›
›

Hoá học hữu cơ 2 - Chương I: Các hợp chất cacbonyl

pptx 155 trang vanle 6610
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Hoá học hữu cơ 2 - Chương I: Các hợp chất cacbonyl", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptxhoa_hoc_huu_co_2_chuong_i_cac_hop_chat_cacbonyl.pptx

Nội dung text: Hoá học hữu cơ 2 - Chương I: Các hợp chất cacbonyl

  1. HĨA HỮU CƠ 2 GIẢNG VIÊN: TS. MAI HÙNG THANH TÙNG Email: maihungthanhtung@gmail.com Di động: 01213643364
  2. CHƯƠNG I: CÁC HỢP CHẤT CACBONYL π σ sp2 sp2
  3. A. CƠNG THỨC - CẤU TẠO - CÁCH GỌI TÊN I. ANĐEHIT 1. Cơng thức tổng quát: R(CHO)m , m ≥ 1 R = H hoặc gốc hiđrocacbon (no, chưa no hoặc thơm) Anđehit no, đơn chức, mạch thẳng cĩ CTPT: CnH2n+1CHO với n ≥ 0 R = 0 và m = 2 OHC – CHO 2. Cấu tạo phân tử + Đồng phân: mạch cacbon, vị trí các nhĩm chức, đồng phân với xeton và rượu chưa no.
  4. + Cách gọi tên: Gọi theo tên axit hữu cơ tương ứng H – CHO anđehit fomic C6H5 – CHO anđehit benzoic CH3 – CHO anđehit axetic CH2=CH – CHO anđehit arcrilic
  5. Danh pháp quốc tế: thêm đuơi al vào tên hiđrocacbon no tương ứng (về số C) H – CHO metanal CH3 – CHO etanal CH2 = CH – CH2 – CHO butenal CH2 = CH – CHO propenal II. XETON 1. Cấu tạo Cơng thức tổng quát: R, R': gốc hiđrocacbon
  6. Gọi tên Tên 2 gốc hyđrocacbon (theo thứ tự bảng chữ cái) + xeton Axeton / đimetyl xeton etyl propyl xeton Theo IUPAC Tên hyđrocacbon mạch chính + “on” 3 - hexanon 6 - metyl - 2 - heptanon cyclohexanon
  7. B. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ 1. Oxy hĩa hyđrocacbon Ankan khi được oxy hĩa trong đk thích hợp thì tạo thành anđehit hoặc xeton tương ứng cyclohexan cyclohexanol cyclohexanon
  8. 2. Oxy hĩa ancol Oxi hĩa Ancol bậc 1 Anđehit + - Tác nhân oxy hĩa: PCC (C5H5NH CrO3Cl pyridinium 2+ 2- chlorochromate) hoặc PDC (C5H5NH)2 Cr2O7 , pyridinium dichromate
  9. Oxi hĩa Ancol bậc 2 xeton
  10. 3. Dehyđro hĩa ancol 4. Đi từ các hợp chất ankin
  11. Cơ chế δ+ δ- vinyl borane Hợp chất borane Sản phẩm pứ tương ứng với trường hợp cộng hợp nước vào ankin theo qui tắc ngược với Markonikov
  12. 5. Đi từ các hợp chất anken Phản ứng ozon phân Cộng sym Molozonit Ozonit Ozonit được xử lí bằng các chất khử (CH3)2S, Zn + CH3COOH hoặc Na2CO3, thì vịng bị phân cắt tạo ra hợp chất cacbonyl (anđehit hoặc xeton)
  13. 6. Đi từ các dẫn xuất của axit cacboxylic δ+ δ- Phương pháp Rosenmund S cho thêm vào để giảm hoạt tính xt của Pd khơng khử hĩa tiếp anđehit thành ancol
  14. 7. Sử dụng phản ứng acyl hĩa Friedel - Crafts + Hyđrocacbon thơm + HCl (hoặc axit anhyđrit) + xt: axit Lewis (AlCl3, FeCl3 ) + Đây là pp quan trọng điều chế các hợp chất cacbonyl thơm + Axit Lewis cĩ 2 vai trị: xt và tạo phức phối trí. Vì vậy cần dùng nhiều hơn lượng cần thiết làm xt cho phản ứng thế ái điện tử + Tốc độ phản ứng giảm dần RCOI > RCOBr > RCOCl > RCOF + HCOCl khơng bền nên ko sử dụng acyl hĩa được, thay bằng hỗn hợp (HCl + CO)
  15. C. TÍNH CHẤT VẬT LÍ 1. Anđehit •tos của anđehit < tos của rượu vì giữa các phân tử anđehit khơng cĩ lk hiđro •Độ tan giảm dần theo chiều tăng số nguyên tử C trong phân tử 2. Xeton + Axeton là chất lỏng, các xeton khác là chất rắn, thường cĩ mùi thơm + Axeton tan vơ hạn trong nước, các xeton khác cĩ độ tan giảm dần khi mạch C tăng + Axeton dùng làm dung mơi và nguyên liệu đầu để tổng hợp một số chất hữu cơ
  16. D. TÍNH CHẤT HĨA HỌC 1. Phản ứng cộng hợp ái nhân (AN) δ+ δ- δ+ δ- Giai đoạn 1: + - 3 δ δ Chậm sp sp2 Cacbanion Giai đoạn 2: nhanh
  17. Do ảnh hưởng hiệu ứng điện tử, khả năng tham gia phản ứng AN Do hiệu ứng khơng gian và hiệu ứng điện tử, khả năng phản ứng AN
  18. 2. Phản ứng với các tác nhân ái nhân trên cơ sở cacbon a. Phản ứng với các hợp chất cơ magnesium δ- δ- δ+ δ+ Bậc của ancol thu được phụ thuộc bản chất hợp chất cacbonyl
  19. b. Phản ứng với axetyl anion
  20. c. Phản ứng với hydrogen cyanide
  21. 3. Phản ứng với các tác nhân ái nhân trên cơ sở oxygen a. Phản ứng với nước hydrat/gem-diol Xúc tác axit Xúc tác bazơ
  22. Tùy vào bản chất gốc hyđrocacbon liên kết với nhĩm cacbonyl mà sản phẩm phản ứng hyđrat hĩa sẽ chiếm % khác nhau
  23. b. Phản ứng với ancol hemiaxetal axetal
  24. 3. Phản ứng với tác nhân ái nhân trên cơ sở nitrogen a. Phản ứng với các amin bậc 1 π σ sp2 sp2
  25. b. Phản ứng với amin bậc 2 δ- δ+
  26. c. Phản ứng tạo thành các dẫn xuất của imine oxime NH2OH (hydroxyamine) Andehit ketone semicarbazone NH2NH2 (hydrazine) NH2NHCONH2 (semicarbazide) Hydrazone Phản ứng xảy ra tương tự các hợp chất amin bậc 1
  27. 4. Phản ứng với các tác nhân ái nhân trên cơ sở lưu huỳnh a. Phản ứng với các hợp chất thiol (RS-H) δ- δ- δ+ δ+
  28. b. Phản ứng với NaHSO3 δ- δ+
  29. 5. Phản ứng oxy hĩa – khử a. Phản ứng oxy hĩa
  30. b. Phản ứng khử thành hyđrocacbon Phản ứng Wolff - Kishner Phản ứng Clemmensen
  31. c. Phản ứng khử thành ancol Khi cĩ mặt các tác nhân khử LiAlH4 hay NaBH4 hoặc trong hyđro hĩa xúc tác Trong phịng thí nghiệm hay dùng NaBH4 vì nĩ an tồn hơn LiAlH4 NaBH4 và LiAlH4 khơng cĩ khả năng khử C=C, nên dùng để điều chế ancol khơng no
  32. Cơ chế δ- δ+
  33. 6. Phản ứng aldol hĩa a. Phản ứng aldol hĩa của hai phân tử cacbonyl như nhau Giai đoạn tạo cacbanion
  34. Giai đoạn cộng hợp ái nhân δ- δ+ Giai đoạn proton hĩa và tách nước Phản ứng aldol hĩa của xeton xảy ra chậm và cho hiệu suất thấp hơn so với anđehit
  35. b. Phản ứng aldol hĩa hai phân tử cacbonyl khác nhau (aldol hĩa chéo) Tạo ra nhiều sản phẩm trong hỗn hợp, rất khĩ tách ra.
  36. c. Phản ứng aldol hĩa nội phân tử 7. Phản ứng Cannizzaro Trong mơi trường bazơ mạnh, các anđehit khơng cĩ hyđro α nên khơng cĩ khả năng tham gia pứ aldol hĩa, nhưng cĩ pứ tự oxi hĩa – tự khử, gọi là pứ Cannizzaro
  37. δ- δ+ δ- δ+
  38. 8. Phản ứng Wittig Anken cĩ mạch C phức Anđehit và xeton + phosphoniumylide tạp hơn Điều chế tác nhân phosphoniumylide Dẫn xuất ankyl halide Dẫn xuất halogen bậc 1 cĩ số C mong muốn + triphenylphosphine (C6H5)3P Dẫn xuất ankyl halide + butyl lithinium (bazơ mạnh) tạo thành phosphoniumylide PP điều chế anken từ các hợp chất cacbonyl và các dẫn xuất ankyl halide (halogenua)
  39. Yếu tố khơng gian cũng ảnh hưởng đến pứ. Nên sử dụng pứ trong đố dẫn xuất ankyl halide ít bị cản trở về khơng gian nhất. Phản ứng Wittig cĩ tính chọn lọc cao, vì vậy được dùng để điều chế anken trong một số trường hợp khơng thể sử dụng các phương pháp khác.
  40. 9. Phản ứng halogen hĩa vào cacbon α α α Trong mơi trường axit thế 1:1, cịn trong mơi trường bazơ thế hết nguyên tử H ở cacbon α
  41. δ+ δ- δ+ δ- δ-
  42. δ+ δ- δ+ δ- E. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA HỢP CHẤT ANDEHIT VÀ XETON
  43. > 1400C Nhựa rezol Nhựa rezit để nguội OH OH OH CH2 CH2 CH2 CH2OH Một đoạn mạch phân tử nhựa rezol OH OH OH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 Một đoạn mạch phân tử nhựa rezit
  44. CHƯƠNG II: AXIT CACBOXYLIC I. Cơng thức - cấu tạo - cách gọi tên 1. Cơng thức Axit hữu cơ (axit cacboxylic) là những hợp chất cĩ một hay nhiều nhĩm cacboxyl (-COOH) liên kết với nguyên tử C hoặc H. Cơng thức tổng quát: R(COOH)n R: H hoặc gốc hidrocacbon (R = 0 và n = 2 => HOOC – COOH axit oxalic) Axit no một lần axit: CnH2n+1 – COOH 2. Cấu tạo
  45. + Do nguyên tử O trong C=O hút mạnh cặp e lk đã làm tăng độ phân cực của lk O – H. Nguyên tử H trở nên linh động và dễ tách => tính axit mạnh hơn nhiều so với phenol + Ảnh hưởng của gốc R đến tính axit: - Nếu R là gốc ankyl cĩ hiệu ứng +I (đẩy e) làm giảm tính axit. Gốc R càng lớn hay bậc càng cao (+I càng lớn) thì tính axit càng yếu. - Nếu R cĩ nhĩm thế gây hiệu ứng –I (như F > Cl > Br > I hay NO2 > F > Cl > OH) thì làm tăng tính axit CH3 – COOH < BrCH2 – COOH < ClCH2 – COOH
  46. - Nếu trong R cĩ liên kết bội cũng gây hiệu ứng – I nên cũng làm tăng tính axit CH2 = CH – COOH > CH3 – CH2 – COOH - Nếu cĩ 2 nhĩm – COOH trong phân tử => làm tăng tính axit + Ảnh hưởng của nhĩm –COOH đến gốc R Nhĩm –COOH hút e (- I) làm cho H đính vào C ở vị trí α trở nên linh động và dễ bị thế. xt (P, I2 ) VD: CH3 – CH2 – COOH⎯⎯⎯⎯→ CH3 – CHCl – COOH + HCl
  47. 3. Cách gọi tên a. Tên thơng dụng: thường bắt nguồn từ tên nguyên liệu đầu tiên đã dùng để tách được axit VD: axit fomic (axit kiến), axit axetic (axit giấm) b. Danh pháp quốc tế Tên axit = Tên hidrocacbon tương tứng + oic CH3 – CH2 – COOH: propanoic CH2 = CH – CH2 – COOH: butenoic II. Tính chất vật lý của dãy đồng đẳng CnH2n+1COOH (no, đơn chức, mạch hở) + Ba chất đầu là chất lỏng, cĩ vị chua, tan vơ hạn trong nước, điện li yếu trong dd. + Những chất sau là chất lỏng, rồi chất rắn, độ tan giảm dần. Nhiệt độ sơi tăng dần theo n. + Giữa các phân tử axit cũng xảy ra hiện tượng liên hợp phân tử do liên kết hidro
  48. Do đĩ axit cĩ tos cao hơn anđehit và rượu tương ứng III. Tính chất hĩa học 1. Phản ứng ở nhĩm – COOH + + a. Trong dd nước điện li ra ion H (H3O ), làm đỏ giấy quì (axit yếu) – + H2O + R – COOH R – COO + H3O R càng nhiều C, axit điện li càng yếu b. Pứ trung hịa R – COOH + NaOH → R – COONa + H2O 2R – COOH + CaO → (R – COO)2Ca + H2O
  49. c. Hịa tan kim loại đứng trước H trong dãy điện hĩa 2CH3 – COOH + Zn → (CH3 – COO)2Zn + H2↑ d. Đẩy axit yếu hơn ra khỏi muối 2CH3 – COOH + CaCO3 → (CH3 – COO)2Ca + CO2↑ + H2O 2. Phản ứng do nhĩm – OH của nhĩm – COOH a. Pứ este hĩa với rượu b. Pứ tạo thành halogenua axit
  50. c. Pứ hợp H2 tạo thành anđehit to , xt R – COOH + H2 ⎯⎯⎯→ R – CHO + H2O d. Pứ tạo thành amit và nitril
  51. 3. Phản ứng ở gốc R Dễ thế halogen ở vị trí α xt CH3 – CH2 – COOH + Cl2 ⎯⎯→ CH3 – CHCl – COOH + HCl xt, as CH3 – COOH + Cl2 ⎯⎯⎯→ CH2Cl – COOH + HCl Sau đĩ tiếp tục thế hết H tạo thành CCl3 – COOH. Những dẫn xuất thế halogen cĩ tính axit mạnh hơn axit axetic. IV. Giới thiệu một số axit 1. Axit fomic (HCOOH) Trong phân tử cĩ chứa nhĩm – CHO nên tham gia pứ tráng gương như anđehit HCOOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O → (NH4)2CO3 + 2Ag↓ + 2NH4NO3 5HCOOH + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5CO2 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
  52. 2. Axit khơng no Cấu tạo: cĩ nối đơi trong gốc R, do đĩ cĩ thể cĩ đồng phân hình học VD: axit crotonic Ngồi các pứ thơng thường của axit hữu cơ, các axit chưa no cịn được đặc trưng bằng: pứ cộng, pứ oxi hĩa, pứ trùng hợp thành polime.
  53. CHƯƠNG III: CÁC HỢP CHẤT AMIN VÀ DIAZONIUM Amin bậc I Amin bậc II Amin bậc III Muối amoni bậc bốn Mono amin điamin triamin
  54. I. DANH PHÁP Tên thơng thường: Gốc hyđrocacbon + “amin” etylamin etylenđiamin trimetylamin p - phenylenđiamin etylmetylamin 3-nitroanilin
  55. II. CẤU TRÚC CỦA AMIN N (Z = 7) 1s22s22p3 sp3 2s2 2p3 sp3 Các amin bậc I, II, III cĩ cấu trúc tương tự amoniac
  56. Sự quay cấu hình: năng lượng hoạt hĩa của sự quay cấu hình thấp N được giữ chặt trong cấu trúc vịng nên khơng quay cấu hình được
  57. III. TÍNH CHẤT VẬT LÍ + Các amin thấp là những chất khí, mùi giống NH3. Các amin cao hơn là chất lỏng, cĩ một số amin là chất rắn. Momen lưỡng cực + Amin phân cực mạnh + Amin bậc I và II cĩ liên kết N-H cĩ khả năng tạo liên kết hiđro + Amin bậc III khơng cĩ lk N-H nên khơng tự tạo liên kết hiđro. Nhưng chúng tạo lk hiđro với các chất cĩ lk O-H hoặc N-H
  58. IV. TÍNH CHẤT HĨA HỌC 1. Tính bazơ + Vì các amin cịn cặp e tự do nên chúng thể hiện tính bazơ theo Liuyt. + Tính bazơ trong nước: ~ Tính bazơ của amin bậc I và II bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng +I. Cịn amin bậc III bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng khơng gian. amin ion amoni + - [RNH3 ][OH ] Kb = [RNH2 ]
  59. 2. Tác dụng với axit nitrơ Phản ứng điazoni hĩa anilin benzenđiazoni clorua o Amin thơm bậc I tác dụng với HNO2 trong mt axit ở t thấp tạo thành + - - - - 2- muối arenđiazoni [Ar-N≡N]X , trong đĩ X là anion Cl , Br , SO4 Cơ chế Tác nhân nitroso hĩa
  60. Tác nhân nitroso hĩa (chất electrophin) tùy thuộc đk phản ứng + cĩ thể là axit nitrơ proton hĩa H2O NO; nitơ (III) oxit; nitrosyl clorua NOCl hoặc cation notrosyl N+=O Trong mt axit mạnh hàm lượng amin chuyển thành muối lớn, nhưng sự tấn cơng electronphin vẫn xảy ra đối với amin (dù hàm lượng nhỏ) (II) (I) N - nitrosoamin (III) (IV) Điazohiđroxit Cation điazoni
  61. 3. Những phản ứng thay thế H ở nhĩm amino a. Phản ứng ankyl hĩa metylamoni iođua metylamin đimetylamoni iođua đimetylamin trimetylamoni iođua tetrametylamoni iođua b. Phản ứng axyl hĩa (AN) amit
  62. Cơ chế Phản ứng axyl hĩa thường được dùng để bảo vệ nhĩm –NH2
  63. V. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ 1. Ankyl hĩa trực tiếp amoniac và amin (Hofmann, 1849) Amin bậc I Amin bậc II Amin bậc III Muối amoni bậc bốn
  64. 2. Ankyl hĩa gián tiếp. Tổng hợp amin béo bậc I theo Gabriel Đây là pp tốt nhất điều chế amin bậc I từ dẫn xuất halogen bậc I và bậc II nhưng khơng phải là ankyl halogen bậc III ankyl halogenua kali phtalimit N – ankyl phtalimit (64%) phenylalanin
  65. Đopamin
  66. 3. Phương pháp khử a. Khử hợp chất nitro 74% 57% b. Khử các hợp chất cĩ chứa nitơ + Khử nitrin 91%
  67. + Khử amit 88% 79% Amit khơng thế + Khử azit 86% 89%
  68. + Khử oxim Xiclohexylamin (80%) (81%) Đây là phương pháp thuận lợi để để chuyển hĩa nhĩm cacbonyl thành CHNH2 hoặc CH2NH2
  69. 4. Amin hĩa – khử hợp chất cacbonyl 89% Phản ứng amin hĩa – khử được dùng rộng rãi trong cơng nghiệp để điều chế amin bậc I Amphetamin (ma túy)
  70. 5. Phản ứng chuyển vị Hopman (August W. Hofmann) Cơ chế Amit bậc I Amit đeproton N - bromamit isoxianat N - bromamit N – bromamit đeproton
  71. Isoxianat nhanh chĩng tác dụng với nước cho axit cacbamic isoxianat Axit cacbamic Tiếp theo là đecacboxyl hĩa axit cacbamic để sinh ra amin Pứ chuyển vị Hopman chỉ xảy ra với amit bậc I
  72. CHƯƠNG IV: CÁC HỢP CHẤT HIĐROXICACBONYL A. Hợp chất 1,2 - hiđroxicacbonyl Anđehit glicolic Axetoin Benzoin I. Phương pháp điều chế a. Oxi hĩa 1,2 - điol b. Khử hĩa 1,2 - đixeton Đun nĩng N,N-đimetylfomamit, H2O, bột Zn và 1,2-đixeton sẽ tạo thành 1,2-hiđroxixeton
  73. c. Thủy phân các α-halogenanđehit và α-halogenxeton Thơng thường khơng thủy phân trực tiếp mà cho hợp chất α- halogencacbonyl tác dụng với CH3COONa và sau đĩ mới thủy phân este II. Phản ứng của các hợp chất 1,2-hiđroxicacbonyl Sự tautome hĩa giữa α-hiđroxianđehit và α-hiđroxixeton Sự đime hĩa thành hemiaxetal, tương ứng với các xetal (2,5-đihiđroxi-1,4- đioxalan)
  74. CHƯƠNG V: CACBONHIĐRAT Cacbonhiđrat là những hợp chất hữu cơ tạp chức, cĩ chứa nhiều nhĩm hyđroxyl (-OH) và cĩ nhĩm cacbonyl ( -CO- ) trong phân tử, thường cĩ cơng thức chung là Cn(H2O)m. MONOSACCARIT Glucozơ (C6H12O6) 1. Dạng mạch hở CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O CH2OH[CHOH]4CHO
  75. 2. Dạng mạch vịng. Nhĩm OH ở vị trí số 1 được gọi là OH hemiaxetal 3. Tính chất hĩa học Tính chất của ancol đa chức (poliancol) a. Tác dụng với Cu(OH)2: 2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O phức cĩ màu xanh
  76. b. Phản ứng tạo este Khi glucozơ tác dụng với anhidrit axetic cĩ thể tạo ra este chứa 5 gốc axit :C6H7O(OCOCH3)5 CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O
  77. Tính chất của nhĩm anđehit a. Tính khử. + Oxi hĩa Glucozơ bằng phức bạc amoniac (AgNO3 trong dung dịch NH3) CH2OH[CHOH]4CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → CH2OH[CHOH]4COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3 + Oxi hố Glucozơ bằng Cu(OH)2/NaOH khi đun nĩng t 0 CH2OH[CHOH]4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH ⎯⎯ → CH2OH[CHOH]4COONa + Cu2O↓ + 3H2O Natri gluconat Đỏ gạch + Glucozơ làm mất màu dd nước brom CH2OH[CHOH]4CHO + Br2 + H2O → CH2OH[CHOH]4COOH + HBr
  78. b. Tính oxi hố Ni,t0 CH2OH[CHOH]4CHO + H2 ⎯⎯⎯→ CH2OH[CHOH]4CH2OH ( Sobitol ) c. Tính chất riêng của dạng mạch vịng 6 6 CH 2 OH CH 2 OH 5 H H 5 O H H O HCl H H 1 4 H H 1 4 OH + HOCH3 OH + H2 O HO 2 OH HO 2 OCH3 3 3 H OH H OH Khi nhĩm -OH ở C1 đã chuyển thành nhĩm -OCH3, thì dạng vịng khơng thể chuyển sang dạng mạch hở được nữa d. Phản ứng lên men enzim C6H12O6 ⎯⎯⎯→ 2C2H5OH + 2CO2 30oo - 35 C
  79. FRUCTOZƠ (Đồng phân của GLUCOZƠ) Cơng thức phân tử C6H12O6 Cơng thức cấu tạo : + Trong dd fructozơ cĩ thể tồn tại ở dạng 5 cạnh và 6 cạnh
  80. Ở dạng tinh thể: Fructozơ ở dạng β vịng 5 cạnh 1 6 1 HOCH2 HOH HOCH2 CH OH O O 2 2 H OH 5 5 H 2 OH OH3 CH OH H OH 4 6 2 4 3 OH H OH H α-fructozơ β-fructozơ Trong mơi trường kiềm, to cĩ sự chuyển hố: OH- Glucozơ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ Fructozơ Tính chất: + Tương tự glucozơ, fructozơ tác dụng Cu(OH)2 cho dd phức màu xanh, tác dụng H2 cho poliancol, tham gia phản ứng tráng bạc, phản ứng khử Cu(OH)2 cho kết tủa đỏ gạch Cu2O. + Khác với glucozơ, fructozơ khơng làm mất màu dd nước brom Dùng phản ứng này để phân biệt Glucozơ với Fructozơ
  81. ĐISACCARIT Đisaccarit là những cacbonhiđrat khi bị thuỷ phân sinh ra 2 phân tử monosaccarit SACCAROZƠ ,cơng thức phân tử C12H22O11 1. Tính chất vật lí, trạng thái thiên nhiên Chất rắn kết tinh, khơng màu, tan tốt trong nước, nĩng chảy ở nhiệt độ 185oC, cĩ nhiều trong mía, củ cải đường 2. Cấu trúc phân tử 6 CH OH 2 1 5 H O H OH HOCH2 O 4 H H 1 2 5 OH O H OH HO 2 CH OH 3 3 4 6 2 H OH OH H Saccarozơ hợp bởi - Glucozơ và - Fructozơ
  82. 3. Tính chất hố học Saccarozơ khơng cịn tính khử vì khơng cịn -OH hemixetal tự do nên khơng thể chuyển sang dạng mạch hở. Vì vậy saccarozơ chỉ cịn tính chất của ancol đa chức và đặc biệt cĩ phản ứng thuỷ phân của đisaccarit Phản ứng của ancol đa chức a. Phản ứng với Cu(OH)2 2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2Cu + 2H2O b. Phản ứng thuỷ phân H+0 ,t C12H22O11 + H2O ⎯⎯⎯→ C6H12O6 + C6H12O6 Glucozơ Fructozơ
  83. c. Phản ứng với sữa vơi Ca(OH)2 cho dung dịch trong suốt (canxi saccarat) C12H22O11 + Ca(OH)2 + H2O → C12H22O11.CaO.2H2O MANTOZƠ, cơng thức phân tử C12H22O11 Mantozơ là đồng phân của Saccarozơ 1. Cấu tạo Phân tử mantozơ do 2 gốc Glucozơ liên kết với nhau ở C1 gốc α- glucozơ này với C4 của gốc α- glucozơ kia qua nguyên tử oxi. Liên kết -C1-O-C4 gọi là liên kết -1,4-glicozit 6 6 CH 2 OH CH 2 OH 5 H 5 O H H O H H 4 H H 1 4 H 1 OH O OH HO 2 2 OH 3 3 H OH H OH
  84. Nhĩm -OH hemiaxetal ở gốc Glucozơ thứ hai cịn tự do nên trong dung dịch gốc này cĩ thể mở vịng tạo ra nhĩm -CHO 2. Tính chất a. Thể hiện tính chất của poliancol giống saccarozơ, tác dụng với Cu(OH)2 cho phức đồng - mantozơ b. Cĩ tính khử tương tự Glucozơ c. Bị thuỷ phân sinh ra 2 phân tử Glucozơ
  85. POLISACCARIT Là những cacbonhiđrat phức tạp khi bị thủy phân sinh ra nhiều phân tử monosaccarit. Ví dụ: Tinh bột và xenlulozơ đều cĩ cơng thức phân tử (C6H10O5)n TINH BỘT 1- Tính chất vật lí, trạng thái thiên nhiên Tinh bột là chất rắn vơ định hình, màu trắng, khơng tan trong nước lạnh, tan trong nước nĩng tạo dung dịch keo (hồ tinh bột), là hợp chất cao phân tử cĩ trong các loại ngũ cốc, các loại quả củ 2. Cấu trúc phân tử Tinh bột là hỗn hợp của 2 loại polisaccarit là amilozơ và amilopectin. Cả 2 đều cĩ cơng thức (C6H10O5)n là những gốc α-glucozơ
  86. + Cấu trúc phân tử Amilozơ: gốc α-glucozơ liên kết với nhau bởi liên kết α-1,4-glucozit tạo thành chuỗi dài khơng phân nhánh, xoắn lại thành hình lị xo 6 6 CH OH CH OH CH 2 OH 2 2 5 5 H 5 O H H O H H O H H H H 1 H H 1 4 OH 1 4 O 4 OH O OH O OH O O 2 2 2 3 3 3 H H OH H OH OH + Cấu trúc phân tử Amilopectin: gốc α-glucozơ liên kết với nhau bởi liên kết α-1,4-glucozit tạo và liên kết α-1,6-glucozit tạo thành chuỗi phân nhánh
  87. 3. Tính chất hố học Là một polisaccarit cĩ cấu trúc vịng xoắn, tinh bột biểu hiệu rất yếu tính chất của một poliancol, chỉ biểu hiện rõ tính chất thuỷ phân và phản ứng màu với iot. a. Phản ứng thuỷ phân + Thuỷ phân nhờ xúc tác axit H+ , t0 (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯→ nC6H12O6 + Thuỷ phân nhờ enzim b. Phản ứng màu với dung dịch iot:
  88. Nhỏ dung dịch iot vào ống nghiệm đựng dung dịch hồ tinh bột hoặc vào mặt cắt của củ khoai lang + Hiện tượng : Dung dịch hồ tinh bột trong ống nghiệm cũng như mặt cắt của củ khoai lang đều nhuốm màu xanh tím. Khi đun nĩng, màu xanh tím biến mất, khi để nguội màu xanh tím lại xuất hiện + Giải thích: Nhờ liên kết hiđro phân tử amilozơ tạo thành các vịng xoắn bao bọc các phân tử iot tạo ra hợp chất màu xanh tím đặc trưng. Khi đun nĩng các phân tử amilozơ duỗi ra, iot bị giải phĩng ra khỏi phân tử tinh bột làm mất màu xanh tím đĩ. Khi để nguội, iot bị hấp phụ trở lại làm dung dịch cĩ màu xanh tím. Phản ứng này được dùng đề nhận ra tinh bột bằng iot và ngược lại.
  89. 4. Sự chuyển hĩa tinh bột trong cơ thể 5. Sự tạo thành tinh bột trong cây xanh 6nCO + 5nH O ⎯ ¸nh⎯ ⎯ s¸ng ⎯ mỈt⎯ ⎯ trêi ⎯ → (C H O ) + 6nO 2 2 clorophin 6 10 5 n 2
  90. XENLULOZƠ 1. Tính chất vật lí. Trạng thái tự nhiên. Xenlulozơ là chất rắn, dạng sợi, màu trắng, khơng mùi, khơng vị, khơng tan trong nước, khơng tan trong các dung mơi thơng thường như ête, benzen, tan được trong dung dịch svayde ( dung dịch Cu(OH)2 trong NH3 ), cĩ trong gỗ , bơng 2. Cấu trúc phân tử Xenlulozơ là một polime hợp thành từ các mắt xích -glucozơ nối với nhau bởi các liên kết -1,4-glicozit cĩ cơng thức (C6H10O5)n, phân tử xenlulozơ khơng phân nhánh, vịng xoắn CH OH 2 Mỗi mắt xích C H O cĩ 3 H O 6 10 5 O H H nhĩm -OH tự do, nên cĩ thể OH H viết cơng thức của xenlulozơ H OH n là [C6H7O2(OH)3]n
  91. 3. Tính chất hố học Xenlulozơ là polisaccarit và mỗi mắt xích cĩ 3 nhĩm -OH tự do nên xenlulozơ cĩ phản ứng thuỷ phân và phản ứng của ancol đa chức a. Phản ứng của polisaccarit o H24 SO , t (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯⎯⎯→ nC6H12O6 b. Phản ứng của ancol đa chức + Xenlulozơ phản ứng với HNO3 cĩ H2SO4 đặc xúc tác o H24 SO , t [C6H7O2(OH)3]n + 3nHNO3 ⎯⎯⎯⎯→ [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O Xenlulozơ trinitrat
  92. + Xenlulozơ phản ứng với anhidrit axetic [C6H7O2(OH)3]n + 2n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OCOCH3)2(OH)]n + 2n CH3COOH [C6H7O2(OH)3]n + 3n(CH3CO)2O → [C6H7O2(OCOCH3)3]n + 3n CH3COOH + Phản ứng với nước Svayde: [Cu(NH3)4](OH)2 Xenlulozơ phản ứng với nước Svayde cho dung dịch phức đồng- xenlulozơ dùng để sản xuất tơ đồng-amoniac
  93. Glucozơ Fructozơ Saccarozơ Mantozơ Tinh bột Xenlulozơ +[Ag(NH3)2]OH Ag  + - Ag  - - Metyl Metyl + CH OH/HCl + - - - 3 glicozit glicozit Dd xanh Dd xanh Dd xanh Dd xanh + Cu(OH) - - 2 lam lam lam lam Xenlulozơ triaxetat (CH3CO)2O + + + + + Xenlulozơ triaxetat HNO3/H2SO4 + + + + + glucozơ + H O/H+ - - glucozơ glucozơ glucozơ 2 fructozơ
  94. CHƯƠNG VI: AMINO AXIT – PEPTIT – PROTEIN A. AMINO AXIT 1. PHÂN LOẠI, ĐỒNG PHÂN, DANH PHÁP a. Phân loại CH3 CH COOH H2N CH2[CH2]3 CH COOH NH2 NH2 alanin lysin Aminoaxit là những hợp chất hữu cơ tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhĩm amino (NH2) và nhĩm cacboxyl (COOH). CTTQ: (H2N)x−R−(COOH)y (x ≥ 1, y ≥ 1) Cĩ thể coi aminoaxit là dẫn xuất thế NH2 vào nguyên tử H ở gốc R của axit cacboxylic, khi đĩ nhĩm NH2 cĩ thể đính vào các vị trí khác nhau (α, β, γ ) trên mạch C. Từ đĩ phân loại α, β, γ – aminoaxit
  95. b. Đồng phân Đồng phân cấu tạo + Đồng phân về vị trí nhĩm chức Axit 2 - aminopropanoic Axit 3 - aminopropanoic Axit α - aminopropanoic Axit β - aminopropanoic (α-alanin) (β-alanin) + Đồng phân về mạch cacbon Axit 2 - amino - 3 - metylpentanoic Axit 2 - amino - 4 - metylpentanoic (Isoleuxin) (Leuxin)
  96. Đồng phân quang học Hầu hết các amino axit ngoại trừ glyxin đều cĩ nguyên tử C bất đối, do đĩ chúng cĩ thể tồn tại các đồng phân quang học D - amino axit L - amino axit c. Danh pháp + Xuất phát từ tên axit tương ứng (tên hệ thống, tên thường) cĩ thêm tiếp đầu ngữ amino và số hoặc chữ cái Hi Lạp (α, β ) chỉ vị trí của nhĩm NH2 trong mạch là tên thay thế, tên bán hệ thống + Các α-amino axit cĩ trong thiên nhiên thường được gọi bằng tên riêng
  97. Cơng thức Tên thay thế Tên bán hệ Tên Ký thống thường hiệu H2N-CH2-COOH Axit aminoetanoic Axit Glyxin Gly aminoaxetic CH3-CH(NH2)-COOH Axit 2- Axit α - Alanin Ala aminopropanoic aminopropionic (CH3)2CH-CH(NH2)-COOH Axit 2-amino-3- Axit α - Valin Val metylbutanoic aminoisovaleric H2N- (CH2)4-CH(NH2)-COOH Axit 2,6- Axit α,ε - Lysin Lys điaminohexanoic điaminocaproic HOOC-CH(NH2)-CH2-CH2- Axit 2- Axit α - Axit Glu COOH aminopentanđioic aminoglutaric glutamic
  98. 2. TÍNH CHẤT VẬT LÍ + Các amino axit đều là chất rắn khơng màu + Amino axit là những chất kết tinh khơng bay hơi, nĩng chảy với sự phân hủy ở nhiệt độ tương đối cao (> 200oC) + Amino axit khơng tan trong các dung mơi khơng phân cực (ete, điclometan, benzen ) nhưng lại tan nhiều trong nước 3. TÍNH CHẤT HĨA HỌC a. Tính chất axit - bazơ của amino axit. Điểm đẳng điện Dạng cation Ion lưỡng cực Dạng anion Ưu tiên trong Ưu tiên trong dung dịch bazơ mạnh dung dịch axit (pH = 0) mạnh (pH = 14) Ở một số pH trung gian, gọi là điểm đẳng điện pI, nồng độ ion lưỡng cực là cực đại và các nồng độ anion và cation là bằng nhau. Mỗi amino axit cĩ 1 điểm đẳng điện riêng biệt
  99. Hằng số Ka của amino axit thể hiện lực axit của cation amoni
  100. b. Tính chất của nhĩm cacboxyl Phản ứng este hĩa nhĩm cacboxyl Phản ứng đecacboxyl hĩa Các amino axit cĩ thể đecacboxyl hĩa nhờ xúc tác enzym đecacboxyđaza tạo thành amin c. Tính chất của nhĩm amino Phản ứng với axit nitrơ
  101. Phản ứng đeamin hĩa Trong cơ thể người và động vật nhờ xác tác của enzym xảy ra pứ loại bỏ nhĩm amino của các α - amino axit tạo thành xetoaxit
  102. Dưới tác dụng của enzym ancol hĩa thì nhĩm amoni và cacboxyl đều bị phân tách Cơ chế d. Phản ứng ngưng tụ với fomanđehit (HCHO, pp Sorensen) Metylenamino Do nhĩm amino bị khĩa nên ta chuẩn độ được nhĩm COOH bằng bazơ. Pứ này dùng để định lượng aminoaxit và đánh giá mức độ thủy phân protein
  103. e. Phản ứng ankyl hĩa f. Phản ứng axyl hĩa (pứ Schotten – Baumann) Clorua axit Tính axit mạnh vì cĩ hứ liên hợp của nhĩm CO-NH Anhiđrit axetic
  104. g. Tính chất của cả phân tử amino axit Các α-amino axit pứ với một số ion kim loại nặng cho hợp chất phức khĩ tan và rất bền, khơng bị phân hủy bởi NaOH, cĩ màu đặc trưng
  105. h. Tác dụng của nhiệt
  106. I. Phản ứng màu của amino axit Phản ứng với ninhiđrin Pứ này rất nhạy, cĩ thể phát hiện lượng α-amino axit lượng rất nhỏ. Vì vậy, pứ này được dùng để pan tích và định lượng α-amino axit
  107. 4. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ a. Thủy phân protein b. Amin hĩa axit α-halogencacboxylic (pp Hen - Vonhat - Zenlinski)
  108. c. Tổng hợp Streckơ (Strecker, 1850) d. Tổng hợp Bucherer (1943) e. Điều chế các amino axit thơm
  109. B. PEPTIT 1. CẤU TRÚC, DANH PHÁP VÀ ĐỒNG PHÂN a. Cấu trúc Phân tử peptit gồm hai hay nhiều nhĩm amino axit liên kết với nhau nhờ liên kết peptit Những phân tử chứa 2, 3, 4 gốc amino axit được gọi là đipeptit, tripeptit, tetrapeptit
  110. b. Danh pháp Tên gốc axyl của α-amino axit theo trật tự sắp xếp từ đầu “N” sang đầu “C”
  111. Một số peptit thiên nhiên cĩ tên riêng c. Đồng phân Thứ tự sắp xếp các α-amino axit Nếu cĩ n α-amino axit thì cĩ n! đồng phân (n: số phân tử α-amino axit trong peptit) n! Nếu trong phân tử cĩ i cặp α-amino axit giống nhau thì cĩ đồng phân 2i
  112. 2. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ Phương pháp điều chế peptit phổ biến Bảo vệ đầu “N” Benzyl oxicacbonyl clorua (Cbz) Bảo vệ đầu “C”
  113. Sau khi bảo vệ nhĩm amino và cacboxyl thực hiện phản ứng ngưng tụ nhờ xúc tác DCC (đixiclohexyl cacbođiamit) Sau đĩ loại bỏ nhĩm bảo vệ bằng phản ứng hyđro phân
  114. 3. TÍNH CHẤT HĨA HỌC a. Tính axit - bazơ của peptit Giống amino axit, peptit cũng cĩ tính lưỡng tính vì trong phân tử cĩ cả nhĩm amino và nhĩm cacboxyl tự do b. Phản ứng thủy phân Thủy phân hồn tồn Trong dung dịch kiềm hay axit peptit thủy phân hồn tồn ta thu được sản phẩm cuối cùng là các amino axit
  115. Thủy phân khơng hồn tồn c. Phản ứng màu biure Peptit cĩ hai nhĩm peptit trở lên cho pứ màu biure
  116. PROTEIN Protein là những polipeptit cao phân tử cĩ khối lượng phân tử từ vài chục nghìn đến vài triệu. 1. PHÂN LOẠI VÀ CẤU TRÚC CỦA PROTEIN a. Phân loại * Protein đơn giản: Là loại protein mà khi thủy phân chỉ cho hỗn hợp các α-amino axit. Thí dụ: - Anbumin: gồm một số protein tan trong nước, khơng kết tủa bởi dd NaCl bão hịa nhưng kết tủa bởi (NH4)2SO4 bão hịa. Đơng tụ khi đun nĩng, cĩ trong lịng trắng trứng, sữa. - Globulin: khơng tan trong nước, tan trong dd muối lỗng, đơng tụ khi đun nĩng. Cĩ trong sữa, trứng. - Prolamin: khơng tan trong nước, khơng đơng tụ khi đun sơi. Cĩ trong lúa mì, ngơ. - Histon: tan trong nước và trong axit lỗng - Protamin: là protein đơn giản nhất. Tan trong nước, axit lỗng và kiềm. Khơng đơng tụ khi đun nĩng.
  117. * Protein phức tạp: Được tạo thành từ protein đơn giản cộng với thành phần "phi protein". Thí dụ: nucleoprotein chứa axit nucleic, lipoprotein chứa chất béo, Thí dụ: - Photphoprotein: cĩ chứa axit photphoric - Nucleoprotein: trong thành phần cĩ axit nucleic. Cĩ trong nhân tế bào động thực vật. - Chromoprotein: cĩ trong thành phần của máu - Glucoprotein: trong thành phần cĩ hiđratcacbon - Lipoprotein: trong thành phần cĩ chất béo b. Cấu trúc NH CH C N CH C NH CH C hay NH CH C R1 O H R2 O R3 O Ri O n (n ≥ 50)
  118. Phân tử insulin bị
  119. Chuỗi peptit trong protein cĩ thể tồn tại ở dạng mạch khơng phân nhánh (1), phân nhánh (2) hoặc dạng mạch vịng (3)
  120. THUYẾT VỀ CẤU TRÚC CỦA PROTEIN Cấu trúc bậc 1 Trật tự sắp xếp các gốc amino axit trong các chuỗi polipeptit Cấu trúc bậc 2 + Gốc R hướng ra Hình thành do ngồi ống hình trụ liên kết hiđro giữa các nhĩm + Mỗi đoạn xoắn cĩ từ peptit khác 3 - 6 gốc amino axit nhau + Cĩ thể xoắn theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ + Cĩ nhiều trong các mơ tĩc, lơng Cấu trúc xoắn α
  121. Cấu trúc gấp β Là cấu trúc cơ bản trong các mơ sừng, mĩng, xương, lá mía, sợi tơ tầm
  122. Cấu trúc bậc 3 Hình dạng mạch polipeptit cuộn lại trong khơng gian. Cấu trúc bậc 3 được duy trì nhờ liên kết hiđro giữa các gốc amino axit, lực hút Van De Van, lực tương tác tĩnh điện, liên kết đisunfua –S – S – và liên kết este
  123. Cấu trúc bậc 4 Tổ hợp hai hay nhiều đại phân tử protein kết hợp với nhau nhờ lực hút Van De Van và liên kết hiđro giữa các nhĩm nguyên tử phân bố trên bề mặt đại các phân tử
  124. 2. TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN a. Tính chất vật lí Tính tan + Tính tan phụ thuộc khối lượng phân tử, trật tự kết hợp giữa các phân tử, tương tác giữa chúng và cịn phụ thuộc dung mơi, mơi trường, nhiệt độ + Protein hình sợi như keratin (mĩng, tĩc, sừng), fibroin (tơ tầm) khơng tan trong nước. + Protein hình cầu của anbumin, globulin của sữa và máu cĩ thể tan trong nước tạo dung dịch keo. Vì trên phân tử cĩ nhiều nhĩm nguyên tử phân cực tích điện, hút phân tử lưỡng cực nước tạo thành lớp vỏ hiđrat hĩa.
  125. Sự kết tủa và biến tính protein Rất nhiều hợp chất pứ với protein tạo thành kết tủa khơng màu: + Các muối của kim loại nặng: HgCl2, CuSO4, (CH3COO)2Pb, (CH3COO)2Zn + Các axit: HNO3, axit axetic, axit tricloaxetic + Các dung mơi hữu cơ: ancol etylic, axeton, ancol metylic Cĩ hai loại kết tủa: + Kết tủa thuận nghịch: sau khi protein kết tủa, nếu loại bỏ tác nhân gây ra kết tủa, protein lại tan trong nước tạo thành dung dịch keo như trước và vẫn giữ nguyên các tính chất của chúng. VD: Cho (NH4)2SO4 vào lịng trắng trứng cho kết tủa bơng của globulin. Khi loại bỏ (NH4)2SO4 kết tủa lại tan trở lại trong nước tạo thành dung dịch keo.
  126. + Kết tủa bất thuận nghịch: sau khi protein kết tủa, nếu loại bỏ tác nhân gây kết tủa, protein mất khả năng tạo lại dung dịch keo bền. Kết tủa bất thuận nghịch làm thay đổi tính chất của protein. Globulin (hình cầu) Globulin (dạng duỗi thẳng) b. Tính chất hĩa học Tính chất lưỡng tính: giống amino axit và peptit
  127. Phản ứng thủy phân Đun nĩng protein trong dung dịch axit hay kiềm hoặc nhờ xúc tác enzym phân tử protein bị phân cắt dần thành các chuỗi polipeptit, thủy phân tiếp tục tạo thành hỗn hợp các α-L-amino axit Phản ứng định tính và định lượng protein Phản ứng định tính: + Phản ứng biure: protein + CuSO4 trong mơi trường kiềm cho dung dịch màu xanh tím. Pứ biure giúp nhận ra liên kết peptit + Phản ứng Xangtoproteic: protein + HNO3 đặc, tạo kết tủa vàng. Thực chất là pứ nitro hĩa nhân thơm cĩ trong protein (phenylalanin, tyrosin, tryptophan) + Phản ứng ninhiđrin: protein + dd ninhiđrin trong nước cho dd xanh. Pứ này đặc trưng cho α-amino axit cĩ trong phân tử protein
  128. Phản ứng định lượng: Bước đầu cho pứ biure, sau đĩ cho thuốc thử Folin – Xiocanto (axit photphomolipđic + axit photphovonfamic) để tạo phức chất màu xanh da trời, cĩ bước sĩng hấp thụ cực đại tại 750 nm. Dựa cường độ màu của dd để tính hàm lượng protein.
  129. CHƯƠNG VII: HỢP CHẤT CAO PHÂN TỬ (POLIME) A. MỘT SỐ KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU + Hợp chất cao phân tử (polime) bao gồm hợp chất tự nhiên và tổng hợp, khối lượng phân tử cao (5000 – hàng triệu đvC) + Cấu tạo từ những đơn vị mắc xích cơ sở (monome) lặp đi lặp lại nhiều lần + Oligome là những chất đồng đẳng của polime nhưng cĩ khối lượng phân tử thấp hơn polime. ( ) Thí dụ: polietilen (CH2 CH2 )n, nilon-6 NH [CH2]5 CO n + Hệ số polime hĩa, độ polime hĩa (n): xác định số lượng đơn vị mắc xích trong mỗi phân tử polime
  130. B. CÁCH PHÂN LOẠI VÀ GỌI TÊN CÁC HỢP CHẤT POLIME 1. Xuất phát từ nguồn gốc + Polime thiên nhiên: lấy từ vật liệu cĩ trong thiên nhiên (cao su thiên nhiên, xenlulozơ, tinh bột, protein ) + Polime tổng hợp: do con người tổng hợp từ các monome (polietylen, polistiren ) + Polime bán tổng hợp (polime nhân tạo): tổng hợp bằng cách biến tính hĩa học polime thiên nhiên (tơ visco, tơ xenlulozơ axetat )
  131. 2. Xuất phát từ sự điều chế các polime a. Loại polime được điều chế bằng phản ứng trùng hợp b. Loại polime được điều chế bằng phản ứng đồng trùng hợp Vinyl clorua Vinyl axetat Copolime
  132. c. Polime được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng to nH2N-[CH2]6-NH2 + nHOOC-[CH2]4-COOH ⎯⎯→ (-NH-[CH2]6-NH-CO-[CH2]4-CO-]n + 2nH2O Poli (hexametylen ađipamit) hay nilon-6,6 3. Xuất phát từ monome tạo nên polime a. Homopolime: được tổng hợp chỉ từ 1 loại monome 3000C Thí dụ: CH CH2 nCH CH2 C6H5 n C6H5 polistiren stiren
  133. b. Copolime: được tổng hợp từ hai hay nhiều loại polime t0 nCH CH CH CH + nCH CH CH CH CH CH CH CH 2 2 2 xt 2 2 2 C6H5 C6H5 n buta-1,3-đien stiren cao su buna-S 4. Dựa vào cấu trúc của mạch chính a. Polime đồng mạch + Mạch chính chỉ gồm 1 loại nguyên tử. + Các nguyên tử C của mạch chính cĩ thể liên kết với H hoặc các nguyên tử hay nhĩm nguyên tử bất kì. + Tên gọi: poli + mắc xích cơ sở (monome) VD: poli + etylen (monome) → polietylen
  134. b. Polime dị mạch Mạch chính phân tử được cấu tạo bởi hai hay nhiều nguyên tử khác nhau
  135. c. Polime cĩ hệ thống liên kết liên hợp Polime chứa một hệ thống liên tục các liên kết liên hợp dọc theo tồn mạch phân tử , hoặc trên những đoạn khá lớn của mạch polime Ngồi ra, cịn dựa vào tính chất cơ lí và cơng dụng của polime cũng chia thành 3 loại: chất dẻo nhựa, tơ sợi và chất đàn hồi.
  136. C. CẤU TRÚC CỦA CÁC HỢP CHẤT POLIME 1. Cấu tạo hĩa học của mạch phân tử polime a. Dạng mạch khơng phân nhánh b. Dạng mạch phân nhánh
  137. c. Dạng mạng lưới khơng gian Nhiều mạch polime liên kết với nhau theo nhiều hướng trong khơng gian bởi nguyên tử, nhĩm nguyên tử hay mạch nối tạo thành polime mạng khơng gian. OH OH CH2 CH2 n CH CH2OH t0 2 + + nH2O CH2 CH2 OH n OH n Nhựa bakelit
  138. 2. Cấu tạo hĩa học điều hịa và khơng điều hịa của phân tử polime Polime cĩ cấu tạo điều hịa Polime cĩ cấu tạo khơng điều hịa (kết hợp tùy tiện)
  139. D. TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC HỢP CHẤT CAO PHÂN TỬ 1. Tính chất lí học và cơ học a. Lí tính + Tồn tại ở dạng nhựa dẻo hay rắn, ko bay hơi (khối lượng phân tử lớn), ko chưng cất được, ko cĩ điểm chảy xác định. + Khĩ tan trong các dung mơi. Một số tan được nhưng rất chậm và hạn chế. Một số ít tan trong bất kì dung mơi nào. Dung dịch polime cĩ độ nhớt cao. + Polime cĩ tỉ khối lớn, cĩ tính cách điện, cách nhiệt, cách âm. Một số cĩ tính bán dẫn hoặc từ tính. Phổ đồ polime phức tạp và khơng cĩ pic đặc thù.
  140. b. Cơ tính + Đa số polime cĩ độ bền cơ học cao, nhất là polime tổng hợp + Cĩ tính đàn hồi, quánh dẻo. Một số cĩ tính mềm mại, ĩng ả, dai bền như một số loại tơ. Tính trong suốt như pha lê nhưng khơng giịn, khơng vỡ VD: thủy tinh hữu cơ poli (metyl metacrylat) 2. Tính chất hĩa học a. Phản ứng duy trì mạch cacbon + Đối với polime mạch hiđrocacbon no
  141. + Đối với polime mạch hiđrocacbon khơng no + Đối với polime cĩ mắc xích cơ sở là ancol
  142. + Đối với polime cĩ mắc xích cơ sở là nhĩm cacbonyl poliacrolein Poli (α-metacrolein)
  143. + Đối với polime cĩ mắc xích cơ sở là axit cacboxylic Poli(ankyl acrylat) Poli(acryl hyđroxamic)
  144. + Đối với polime cĩ mắc xích cơ sở là amin Poli(vinylamin)
  145. b. Phản ứng làm tăng mạch polime Quá trình thuộc da là pứ tăng mạch polime của protein dưới tác dụng của HCHO tạo thành copolime cĩ cấu trúc khơng gian rất bền và khơng hịa tan
  146. c. Phản ứng làm giảm mạch polime (pứ phân hủy)
  147. E. TỔNG HỢP POLIME 1. Phản ứng trùng hợp
  148. 2. Phản ứng trùng ngưng t0 nHOOC-C6H4-COOH + nHOCH2-CH2OH CO C6H4-CO OC2H4 O n + 2nH2O Tơ lapsan