Bài giảng Hoá học hữu cơ 2: Chương 19 - TS. Trần Hoàng Phương

Bài giảng Hoá học hữu cơ 2 - Chương 19: Aldehyde và ketone phản ứng cộng thân hạch, cung cấp cho người học những kiến thức như: Gọi tên aldehyde và ketone; điều chế aldehyde và ketone; phản ứng oxid hóa aldehyde và ketone; phản ứng cộng thân hạch của aldehyde và ketone;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hoá học hữu cơ 2: Chương 19 - TS. Trần Hoàng Phương Trường Đại Học Khoa học Tự nhiênKhoa Hóa Học – Bộ môn Hóa Học Hữu cơ HÓA HỌC HỮU CƠ 2 12 ALDEHYDE VÀ KETONEPHẢN ỨNG CỘNG THÂN HẠCH 3Chương 19 - ALDEHYDE & KETONE PHẢN ỨNG CỘNG THÂN HẠCH Ketone: RCOR’: hydrocortisone là mộtAldehyde: R-CHO: pyridoxal hormone steroid được tiết ra bởi tuyếnphosphate là một coenzyme tham gia thượng thận để điều chỉnh lượng chất béo, protein và chuyển hóavào rất nhiều phản ứng trao đổi chất. 4 carbohydrate.519.1 GỌI TÊN ALDEHYDE VÀ KETONE Theo IUPAC, tên của aldehyde xuất phát từ têngọi của alkane tương ứng bằng cách thay hậu tố –e trong alkane bằng –al. Mạch chính phải chứa nhóm –CHO và carboncủa nhóm –CHO được đánh số 1. 6 Các aldehyde vòng có nhóm –CHO gắn trựctiếp trên vòng, sử dụng hậu tố –carbaldehydeliền sau tên hydrocarbon tương ứng. 7 Một số aldehyde có tên thông thường Theo IUPAC, tên của ketone cũng xuất phát từtên gọi của alkane tương ứng bằng cách thay hậutố –e trong alkane bằng –one. Mạch chính là mạch dài nhất có chứa nhómketone, mạch carbon được đánh số sao cho carboncarbonyl có chỉ số nhỏ nhất. 9 Một vài ketone vẫn được IUPAC giữ lại tên thông thường: Khi xem nhóm R–C=O như một nhóm thế, sử dụng têngọi nhóm acyl và tận cùng là -yl 10 Nếu hiện diện các nhóm chức khác, liên kết đôi C=O đôikhi được coi như là một nhóm thế trên mạch chính, trongtrường hợp này tiền tố oxo- được sử dụng. Pro. 19.1-19.2 11 19.2 ĐIỀU CHẾ ALDEHYDE VÀ KETONE 19.2.1 ĐIỀU CHẾ ALDEHYDE Oxid hóa alcol bậc 1 cho ra aldehyde (mục 17.7) Alkene có chứa ít nhất một hydrogen vinyl cho phản ứngoxid hóa cắt đứt nối đôi khi xử lý với ozone cho ra aldehyde(mục 7.9) 12 Hoàn nguyên dẫn xuất của acid carboxylic tạo thành aldehyde DIBAH: diisobutylaluminum hydride Pro. 19.3 1319.2.1 ĐIỀU CHẾ KETONE Oxid hóa alcol bậc 2 cho ra ketone (mục 17.8) Ozon giải alkene cho ra ketone nếu nguyên tử carbonbất bão hòa của alkene có mang hai nhóm thế (mục 7.9). 14 Methyl ketone được điều chế bởi phản ứng hydrat hóaalkyne cuối dây có mặt Hg2+ làm xúc tác. Aryl ketone được điều chế bởi phản ứng acyl hóa Friedel–Crafts giữa nhân thơm với acid chloride xúc tác AlCl3 (mục16.3) 15 Ngoài những phương pháp đã nêu, ketone cũng đượcđiều chế từ một số dẫn xuất của acid carboxylic, giống nhưaldehyde. Trong số các phản hay sử dụng phải kể đến phảnứng giữa acid chloride và tác chất litium dialkyl đồng(lithium diorganocopper) như đã được đề cập tại mục 10.8. Pro. 19.4 1619.3 PHẢN ỨNG OXID HÓA ALDEHYDE VÀ KETONE Aldehyde dễ dàng bị oxid hoá thành acid carboxylic. Ketone nói chung thường trơ đối với sự oxid hoá. Sự khác biệt này là do cấu trúc: aldehyde có proton củanhóm –CHO có thể bị tách ra trong quá trình oxid hoá,trong khi ketone lại không có. 17 Nhiều tác nhân oxid hoá: KMnO4 và HNO3 đun nóng đềucó thể oxid hóa aldehyde thành acid carboxylic, nhưngthường dùng nhất là CrO3 trong dung dịch acid. Sự oxidhoá xảy ra nhanh ở nhiệt độ phòng và nói chung đều chohiệu suất cao. CrO3 phản ứng trong môi trường acid mạnh, nên cácphân tử không bền có thể cho các phản ứng phụ. Có thể sử dụng dd bạc oxide (Ag2O) trong dd NH3 (TTTollens’) để oxid hóa aldehyde. Phản ứng cho hiệu suất cao,không gây ảnh hưởng đến: nối đôi C=C, các nhóm chứctrong phân tử kém bền với môi trường acid. 18 Một số tác nhân oxid hoá nhẹ nhàng khác cũng được sửdụng để oxid hoá các aldehyde thành acid carboxylic tươngứng như:Thuốc thử Fehling (Cu2+ trong dung dịch natri tartrate)Thuốc thử Benedict (Cu2+ trong dung dịch natri citrate). 19 Sự oxid hoá aldehyde xảy ra qua trung gian 1,1-diol(gem-diol), còn gọi là hydrate, được tạo thành bởi sự cộngthân hạch thuận nghịch của nước vào nhóm carbonyl.Ngay khi vừa tạo thành, dù chỉ với lượng nhỏ ở thời điểmcân bằng, chất này tham gia phản ứng như một alcol bậcmột hay alcol bậc hai và bị oxid hoá thành hợp chấtcarbonyl (mục 17.7). 20 ...