andehit và xeton

[buon_93]

Anđehit và xeton​

1. Định nghĩa và cấu trúc
a) Định nghĩa

• Nhóm
  
  được gọi là nhóm cacbonyl. Hợp chất chứa nhóm
  
  gọi là hợp chất cacbonyl.
• Anđehit là hợp chất cacbonyl mà phân tử có nhóm – CH = O liên kết với gốc hiđrocacbon hoặc nguyên tử H. Nhóm – CH = O là nhóm chức của anđehit, nó được gọi là nhóm cacbanđehit.

Thí dụ:
​

CH­3 – CH = O ; H – CH = O

• Xeton là hợp chất cacbonyl mà phân tử nhóm
  
  liên kết với hai gốc hiđrocacbon.

Thí dụ:

b) Cấu trúc của nhóm cacbonyl

• Nguyên tử C trong nhóm cacbonyl ở trạng thái lai hóa sp2.
• Liên kết đôi C = O gồm 1 liên kết σ bên và 1 liên kết π kém bền. Vì độ âm điện của oxi lớn hơn nên liên kết bị phân cực.
• Góc giữa hai liên kết còn lại bằng 120o. Do vậy, phản ứng của nhóm cacbonyl có những đặc tính riêng.

2. Phân loại

Dựa vào cấu tạo của gốc hiđrocacbon chia thành 3 loại hợp chất cacbonyl: no, không no và thơm.
Thí dụ:
​

• Anđehit: CH3 – CH = O (no) ; CH2 = CH – CH = O (không no)
  
• 

3. Danh pháp

Theo IUPAC:
​

a) Anđehit:

• Tên anđehit = Tên hiđrocacbon + al.
• Mạch chính là mạch nhóm chứa – CH = O, đánh số 1 từ cacbon của nhóm chức.

Thí dụ:
​

b) Xeton:

• Tên xeton = Tên hiđrocacbon + no
• Mạch chính là mạch chứa nhóm chức
  
  , đánh số 1 từ cacbon đầu mạch gần nhóm chức.
• Riêng xeton: Tên gốc – chức = Tên của 2 gốc hiđrocacbon + xeton.

• Tên IUPAC : propan- 2- on butan- 2- on
  
• Tên gốc – chức: đimetyl xeton etyl metyl xeton

chất - Điều chế - Ứng dụng​

​

1. Tính chất vật lí

• Nhiệt độ sôi của anđehit thấp hơn nhiều so với ancol tương ứng, vì giữa các phân tử anđehit không có liên kết hiđro.
• Trong dãy đồng đẳng no, đơn chức, chất đầu là fomađehit (metana) là chất khí (ts = - 19oC), sau đó là các chất lỏng, rồi đến các chất rắn. Các chất đầu dãy đều có mùi xốc.
• Độ tan trong nước giảm dần khi tăng số nguyên tử C trong phân tử.
• Axeton là chất lỏng dễ bay hơi (ts = 57oC), tan vô hạn trong nước và là dung môi hòa tan rất nhiều chất hữu cơ.

2. Tính chất hóa học
a) Phản ứng cộng hiđro (phản ứng khử)

• Khi có xúc tác niken và đun nóng:
• Anđehit + H2 → Ancol bậc I.

• Xeton + H2 → Ancol bậc II.

b) Phản ứng cộng H2O, cộng hiđro xianua (HCN)

• Metanal có phản ứng cộng H2O tạo ra sản phẩm có 2 nhóm OH đính vào một C nên không bền, chỉ tồn tại trong dung dịch:

c) Phản ứng oxi hóa

• Anđehit bị oxi hóa dễ dàng, vì nguyên tử H của nhóm – CH = O mang một phần điện tích dương (do hiệu ứng chuyển dịch electron) nên dễ bị oxi hóa thành nhóm – OH. Xeton khó bị oxi hóa.
• Tác dụng với brom và kali pemanganat:

• Tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 (phản ứng tráng bạc):

AgNO3 + 3NH3 + H2O → [Ag(NO3)2]OH + NH4NO3
( phức chất tan)
R – CH = O + 2[Ag(NH3)2]OH → R – COONH4 + 3NH3 + H2O + 2Ag↓

• Phản ứng tráng bạc này được dùng để nhận biết anđehit và để tráng gương, tráng ruột phích.
• Phản ứng với Cu(OH)2 và nước felinh:

R – CH = O + 2Cu(OH)2 → R – COOH + Cu2O↓ + 2H2O
(đỏ nâu)
R – CH = O + 2CuO → R – COOH + Cu2O
(nước felinh)
d) Phản ứng ở gốc hiđrocacbon

• Có nhiều dạng trùng hợp: Thí dụ:

: polifomađehit

: glucozơ

• Phản ứng trùng hợp fomađehit thành glucozơ lần đầu tiên được thực hiện bởi But – lê – rốp, năm 1861.

g) Nếu gốc hiđrocacbon không no:

• Anđehit dễ dàng tham gia phản ứng cộng và phản ứng trùng hợp.

Thí dụ:
​

CH2 = CH – CH = O + HBr → CH2Br – CH­2 – CH = O

• Chú ý: Phản ứng cộng hợp HX và H2O ở đây trái với quy tắc Mac – côp – nhi – côp.

CH2 = CH – CH = O + HOH → OH – CH2 – CH2 – CH = O

3. Điều chế
a) Từ ancol

• Oxi hóa ancol bậc I cho anđehit, oxi hóa ancol bậc II cho xeton.
• Fomanđehit (metanal) được điều chế trong công nghiệp bằng cách oxi hóa metanol nhờ oxi hóa không khí (ở 600 – 700oC với xúc tác Cu hoặc Ag):

b) Từ hiđrocacbon

• Oxi hóa hoàn toàn metan, thu được metanal:

• Oxi hóa etilen, thu được etanal:

• Oxi hóa cumen rồi chế hóa bằng axit H2SO4, thu được axeton và phenol:
  
  
  
  
  
  
• Hợp nước vào ankin (ở 80oC, muối Hg2+ xúc tác) cũng tuân theo quy tắc Mac - côp – nhi – cốp.
  Thí dụ:

CH ≡ CH + HOH → [CH2 = CH – OH] → CH3 – CHO
(không bền)

4. Ứng dụng của anđehit và xeton
a) Fomanđehit (metanal)

Dùng để chế tạo chất dẻo poli (phenol fomađehit) để làm chất sát trùng và còn dùng trong tổng hợp phẩm nhuộm, dược phẩm.
​

b) Axetanđehit (etanal)

Dùng để sản xuất axit axetic.
​

c) Axeton (propan- 2- on):

Dùng làm dung môi, dùng làm chất đầu để sản xuất nhiều chất hữu cơ quan trọng như clorofom, iođofom…
​

:-@:-@:-@:-@:-@:-@:-@:-@:-@