit (làm chất dẻo), dùng trong tổng hợp phẩm nhuộm, dược phẩm.

- Dung dịch 37 - 40% của fomandehit trong nước gọi là fomon hay fomalin dùng để ngâm xác động vật, thuộc da, tẩy uế, diệt trùng...

- Axetandehit được dùng chủ yếu để sản xuất axit axetic.

B. Bài tập mẫu:

Câu 1: X là một anđehit thơm có CTPT C8H8O. Số chất thoả mãn điều kiện của X là:

A. 4. B. 5. C. 6. D. 7.

Hướng dẫn giải:

Công thức phân tử C8H8O => k = 5

=>Trong X có 1 vòng và 3 liên kết pi => Nhân thơm Còn 1 liên kết pi nằm trên nhánh nhóm -CHO

Số chất thỏa mãn điều kiện X là C6H5CH2CHO

Các vị trí : o, m, p OHC-C6H4CH3 có 3 đồng phân

Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 1 mol hợp chất hữu cơ X, thu được 4 mol CO2. Chất X tác dụng được với Na, tham gia phản ứng tráng bạc và phản ứng cộng Br2 theo tỉ lệ mol 1 : 1. Công thức cấu tạo của X là

A. HO-CH2-CH=CH-CHO. B. HO-CH2-CH2-CH2-CHO.

C. HOOC-CH=CH-COOH. D. HO-CH2-CH2-CH=CH-CHO.

Hướng dẫn giải:

A.HO-CH2-CH=CH-CHO. Đúng

B. HO-CH2-CH2-CH2-CHO. Sai.Vì không có phản ứng cộng Brom

C. HOOC-CH=CH-COOH. Sai.Vì không có tráng bạc

D. HO-CH2-CH2-CH=CH-CHO. Sai.Vì có 5C

Câu 3: Cho V lít hơi anđehit mạch hở X tác dụng vừa đủ với 3V lít H2, sau phản ứng thu được m gam chất hữu cơ Y. Cho m gam Y tác dụng hết với lượng dư Na thu được V lít H2 (các khí đo ở cùng điều kiện). Kết luận nào sau đây không đúng.

A. Đốt cháy hoàn toàn a mol Y thu được b mol CO2 và c mol H2O, luôn có a = c - b.

B. Y hòa tan Cu(OH)2 (trong môi trường kiềm) ở nhiệt độ thường cho dung dịch xanh lam.

C. X là anđehit không no.

D. Khi cho 1 mol X tham gia phản ứng tráng bạc hoàn toàn thu được 4 mol Ag.

Hướng dẫn giải:

Từ đề bài ta suy ra X có tổng cộng 3 liên kết π và có 2 nhóm CHO

A. Đốt cháy hoàn toàn a mol Y thu được b mol CO2 và c mol H2O, luôn có a = c - b.

Đúng vì Y là ancol no 2 chức

B. Y hòa tan Cu(OH)2 (trong môi trường kiềm) ở nhiệt độ thường cho dung dịch xanh lam.

Sai.Vì trong nhiều trường hợp 2 nhóm OH của Y sẽ không kề nhau.

C. X là anđehit không no.

Đúng.Theo nhận định bên trên.

D. Khi cho 1 mol X tham gia phản ứng tráng bạc hoàn toàn thu được 4 mol Ag.

Đúng

Đáp án: B

C. Bài tập tự luyện:

Câu 1:	Nhóm –CHO có tên gọi là
	A. Cacbandehit	B. Cacbonyl	C. Hidroxyl	D. Cacboxyl
Câu 2:	Nhóm –C=O có tên gọi là
	A. Hidroxyl	B. Cacbandehit	C.Cacbonyl	D. Cacboxyl

Câu 3: Tên gọi không đúng của andehit CH3CHO là:

A. andehit axetic B. metanal C. etanal D. axetanđehit

Câu 4: Cho các câu:

Liên kết C=O gồm 1 liên kết δ và 1 liên kết π bền
Góc giữa các liên kết >C=O giống với góc giữa các liên kết >C=C<
Liên kết C=O của andehit phân cực hơn của axit Các câu đúng là:

A. (1),(2),(3) B. (1),(3) C. (2),(3) D. (2)

Câu 5: Công thức cấu tạo tổng quát của andehit là:

1. CmH2mO (m≥1) B. CmH2mOn (m≥1,n≥1)

C. R(CHO)n (n≥1) D. Cả A,B,C

Câu 6: Công thức tổng quát của andehit nhị chức là:

A. (CHO)2 B. CmH2m-2O2 (m≥2)

C. CmH2m-2-2kO2 (m ≥1,k ≥0) D. R(CHO)2

Câu 7: Công thức tổng quát cho dãy đồng đẳng của axetonphenol là

A. CmH2m-8O ( m≥ 7 ) B. CmH2m-10O ( m≥7 )

C. CmH2m-10O2 (m ≥10) D. CmH2m-8O ( m ≥8 )

Câu 8: Ankenal có công thức tổng quát là:

A. RCHO B. CmH2mO (m≥ 1)

C. CmH2m-2O ( m≥ 2) D. CmH2m-1CHO (m≥ 2)

Câu 9: X là một anđehit thơm có CTPT C8H8O. Số chất thoả mãn điều kiện của X là:

A. 4. B. 5. C. 6. D. 7.

Câu 10: Số đồng phân ứng với CTPT C4H8O tác dụng được với dung dịch AgNO3/NH3 là:

A. 1 đồng phân. B. 2 đồng phân. C. 3 đồng phân. D. 4 đồng phân.

Câu 11: Số anđehit mạch hở có công thức đơn giản nhất C2H3O là:

A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.

Câu 12: X là một anđehit thơm có CTPT C8H8O. Số chất thoả mãn điều kiện của X là:

A. 4. B. 5. C. 6. D. 7.

Câu 13: Anđehit X có tỷ khối hơi so với H2 bằng 36. Số công thức cấu tạo X là

A. 4 B. 1 C. 3 D. 2

Câu 14: Dung dịch formon là dung dịch HCHO nồng độ

A. 10%-12% B. 37%-40% C. 3,7M-4M D. 57%-60%

Câu 15: Hiđro hoá anđehit oxalic (OHC-CHO) thu được số sản phẩm hữu cơ tối đa là:

A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.

Câu 16: Cho dãy các chất: HCHO, CH3COOH, CH3COOC2H5, HCOOH, C2H5OH, HCOOCH3. Số chất

trong dãy tham gia phản ứng tráng gương là:

A. 3. B. 6. C. 4. D. 5.

(Trích đề thi tuyển sinh Cao đẳng – 2008)

Câu 17: Chất X có công thức phân tử là C3H6O2, tác dụng được với Na và dung dịch AgNO3/NH3, t0. Cho hơi của X tác dụng với CuO, t0 thu được chất hữu cơ Y đa chức. Công thức cấu tạo của X là:

A. CH3CH2COOH. B. HCOOCH2CH3.

C. HOCH2CH2CHO. D. CH3CH(OH)CHO.

Câu 18: Đốt cháy hoàn toàn 1 mol hợp chất hữu cơ X, thu được 4 mol CO2. Chất X tác dụng được với Na, tham gia phản ứng tráng bạc và phản ứng cộng Br2 theo tỉ lệ mol 1 : 1. Công thức cấu tạo của X là

A. HO-CH2-CH=CH-CHO. B. HO-CH2-CH2-CH2-CHO.

C. HOOC-CH=CH-COOH. D. HO-CH2-CH2-CH=CH-CHO.

Câu 19: Cho các chất: HCHO, CH3CHO, HCOOH, C2H2. Số chất có phản ứng tráng bạc là

A. 1 B. 3 C. 2 D. 4

Câu 20: Nhiệt độ sôi của các axit cacboxylic cao hơn anđehit, xeton, ancol có cùng số nguyên tử C là do

A. Phân tử khối của axit lớn hơn và nguyên tử H của nhóm axit linh động hơn

B. Có sự tạo thành liên kết hiđro liên phân tử bền

C. Các axit cacboxylic đều là chất lỏng hoặc chất rắn

D. Các axit cacboxylic đều là chất lỏng hoặc chất rắn

Câu 21: HCHO được điều chế trong công nghiệp từ chất nào

A. CH3CHO B. CH3COOCH3 C. CH4 D. C2H5OH

Câu 22: Hợp chất X có công thức phân tử C3H2O3 và hợp chất Y có công thức phân tử C3H4O2. Biết khi đun nóng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thì 1 mol X hoặc 1 mol Y đều tạo ra 4 mol Ag. Tổng số công thức cấu tạo của X và Y thỏa mãn điều kiện bài toán là

A. 3. B. 4. C. 2. D. 5.

Câu 23: Không thể điều chế trực tiếp axetanđehit từ

A. Vinyl axetat B. Etilen C. Etanol D. Etan

Câu 24: Chất X có công thức phân tử là C2H4O2. X tác dụng với Na và với dung dịch AgNO3/NH3, t0. Công thức cấu tạo của X là:

A. HCOOCH3. B. CH3COOH.

C. HOCH2CHO. D. HOCH=CHOH.

Câu 25: Chất X có công thức phân tử là C3H6O2, tác dụng được với NaOH và có phản ứng tráng gương. Công thức cấu tạo đúng của X là:

A. CH3CH2COOH. B. HCOOCH2CH3.

C. HOCH2CH2CHO. D. CH3CH(OH)CHO.

Câu 26: Một este có công thức phân tử là C4H6O2, khi thuỷ phân trong môi trường axit thu được axetanđehit. Công thức cấu tạo thu gọn của este đó là:

A. CH2=CH-COO-CH3. B. HCOO-C(CH3)=CH2.

C. HCOO-CH=CH-CH3. D. CH3COO-CH=CH2.

(Trích đề thi tuyển sinh ĐH – CĐ khối A – 2007)

Câu 27: Đốt cháy hoàn toàn a mol một anđehit X (mạch hở) tạo ra b mol CO2 và c mol H2O (biết b = a + c).Trong phản ứng tráng gương, một phân tử X chỉ cho 2 electron. X thuộc dãy đồng đẳng anđehit

A. không no có một nối đôi, đơn chức. B. no, đơn chức.

C. không no có hai nối đôi, đơn chức. D. no, hai chức.

Đáp án: