Tài liệu cung cấp cái nhìn tổng quan về hóa học hữu cơ, bao gồm định nghĩa, đặc điểm, phân loại hợp chất hữu cơ và các phương pháp phân tích. Nó cũng đề cập đến các loại hydrocarbon và các phản ứng hóa học điển hình của chúng. Cuối cùng, tài liệu trình bày cách gọi tên các hợp chất và công thức phân tử của chúng.

1. Chương I – ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ
A. TỔNG QUAN LÍ THUYẾT
 Hợp chất hữu cơ (HCHC): là hợp chất của cacbon (trừ CO, CO2, muối cacbonat,xianua, cacbua…).
 Đặc điểm chung của các HCHC:
 Nhất thiết phải chứa cacbon,thường có H, O, N, …
 Liên kết trong HCHC chủ yếu là liên kết cộng hóa trị, thường có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp, thường không tan
hoặc ít tan trong nước, nhưng dễ tan trong dung môi hữu cơ.
 Thường kém bền với nhiệt; Phản ứng của các HCHC thường chậm, không hoàn toàn, không theo một hướng nhất định.
 Phân loại HCHC:
 Hiđrocacbon: Chỉ gồm hai nguyên tố C và H; bao gồm hiđrocacbon no, hiđrocacbon không no, hiđrocacbon thơm.
 Dẫn xuất của hiđrocacbon: Ngoài C và H còn có nguyên tố khác như O, N, halogen,…
 Danh pháp HCHC
 Tên thông thường: thường được đặt tên theo nguồn gốc tìm ra chúng.
Ví dụ: HCOOH: axit fomic (từ formica: con kiến)
CH3COOH: axit axetic (từ acetus:giấm)
 Tên hệ thống:theo danh pháp IUPAC:
- Tên gốc – chức: Tên phần gốc + Tên phần định chức
(tên phần gốc và tên phần định chức được viết cách nhau)
Ví dụ:
Công thức Tên phần gốc Tên phần định chức Tên
CH3CH2Cl Etyl Clorua Etyl clorua
CH3CH2–O–COCH3 Etyl Axetat Etyl axetat
CH3CH2–O–CH3 Etyl metyl Ete Etyl metyl ete
- Tên thay thế:
Tên phần thế
(có thể không có)
Tên mạch cacbon chính Tên phần định chức
Ví dụ:
Công thức Tên phần thế Tên mạch cacbon chính Tên phần định chức Tên
3 3CH CH Et An Etan
3 2CH CH Cl Clo Et An Cloetan
2 2 3CH CH CH CH   But 1–en But–1–en
 Phân tích nguyên tố:
Phân tích định tính:
- Mục đích: xác định các nguyên tố có trong HCHC.
- Nguyên tắc: chuyển các nguyên tố trong HCHC thành các chất vô cơ đơn giản rồi nhận biết chúng bằng các phản ứng
đặc trưng.
Phân tích định lượng:
- Mục đích: Xác định tỉ lệ khối lượng (hàm lượng) các nguyên tố có trong HCHC.
- Nguyên tắc: “chuyển” các nguyên tố trong HCHC thành các chất vô cơ đơn giản rồi định lượng chúng bằng phương
pháp khối lượng, phương pháp thể tích hoặc phương pháp khác.
 Thiết lập công thức phân tử: (CTPT)
CTPT: cho ta biết số nguyên tử của các nguyên tố có trong phân tử.
Cách thiết lập CTPT:
Cách 1: từ CTĐGN, kết hợp với khối lượng phân tử của HCHC.
Biết CTĐGN của A là: CaHbOcNd.
MA.
Lúc đó CTPT của A là: (CaHbOcNd)n thì:
AM
n
12a b 16c 14d

  
Cách 2: không qua CTĐGN.
* Dựa vào khối lượng hoặc phần trăm khối lượng của các nguyên tố:
CTPT của A là CxHyOzNt thì:
M 12x y 16z 14t
100 %C %H %O %N
   
Hay
C H O N
M 12x y 16z 14t
a m m m m
   
Với a là khối lượng hợp chất A.
Từ đó suy ra x, y, z, t CTPT
* Tính trực tiếp từ phản ứng đốt cháy:

2. o
t
x y z t 2 2 2 2
y z y t
C H O N x O xCO H O N
2 4 2 2
 
      
 
C H O N
M 12x y 16z 14t
a m m m m
    x, y, z, t
Sau đó với M suy ra z từ đó có CTPT.

 
2 2
2 2 2 2
CO H O
A A
CO H O O N
A A
n 2n
x ; y= ;
n n
2n n 2n 2n
z= ; t= .
n n
B. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG HÓA HỮU CƠ
GỐC HIĐROCACBON – NHÓM THẾ - NHÓM CHỨC – BẬC
I. Gốc hiđrocacbon
1. Định nghĩa: là phần còn lại của phân tử hiđrocacbon sau khi bớt đi một hay nhiều nguyên tử hiđro.
Gốc hiđrocacbon thường kí hiệu là R.
2. Một số gốc hiđrocacbon (R) thường gặp
a) Gốc no, hóa trị (I) ankyl: CnH2n+1 (với n 1 , nguyên).
CH3 – (metyl) C2H5 – (etyl)
C3H7 – CH3 – CH2 – CH2 – (n – propyl)
3
3
CH CH (iso - propyl)
CH

 
C4H9 –
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – (n – butyl)
3 2 3CH CH CH CH (sec - butyl)

  
3 2
3
CH CH CH (iso - butyl)
CH

  


 
3
3
3
CH
CH C (tert - butyl)
CH
b) Gốc hiđro không no, hóa trị (I)
CH2 = CH – (vinyl hay etenyl) CH2 = CH – CH2 – (alyl hay propen – 2 – yl)
c) Gốc hiđrocacbon thơm, hóa trị (I)
(C6H5 –)
Phenyl
CH2 –
(C6H5 – CH2 – )
Benzyl
CH3
(CH3–C6H4 – )
p –tolyl
II. Nhóm thế
Nguyên tử hay nhóm nguyên tử (gốc) thay thế cho một nguyên tử hay nhómnguyên tử khác trong phân tử một chất nhất định
nào đó, khi phản ứng hóa học xảy ra.
Ví dụ: trong phân tử C6H5 – NO2 thì – NO2 là nhóm thế.
III. Nhóm chức (hay nhóm định chức):
1) Khái niệm nhómchức:
Nhóm chức (hay nhóm định chức) là nhóm nguyên tử gây ra những phản ứng hóa học đặc trưng và cơ bản cho phân tử cho hợp chất hữu
cơ.
2) Một số nhóm chức quan trọng
Rượu (ancol) – OH Axit cacboxylic
O
R C
OH

Anđehit
O
C
H

Este
O
R C
O R



3. 3) Phân loại hợp chất hữu cơ (HCHC) có nhómchức:
HCHC đơn chức: Phân tử chỉ có một nhóm chức.
HCHC đa chức: Phân tử có 2 hay nhiều nhómchức giống nhau.
HCHC tạp chức: Phân tử có 2 hay nhiều nhóm chức khác nhau.
IV. Bậc của một số hợp chất hữu cơ
1) Bậc nguyên tử cacbon: đúng bằng số nguyên tử cacbon liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon đó.
Ví dụ:
3
I II III IV I
3 2 3
3 3
CH
CH CH CH C CH
CH CH

 
   
2) Bậc của ancol: là bậc của nguyên tử cacbon gắn nhóm (–OH)
Ví dụ:
 
I
3 2CH CH OH (Röôïu baäc I) .
II
3
3
CH CH OH (Röôïu baäc II)
CH

 
.
3
III
3
3
CH
CH C OH (Röôïu baäc III)
CH


  .
CHƯƠNG II – HIĐROCACBON
A - Ankan
I. Công thức - cấu tạo - cách gọi tên
1. Cấu tạo:
- Mạch C hở, có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh.
- Trong phân tử chỉ có liên kết đơn (liên kết  ) tạo thành từ 4 obitan lai hoá sp3 của nguyên tử C, định hướng kiểu tứ diện đều (góc
liên kết 109o28’). Do đó mạch C có dạng gấp khúc. Các nguyên tử có thể quay tương đối tự do xung quanh các liên kết đơn.
- Hiện tượng đồng phân do các mạch C khác nhau (có nhánh khác nhau hoặc không có nhánh).
2. Cách gọi tên;
Tên gọi gồm:
a) Ankan không nhánh: Tên mạch C + an.
CTPT Tên CTPT Tên
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
Metan
Etan
Propan
Butan
Pentan
C6H14
C7H16
C8H18
C9H20
C10H22
Hexan
Heptan
Octan
Nonan
Decan
b) Ankan có nhánh:
Số chỉ vị trí nhánh – tên nhánh Tên mạch chính an
* Chú ý: Phân tử có mạch nhánh thì chọn mạch C dài nhất làm mạch chính, đánh số các nguyên tử C từ phía gần mạch nhánh nhất.
Ví dụ:
3 2 2 2 3
3 2
3
CH CH CH CH CH CH CH
C H C H
C H
4-etyl-2-metylheptan
 

     
II. Tính chất vật lý
- Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi tăng dần khi tăng số nguyên tử C trong phân tử.
Trạng thái: C1C4 là khí.
C5C17 là chất lỏng.
Từ C18 trở đi là chất rắn.
- Đều không tan trong nước nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ.

4. III. Tính chất hoá học
Phản ứng đặc trưng là phản ứng thế và phản ứng huỷ.
1. Phản ứng nhiệt phân
Ví dụ nhiệt phân metan:
 
 
o
o
1000 C
4 2
1500 C
4 2 2 2laøm laïnh nhanh
CH C H
2CH C H 3H
2. Phản ứng thế
a) Thế clo và brom: Xảy ra dưới tác dụng của askt hoặc nhiệt độ và tạo thành một hỗn hợp sản phẩm.
     as
3 3 2 3 2CH CH Cl CH CH Cl HCl
Iot không có phản ứng thế với ankan. Flo phân huỷ ankan kèm theo nổ.
Những ankan có phân tử lớn tham gia phản ứng thế êm dịu hơn và ưu tiên thế những nguyên tử H của nguyên tử C hoặc cao.
Ví dụ:
  
   
  
3 3
as
3 2 3 2
3 2 2
CH CHCl CH HCl
CH CH CH Cl (saûn phaåm chính)
CH CH CH Cl HCl
b) Thế với HNO3 (hơi HNO3 ở 200oC → 400oC).

   2 4
o o
H SO
2 6 2 2 5 2 2200 C 400 C
C H HONO C H NO H O
c) Phản ứng tách H2: ở 400oC → 900oC, xúc tác Cr2O3 + Al2O3.
3. Phản ứng oxi hoá
a) Cháy hoàn toàn: sản phẩm cháy là CO2 và H2O.
2 6 2 2 2
7
C H O 2CO 3H O
2
  
b) Oxi hoá không hoàn toàn:
o
o
4 2
4 2 2
t ,xt
4 2 2
1500 C
4 2 2
CH 2Cl C 4HCl
CH O C 2H O
CH O HCHO H O
2CH O 2CO 4H
  
  
  
  
4. Phản ứng crackinh
o
xt, t
n 2n 2 m 2m 2 k 2kC H C H C H  
to,xt
16 34 8 18 8 16C H C H C H 
(Sản phẩm là những hiđrocacbon no và không no).
IV. Điều chế
1. Điều chế metan
a) Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí thiên nhiên, khí hồ ao, khí dầu mỏ, khí chưng than đá.
b) Tổng hợp:
o
o
Ni
2 4500 C
xt,t
2 4 2
C 2H CH
CO 3H CH H O
 
  
c) Từ muối của axit cacboxylic:
o
CaO, t
2 3RCOONa NaOH RH Na CO  
Ví dụ:   
o
CaO,t
3 4 2 3
CH COONa NaOH CH Na CO

5. d) Từ hợp chất cacbua kim loại:
4 3 2 4 3Al C 12H O 3CH 4Al(OH)   
2. Điều chế các ankan khác
a) Lấy từ các nguồn thiên nhiên: khí dầu mỏ, khí thiên nhiên, sản phẩm crackinh.
b) Tổng hợp từ các dẫn xuất halogen:
R - Cl + 2Na + Cl - R'  R - R' + 2NaCl
Ví dụ: 2 5 3 2 5 3C H I 2Na I CH C H CH 2NaI      
V. Ứng dụng
- Dùng làm nhiên liệu (CH4 dùng trong đèn xì để hàn, cắt kim loại).
- Dùng làm dầu bôi trơn.
- Dùng làm dung môi.
- Để tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác: CH3Cl, CH2Cl2, CCl4, CF2Cl2,…
- Đặc biệt từ CH4 điều chế được nhiều chất khác nhau: hỗn hợp CO + H2, amoniac,
CH ≡ CH, rượu metylic, anđehit fomic
B - Anken
I. Công thức - cấu tạo - cách gọi tên
1. Cấu tạo:
Mạch C hở, có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh.
Trong phân tử có 1 liên kết đôi: gồm 1 liên kết  và 1 liên kết . Nguyên tử C ở liên kết đôi tham gia 3 liên kết  nhờ 3 obitan lai
hoá sp2,còn liên kết  nhờ obitan p không lai hoá.
Đặc biệt phân tử CH2 = CH2 có cấu trúc phẳng.
Do có liên kết  nên khoảng cách giữa 2 nguyên tử C = C ngắn lại và hai nguyên tử C này không thể quay quanh liên kết đôi vì khi
quay như vậy liên kết  bị phá vỡ.
Hiện tượng đồng phân do: Mạch cacbon khác nhau,vị trí của nối đôi khác nhau.Nhiều anken có đồng phân cis - trans.
Ví dụ: Buten-2
3 3CH CH CH CH  
3 3CH CH
C = C
H H
(cis but 2 en)  
3
3
CH H
C = C
H CH
(trans but 2 en)  
Anken có đồng phân với xicloankan.
2. Cách gọi tên
a) Mach C không nhánh: Tên mạch C + số chỉ cị trí nối đôi + en.
b) Mach C có nhánh:
Số chỉ vị trí nhánh – tên nhánh + Tên mạch chính + số chỉ vị trí nối đôi + en.
Mạch chính là mạch có nối đôi với số thứtự của C ở nối đôi nhỏ nhất
Ví dụ:
1 2 3 4 5
3 3
3
CH CH CH CH CH
CH
(4-metyl pent-2-en)

   
II. Tính chất vật lý
Theo chiều tăng của n (trong công thức CnH2n), nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy tăng.
n = 2 - 4 : chất khí
n = 5 - 18 : chất lỏng.
n ≥ 19 : chất rắn.
Đều ít tan trong nước, tan được trong một số dung môi hữu cơ (rượu, ete,…)
III. Tính chất hoá học
Do liên kết trong liên kết đôi kém bền nên các anken có phản ứng cộng đặc trưng, dễ bị oxi hoá ở chỗ nối đôi, có phản ứng trùng
hợp.
1. Phản ứng cộng hợp
a) Cộng hợp H2:
o
t , Ni
2 2 2 3 3CH CH H CH CH   
b) Cộng hợp halogen: Làm mất màu nước brom ở nhiệt độ thường.
3 2 2 3 2CH CH CH Br CH CHBr CH Br     

6. (Theo dãy Cl2, Br2, I2 phản ứng khó dần.)
c) Cộng hợp hiđrohalogenua
2 2 3 2CH CH HCl CH CH Cl   
(Theo dãy HCl, HBr, HI phản ứng dễ dần)
Đối với các anken khác, nguyên tử halogen (trong HX) mang điện âm, ưu tiên đính vào nguyên tử C bậc cao (theo quy tắc
Maccôpnhicôp).
 
    
 
3 3
3 2
3 2 2
CH CHCl CH (sp chính)
CH CH CH H Cl
CH CH CH Cl (sp phuï)
d) Cộng hợp H2O (đun nóng, có axit loãng xúc tác)
Cũng tuân theo quy tắc Maccôpnhicôp:Nhóm - OH đính vào C bậc cao
 
    
 
3 3
3 2
3 2 2
CH CHOH CH (sp chính)
CH CH CH H OH
CH CH CH OH (sp phuï)

 
      3 2 3 3
3 3
OH
CH C CH H OH CH C CH
CH CH
2. Phản ứng trùng hợp: Có xúc tác, áp suất cao, đun nóng
o 2p,t ,xt
3 2
3 n
CH CH
nCH CH CH
CH

   
    
 
3. Phản ứng oxi hoá
a) Phản ứng cháy.
n 2n 2 2 2
3n
C H O nCO nH O
2
  
b) Phản ứng oxi hoá êm dịu: Tạo thành rượu 2 lần rượu hoặc đứt mạch C chỗ nối đôi tạo thành anđehit hoặc axit.
 
  4dd KMnO
2 2 2
R C CH + [O]+H O R CH CH
OH OH
- ¾ ¾ ¾ ¾® - -
Ví dụ: 
 
  4dd KMnO
2 4 2 2 2 2
3C CH + 2KMnO + 4H O 3CH CH + 2MnO + 2KOH
OH OH
¾ ¾ ¾ ¾® -


P
O
4dd KMnO ,t
2 3 2 2
3
R C CH + 4[O] R C CH + CO + H O
CH O
- ¾ ¾ ¾ ¾¾® - -
IV. Điều chế
1. Điều chế etilen
Tách nước khỏi rượu etylic:(PTN)
    2 4
o
H SO ñaëc
3 2 2 2 2170 C
CH CH OH CH CH H O
Tách H2 khỏi etan: (công nghiệp)
2 3
o
Cr O
3 3 2 2 2600 C
CH CH CH CH H   
Nhiệt phân propan: (công nghiệp)
o
t
3 2 3 2 2 4CH CH CH CH CH CH    
Cộng hợp H2 vào axetilen:
   
o
Pd,t
2 2 2
CH CH H CH CH
2 2 2 2 2 22CH I 4Cu CH CH 2Cu I   
2. Điều chế các anken:
Thu từ nguồn khí chế biến dầu mỏ.
Tách H2 khỏi ankan: (công nghiệp)
o
t , xt
3 3 3 2 2
3 3
CH CH CH CH CH CH H
CH CH
 
     
Tách nước khỏi rượu:
2 4
o
H SO
3 2 2 2 2170 180 C
CH CH OH CH CH H O
    
Tách HX khỏi dẫn xuất halogen:

7. o 3 3etanol, t
3 2 3
2 2 3
CH CH CH CH (sp chính)
CH CH CH CH NaOH NaOH
CH CH CH CH (sp phuï)
Cl

  
     
  
Tách X2 từ dẫn xuất đihalogen:
2 2 2 2 2CH Br CH Br Zn CH CH ZnBr    
(Phản ứng trong dung dịch rượu với bột kẽm xúc tác).
V. Ứng dụng
Dùng để sản xuất rượu, các dẫn xuất halogen và các chất khác.
Để trùng hợp polime: polietilen, poliprpilen.
Etilen còn được dùng làm quả mau chín.
C - Ankadien
I. Cấu tạo:
Có 2 liên kết đôi trong phân tử. Các nối đôi có thể:
Ở vị trí liền nhau: - C = C = C -
Ở vị trí cách biệt: - C = C - C - C = C -
Hệ liên hợp: - C = C - C = C -
Quan trọng nhất là các ankađien thuộc hệ liên hợp. Ta xét 2 chất tiêu biểu là:
Butađien : CH2 = CH - CH = CH2 và
Isopren :
2 2
3
CH C CH CH
CH

  
II. Tính chất vật lý:
Butađien là chất khí, isopren là chất lỏng (nhiệt độ sôi = 34oC). Cả 2 chất đều không tan trong nước, nhưng tan trong một số dung môi
hữu cơ như: rượu, ete.
III. Tính chất hoá học:
Quan trọng nhất là 2 phản ứng sau:
1. Phản ứng cộng
a) Cộng halogen làm mất màu nước brom
Đủ brom, các nối đôi sẽ bị bão hoà.
b) Cộng H2:
c) Cộng hiđrohalogenua:
(Sản phẩm cộng-1,2) (Sản phẩm cộng-1,4)
  
1 2 3 4
2 2CH CH CH CH

2Br
  
1 2 3 4
2 2
||
CH CH CH CH
Br Br
+   
1 2 3 4
2 2
| |
CH CH CH CH
Br Br
ở -80 oC
:
ở 40 oC :
80%
20%
20%
80%
  
1 2 3 4
2 2CH CH CH CH


HBr
  
1 2 3 4
2 2
| |
CH CH CH CH
H Br
+   
1 2 3 4
2 2
| |
CH CH CH CH
BrH
ở -80 oC
:
ở 40 oC :
80%
20%
20%
80%

8. 2. Phản ứng trùng hợp:
IV. Điều chế:
1. Tách hiđro khỏi hiđrocacbon no:
Phản ứng xảy ra ở 600oC, xúc tác Cr2O3 + Al2O3, áp suất thấp.
2 3 2 3
o
Cr O , Al O
3 2 3 2 2 2600 C
3 3
CH CH CH CH CH C CH CH 2H
CH CH
 
       
2. Điều chế từ rượu etylic hoặc axetilen:
2 3
o
Al O
3 2 2 2 2 2500 C
2CH CH OH CH CH CH CH 2H O H       
2
o
o
CuCl
280 C
Pd, t
2 2 2 2
2CH CH CH C CH CH
CH C CH CH H CH C CH CH
    
       
V. Ứng dụng:
Buta-1,3-đien hoặc isopren điều chế polibutađien hoặc poliisopren là những chất đàn hồi cao được dùng để sản xuất cao su (cao su
buna, cao su isopren,…). Cao su buna được dùng làm lốp xe, nhựa trám thuyền,…
D - Ankin
I. Công thức - cấu tạo - cách gọi tên
1. Cấu tạo:
Trong phân tử có một liên kết ba (gồm 1 liên kết và 2 liên kết ).
Đặc biệt phân tử axetilen có cấu hình đường thẳng ( H - C = C - H : 4 nguyên tử nằm trên một đường thẳng).
Trong phân tử có 2 liên kết làm độ dài liên kết C = C giảm so với liên kết C = C và C – C. Các nguyên tử C không thể quay tự do
quanh liên kết ba.
2. Đồng phân:
Hiện tượng đồng phân là do mạch C khác nhau và do vị trí nối ba khác nhau.
Ngoài ra còn đồng phân với ankađien và hiđrocacbon vòng.
3. Cách gọi tên:
Tương tự như ankan, anken nhưng có đuôi in.
Ví dụ:
1 2 3 4
3
3
CH C CH CH 3-metylbut-1-in
CH

  
II. Tính chất vật lý
- Khi n tăng, nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy tăng dần.
n = 2 - 4 : chất khí
n = 5 -16 : chất lỏng.
n 17 : chất rắn.
- Đều ít tan trong nước, tan được trong một số dung môi hữu cơ. Ví dụ axetilen tan khá nhiều trong axeton.
III. Tính chất hoá học
1. Phản ứng oxi hoá ankin
a) Phản ứng cháy
Phản ứng toả nhiệt.
b) Oxi hoá không hoàn toàn (làm mất màu dung dịch KMnO4) tạo thành nhiều sản phẩm khác nhau.
Ví dụ:

9. Khi oxi hoá ankin bằng dung dịch KMnO4 trong môi trường H2SO4, có thể gây ra đứt mạch C ở chỗ nối ba để tạo thành anđehit hoặc
axit.
2. Phản ứng cộng: Có thể xảy ra theo 2 nấc.
a) Cộng H2 (to, xúc tác):
o
o
o
Pd, t
2 2 2
Ni, t
2 2 2
Ni, t
2 2 2 3 3
CH CH H CH CH
CH CH H CH CH
CH CH H CH CH
   
   
   
b) Cộng halogen (làm mất màu nước brom)
c) Cộng hiđrohalogenua (ở 120oC - 180oC với HgCl2 xúc tác) và các axit (HCl, HCN, CH3COOH,…)
Vinyl clorua được dùng để trùng hợp thành nhựa P.V.C:
Phản ứng cộng HX có thể xảy ra đến cùng:
Đối với các đồng đẳng của axetilen,phản ứng cộng tuân theo quy tắc Maccôpnhicôp.
Ví dụ:
d) Cộng H2O: Cũng tuân theo quy tắc Maccôpnhicôp:
3. Phản ứng trùng hợp
4. Phản ứng thế: Chỉ xảy ra đối với axetilen và các ankin khác có nối ba ở cacbon đầu mạnh R C CH  :

10. dd
3 3 4 3
OH
2
CH CH 2AgNO 2NH Ag C C Ag 2NH NO
(maøu vaøng nhaït)
CH CH 2CuOH Cu C C Cu 2H O
(maøu ñ

        
       
dd
3 3 3 3 4 3
oûnaâu)
CH C CH AgNO NH CH C C Ag NH NO        
Khi cho sản phẩm thế tác dụng với axit lại giải phóng ankin:
3 3Ag C C Ag 2HNO HC CH 2AgNO      
IV. Điều chế
1. Điều chế axetilen
a) Tổng hợp trực tiếp
b) Từ metan
c) Thuỷ phân canxi cacbua
d) Tách hiđro của etan
2. Điều chế các ankin
a) Tách hiđrohalogenua khỏi dẫn xuất đihalogen
b) Phản ứng giữa axetilenua với dẫn xuất halogen
V. Ứng dụng của ankin
Chỉ có axetilen có nhiều ứng dụng quan trọng.
- Để thắp sáng (khí đất đèn).
- Dùng trong đèn xì để hàn, cắt kim loại.
- Dùng để tổng hợp nhiều chất hữu cơ khác nhau: anđehit axetic, cao su tổng hợp (policlopren), các chất dẻo và các dung môi,…
AREN
Benzen C6H6
1. Cấu tạo - đồng phân - tên gọi
a) Cấu tạo
- Phân tử benzen có cấu tạo vòng 6 cạnh đều. Mỗi nguyên tử C trong phân tử benzen tham gia 3 liên kết với 2C bên cạnh và H nhờ
3 obitan lai hoá sp2 nên tất cả các nguyên tử C và H đều nằm trên cùng mặt phẳng.Còn mối liên kết thứ 4 (liên kết ) được tạo nên nhờ
obitan 2p có trục vuông góc với mặt phẳng phân tử. Khoảng cách giữa các nguyên tử C trong phân tử là bằng nhau nên mây electron p
của nguyên tử C xen phủ đều với 2 mây electron 2p của 2 nguyên tử C bên cạnh, do đó trong phân tử benzen kh ông hình thành 3 liên kết
riêng biệt mà là một hệ liên kết thống nhất gọi là hệ liên hợp thơm, quyết định những tính chất thơm đặc trưng của nhân benzen;
vừa thể hiện tính chất no, vừa thể hiện tính chất chưa no.
Vì thế CTCT của benzen thường được biểu diễn bằng mấy cách sau:
- Gốc hiđrocacbon thơm
Khi tách bớt 1H khỏi phân tử benzen ta được gốc phenyl C6H5
-
Khi tách bớt 1H khỏi nguyên tử C trên nhân benzen của 1 phân tử hiđrocacbon thơm ta được gốc aryl.
Nếu tách 2H thì được gốc phenylen và arylen
b) Đồng phân
Vì các liên kết C - C trong nhân benzen đồng nhất nên benzen chỉ có 3 đồng phân vị trí.
- Nếu hai nhóm thế ở hai C lân cận ta có đồng phân ortho (viết tắt là o-) hoặc đánh số 1, 2.
- Nếu hai nhóm thế cách nhau một nguyên tử C (một đỉnh lục giác gọi là đồng phân meta (viết tắt là m-) hoặc 1, 3.
- Nếu hai nhóm thế ở hai nguyên tử C đối đỉnh gọi là đồng phân para (viết tắt là p-) hoặc 1, 4.

11. Ví dụ: Các đồng phân của điclobenzen C6H4Cl2.
2. Tính chất vật lý
- Benzen là chất lỏng không màu, rất linh động, có mùi đặc trưng, nhiệt độ sôi = 80oC.
- Benzen nhẹ hơn nước, không tan trong nước, nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ như rượu, ete, axeton.
- Benzen là dung môi tốt để hoà tan nhiều chất như Cl2, Br2, I2, S, P,…chất béo, cao su.
- Những chất đơn giản nhất trong dãy đồng đẳng của benzen là chất lỏng, những đồng đẳng cao hơn là chất rắn.
- Benzen được dùng làm nguyên liệu đầu để điều chế thuốc nhuộm, thuốc chữa bệnh, sợi tổng hợp, chất dẻo, phenol,nitrobenzen,
anilin.
Benzen là một trong những dung môi hữu cơ tốt nhất.
3. Tính chất hoá học của benzen.
Benzen vừa tham gia phản ứng thế vừa tham gia phản ứng cộng, trong đó phản ứng thế đặc trưng hơn, chứng tỏ nhân benzen rất bền.
Đặc điểm đó của benzen gọi chung là tính thơm.
a) Phản ứng thế: Dễ dàng hơn hiđrocacbon no mạch hở.
- Với halogen nguyên chất (Cl2, Br2) phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường có vỏ bào sắt xúc tác:
(brombenzen)
Chú ý: Bình thường benzen không làm mất màu nước brom.
- Phản ứng nitro hoá: Với HNO3 bốc khói, có mặt H2SO4 đặc, đun nóng nhẹ.
- Phản ứng với H2SO4 đặc
- Phản ứng với dẫn xuất halogen
b) Phản ứng cộng: Khó xảy ra hơn hiđrocacbon chưa no, mạch hở.
- Cộng hợp hiđro
- Cộng hợp clo và brom
4. Tính chất hoá học của các đồng đẳng benzen
a) Phản ứng thế
- Thế trên nhân benzen. Phản ứng thế trên nhân benzen của các đồng đẳng phụ thuộc vào ảnh hưởng của nhóm thế có sẵn đối với
nhân benzen. Người ta chia thành 2 loại.
+ Nhóm thế là nhóm đẩy electron:
Khi trên nhân benzen đã có nhóm thế đẩy electron như - NH2, - NR, - OH,
- OCH3, gốc ankyl - R, … (+C, +H) làm mật độ electron ở các vị trí ortho và para tăng, do đó phản ứng thế xảy ra dễ hơn (định
hướng thế vào vị trí o-, p-).
Ví dụ phân tử toluen C6H5 - CH3
+ Nhóm thế là nhóm hút electron
Khi trên nhân benzen có nhóm thế hút electron như - NO2, - SO3H, - COOH,

12. - CHO… (- C) làm giảm mật độ electron ở vị trí meta có trội hơn (định hướng thế vào vị trí m-).
Ví dụ ở phân tử C6H5 - NO2.
Sau đây là phản ứng thế của Br2 ứng với 2 trường hợp trên.
- Thế trên gốc ankyl:Với halogen xảy ra khi chiếu sáng không có xúc tác.
b) Phản ứng oxi hoá:
Các chất oxi hoá mạnh (như KMnO4) oxi hoá nguyên tử C của mạch nhánh đính trực tiếp với nhân benzen:
5. Điều chế
a) Điều chế benzen
- Chưng cất nhựa than đá.
- Từ axetilen:
- Từ xiclohexan.
- Từ n - hexan.
b) Điều chế các hiđrocacbon thơm khác

13. CHƯƠNG III – ANCOL – PHENOL
ANCOL (Rượu)
Định Nghĩa – CTTQ – Đồng Phân – Danh Pháp:
 Định nghĩa: Ancol là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm –OH liên kết trực tiếp với nguyên tử C no.
 Công thức tổng quát: R(OH)a hay CnH2n+2-2k-a(OH)a (a ≤ n).
 Phân loại:
- Theo cấu tạo gốc hiđrocacbon: ancol no, không no, thơm.
- Theo số lượng nhómOH: ancol đơn chức, đa chức.
- Theo bậc ancol (bằng bậc của C mang nhóm –OH).
I. ANKANOL (rượu no, đơn chức): CnH2n+1OH
1) Đồng phân – Danh Pháp:
a) Đồng phân:
Mạch cacbon.
Vị trí nhóm –OH.
Khác chức (là chức ete).
b) Danh pháp:
Tên gốc chức: Ancol + Tên gốc hiđrocacbon+ ic.
Ví dụ: CH3OH: ancol metylic, C2H5OH: ancol etylic.
Tên thay thế: Tên gốc hiđrocacbontương ứng + số chỉ vị trí nhóm –OH + ol
Ví dụ:
3 2 2
3 3
3
CH CH CH OH : propan 1 ol
CH CHOH CH : 2 metyl propan 2 ol
CH

    
    
2) Tính chất vật lý và liên kết hiđro:
Ancol có nhiệt độ nóng chảy,nhiệt độ sôi và độ tan trong nước cao hơn so với hiđrocacbon, dẫn xuất haloge n, ete có khối lượng
phân tử tương tự.
Nguyên nhân: ancol có liên kết –O–H phân cực nên hình thành được liên kết hiđro với nhau (làm tăng nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi)
và với nước (làm tăng độ tan trong nước).
...O H...O H...O H O H...O H...O H O H...O H...O H        
       
H H H R R R H R H

H2O – H2O Rượu – Rượu H2O – Rượu
3) Tính chất hóa học:
a) Phản ứng thế H của nhóm –OH ancol bằng kim loại kiềm
a a 2
a
R(OH) aNa R(ONa) H
2
   
2 5 2 5 2
1
C H OH Na C H ONa H
2
Natri etylat
   
Chú ý: 2 5 2 2 5(C H ONa H O C H OH NaOH )    Tái tạo lại ancol.
- Phản ứng dùng để nhận biết ancol.
- Từ tỉ lệ mol giữa ancol với H2 suy ra số nhóm –OH trong ancol:
2H
ancol
n a
coùa nhoùm OH
n 2
  
b) Thế nhómnhóm –OH ancol bằng gốc axit.
2ROH HA RA H O  
2 5 2 5 2C H OH HBr C H Br H O  
c) Tách H2O
* Tách H2O liên phân tử tạo ETE
2 4
o
H SO
2140 C
ROH ROH ROR H O   
- Thực chất đây là phản ứng thế nhóm –OH bằng OR’.
2 4
o
H SO
2 5 2 5 2 5 2140 C
2C H OH C H O C H H O   
(đieyl ete)

14. * Tách H2O nội phân tử: Phản ứng dùng điều chế anken từ ankanol.
2 4
o
H SO
n 2n 2 n 2n 2170 C
C H O C H H O  
2 4
o
H SO
2 5 2 4 2170 C
C H OH C H H O 
Nếu nhóm –OH gắn vào cacbon phi đối xứng (không đối xứng) thì tách theo quy tắc Zaixep (tương tự tách HX từ dẫn xuất
halogen).
o
2 4
2
3 3
H SO , 170 C
3 2 3 H O
3 2 2
CH CH CH CH
(saûn phaåm chính)
CH CH CH CH
CH CH CH CH
OH (saûn phaåm phuï)


  


   
 

d) Oxi hóa không hoàn toàn
* Ancol bậc 1 bị oxi hóa nhẹ thành anđehit
o
o
t
2 2
t
3 2 3 2
R CH OH CuO RCHO Cu H O
CH CH OH CuO CH CHO Cu H O
    
   
* Ancol bậc 2 bị oxi hóa nhẹ thành xeton
o
t
2R CH R CuO R C R Cu H O
OH O
 
        
* Ancol bậc ba bị oxi hóa thi gãy mạch cacbon.(Coi như không bị oxi hóa)
e) Phản ứng đốt cháy
o
t
n 2n 2 2 2 2
3n
C H O O nCO (n 1)H O
2
    
* Ancol no cháy luôn cho:
2 2H O COn n
4) Điều chế:
a) Từ anken + H2O
H
2 2 2 3 2CH CH H O CH CH OH

    
3 3
H
3 2 2
3 2 2
CH CH CH
OH (saûn phaåm chính)CH CH CH H O
CH CH CH OH
(saûn phaåm phuï)


 

   
  

Cộng theo quy tắc Maccopnhicop: phần H cộng vào C mang nhiều H hơn, còn nhóm –OH cộng vào C mang ít H.
b) Thủy phân dẫn xuất halogen:
o
t
2 5 2 5C H Cl NaOH C H OH NaCl  
c) Lên men tinh bột:
men
6 10 5 n 2 6 12 6
men röôïu
6 12 6 2 5 2
(C H O ) nH O nC H O (glucozô)
C H O 2C H OH 2CO
 
 
Dùng điều chế rượu etylic.
d) Oxi hóa không hoàn toàn
o
Cu/ 200 C,100atm
4 2 32CH O 2CH OH 
3
o
ZnO, CrO
2 3400 C, 200atm
CO 2H CH OH 
Dùng điều chế CH3OH.
II. POLIANCOL: R(OH)a hay CnH2n+2-2k-a(OH)a.
Với k là số liên kết  hay vòng (a ≤ n).
- Mỗi C chỉ chứa tối đa một nhóm –OH.
- Nếu C gắn với từ 2 nhóm –OH trở lên sẽ không bền và bị mất H2O, đưa về hợp chất bền hơn.
2H O
2R CH(OH) R CHO
  
2H O
2R C(OH) R R C R
O


     
2H O
3R C(OH) R COOH
  
Poliancol có các tính chất tương tự như ancol đơn chức. Riêng đối với poliancol có từ 2 nhóm –OH trở lên gắn ở 2 C liền kề thì có khả
năng làm tan Cu(OH)2, tạo thành phức chất tan, màu xanh lam thẫm đặc trưng.

15. Phản ứng này dùng để nhận biết chúng.
Ví dụ:
2 2 2
2 2
H
CH OH CH O HO CH
2CHOH + Cu(OH) CH O Cu O CH +2H O
C
  
 
    
2 2 2H OH CH OH O CH
H
  

III. PHENOL
1) Định nghĩa: phenol là loại hợp chất mà phân tử có nhóm –OH liên kết trực tiếp với vòng benzen.
Chất tiêu biểu:
OH OH
CH3
Phenol o–crezol
Chú ý: Phân biệt rượu thơm: có nhóm –OH dính vào mạch nhánh của vòng benzen.
Ví dụ:
CH2OH
Ancol benzylic
2) Tính chất hóa học:
Cặp electron chưa tham gia liên kết của nguyên tử Oxi tham gia liên hợp với các electron  của vòng
benzen, làm cho mật độ electron di chuyển vào vòng benzen, làm cho:
- liên kết O – H trở nên phân cực hơn (so với OH của ancol)  Dung dịch phenol có tính axit yếu (dung dịch phenolkhông làm
đổi màu quì tím).
- mật độ electron ở vòng benzen tăng lên, nhất là ở các vị trí o và p  phản ứng thế ở vòng benzen dễ hơn.
- liên kết C – O trở nên bền vững hơn so với ancol  nhóm OH của phenolkhông bị thế bởi gốc axit như ở ancol.
a) Tính axit:
- Phản ứng với kiêm loại kiềm:
6 5 6 5C H OH Na C H ONa+ ¾ ¾®
- Phản ứng với dung dịch kiềm:
6 5 6 5 2C H OH NaOH C H ONa H O+ ¾ ¾® +
(Natri phenolat tan)
b) Phản ứng thế: ở vòng benzen
OH OH
Br Br
+ 3Br2 
Br
kết tủa trắng
(2,4,6 – tribrom phenol)
OH OH
O2N NO2
+ 3HNO3 2 4H SO ñ

NO2
2,4,6 – trinitro phenol
(axit picric)
3) Điều chế phenol:
Từ benzen theo sơ đồ sau:
2 3 2
2 4
CH CH CH 1, O kk
6 6 6 5 3 2 6 5 3 32, H SOH
C H C H CH(CH ) C H OH CH OCH
 
   
Hoặc
o
2Cl / Fe NaOH, ññ, t , p H
6 6 6 5 6 5 6 5C H C H Cl C H ONa C H OH

  
O H

16. CHƯƠNG IV: ANĐEHIT – XETON – AXIT.
I. ANĐEHIT
1) Định nghĩa – Phân loại – Danh pháp:
*Định nghĩa: Anđehit là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm CH O  liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon hoặc
hiđro.
Thí dụ: H CH O  ; 3CH CH O  ; 6 5C H CH O  ; O CH CH O  
anđehit fomic anđehit axetic benanđehit anđehit
oxalic
(metanal) (etanal)
*Phân loại: Tùy vào cấu trúc mạch cacbon mà ta chia thành các loại: andehit no, không no và thơm.
*Đồng phân anđehit về mạch cacbon.
*Danh Pháp:
Tên thay thế:
Ví dụ: CnH2n+1CHO: ankanal
2) Tính chất hóa học
Phản ứng Phương trình phản ứng minh họa Ghi chú
1) CỘNG
a/ Cộng H2 (phản ứng
khử):
o
Ni,t
n 2n 1 2 n 2n 1 2C H CHO H C H CH OH  
o
Ni,t
3 2 3 2CH CHO H CH CH OH 
o
Ni,t
2 2 2 3 2 2CH CH CHO 2H CH CH CH OH  
Dùng điều chế ancol bậc 1.
Anđehit là chất oxi hóa, H2 là chất
khử.
Nếu anđehit là chất không no thì còn
xảy ra sự cộng hợp vào gốc
hiđrocacbon.
b/ Cộng HCN
(hiđroxianua)
o
Ni,t
n 2n 1 n 2n 1C H CHO HCN C H CHOH
CN
 

  Phản ứng này dùng để điều chế axit
có số C hơn ban đầu 1C.
c/ Cộng NaHSO3
(natri bisunfit)
o
Ni,t
3 3RCHO NaHSO R CHOH SO Na
(maøu traéng)
    
H hoaëc OH
3R CHOH SO Na RCHO
 
  
Dùng để nhận biết hoặc tách anđehit.
Khi cho tác dụng với axit hoặc với
bazơ mạch thì tái tạo lại anđehit ban
đầu.
2) PHẢN ỨNG OXI
HÓA KHÔNG HOÀN
TOÀN
a/ Bằng nước brom
2 2RCHO Br H O RCOOH 2HBr   
Lúc này anđehit là chất khử:
Phản ứng dùng để nhận biết anđehit.
b/ Bằng dung dịch
KMnO4
4 2
2
3RCHO 2KMnO H O
3RCOOH 2MnO 2KOH
  
 
Phản ứng dùng để nhận biết anđêhit.
c/ Bằng dung dịch
AgNO3/NH3 (phản
ứng tráng gương)
o
t
3 3 2
4 4 3
RCHO 2AgNO 3NH H O
RCOONH +2NH NO 2Ag
   

o
t
a 3 3 2
4 a 4 3
R(CHO) 2aAgNO 3aNH aH O
R(COONH ) +2aNH NO +2aAg
   
Phản ứng dùng để nhận biết anđehit
và để tráng gương, tráng ruột phích.
Từ tỉ lệ mol của Ag và anđehit suy ra
số nhóm anđehit trong phân anđehit:
Ag
anñehit
n 2a
n 1

Kết luận: Anđehit vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử.
*Chú ý: Đối với anđehit fomic HCHO coi như là anđehit 2 chức:
2 2 2HCHO 2Br H O CO 4HBr   
o
t
4 2 2 23HCHO 4KMnO 3CO 4MnO 4KOH H O    
o
t
3 3 2 4 2 3 4 3HCHO 4AgNO 6NH 2H O (NH ) CO +4NH NO 4Ag    
3) Điều chế anđehit:
a/ Phương pháp chung:
*Oxi hóa nhẹ ancol bậc 1:
o
t
2 2RCH OH CuO RCHO Cu H O   
*Thủy phân dẫn xuất đihalogen:
o
t
2 2RCHCl 2NaOH RCHO 2NaCl H O   
Tên của hiđrocacbon + al

17. *Thủy phân dẫn xuất halogen không no:
o
t
2R CH CHCl NaOH RCH CHO NaCl    
b/ Phương pháp riêng:
o
2 2
o
4
xt,t
4 2 2
PdCl ,CuCl
2 4 2 3
HgSO ,80 C
2 2 2 3
CH O HCHO H O
2C H O CH CHO
C H H O CH CHO
  
 
 
II. XETON
1) Định nghĩa – Danh pháp:
*Định nghĩa: Xeton là hợp chất phân tử có nhóm cacbonyl
C
O

 
liên kết với 2 gốc hiđrocacbon.
R C R'
O

 
*Danh pháp:
- Tên thay thế:
Tên gốc hiđrocacbon số chỉ vị trí on
Ví dụ: 3 3CH CO CH : propan-2-on 
3 2 3CH CO CH CH : butan-2-on  
- Tên gốc – chức:
Tên 2 gốc hiđrocacbon xeton
Ví dụ: 3 3CH CO CH : ñimetyl xeton 
2) Tính chất hóa học:
a/ Phản ứng cộng:
*Cộng H2:
     
P
o
Ni,t
2R C R' H R CH R'
O OH
* Cộng HCN
     
P
o
Ni,t
OH
R C R' HCN R C R'
O CN
* Cộng NaHSO3
      
P
o
Ni,t
3
3
OH
R C R' NaHSO R CH R'
O SO Na (maøu traéng)