Lý thuyết về ancol chi tiết nhất

Tú Văn Tháng Một 21, 2022

Xin chào các bạn, trong bài này HocThatGioi sẽ đưa ra lý thuyết về ancol chi tiết nhất. Đây là phần lý thuyết được HocThatGioi tóm tắt dễ hiểu nhất. Hãy đồng hành cùng chúng mình nhé!

1. Định nghĩa, phân loại, đồng phân và danh pháp ancol

1.1 Định nghĩa

Ancol là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có nhóm hyđroxyl $-OH$ liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no, công thức $R(OH)_n$

1.2 Phân loại

Tùy thuộc vào công thức cấu tạo của ancol thì ta có loại ancol khác nhau.

Theo gốc hiđrocacbon: ancol no, ancol không no, ancol thơm.

Ví dụ:

$CH_3OH, CH_2=CHCH_2OH, C_6H_5CH_2OH$

Theo số lượng nhóm hyđroxyl: ancol đơn chức, ancol đa chức.

Ví dụ:

$CH_3OH, C_2H_4(OH)_2,C_3H_5(OH)_3$

Bậc của ancol bằng bậc của nguyên tử $C$ liên kết với nhóm $-OH$

Nhóm $-OH$ có thể dính vào cacbon bậc 1, bậc 2, bậc 3 để thành ancol bậc 1, bậc 2, bậc 3.

1.3 Đồng phân

Ta có các dạng đồng phân của ancol như sau:

Mạch cacbon khác nhau
Vị trí của các nhóm $-OH$ khác nhau
Ngoài ra ancol đơn chức còn có đồng phân là ete: $R-O-R^{'}$

Ví dụ: Viết các đồng phân của $C_3H_8O$ :

$CH_3CH_2CH_2OH:$ propan-1-ol

$(CH_3)_2CHOH:$ propan-2-ol

$CH_3CH_2OCH_3:$ etyl metyl ete

1.4 Danh pháp

Tên gốc chức: Ancol + tên gốc hidrocacbon + ic

Ví dụ:

$CH_3CH_2OH:$ ancol etylic

$CH_3OH:$ ancol metylic

Tên thay thế: số chỉ vị trí nhánh – tên nhánh – tên mạch chính – số chỉ vị trí nhóm $-OH$ + ol

Lưu ý:
Mạch chính là mạch cacbon dài nhất có chứa nhóm

-OH

Đánh số thứ tự nguyên tử

C

mạch chính bắt đầu từ phía gần nhóm

-OH

hơn

Ví dụ:

$C_2H_4(OH)_2:$ etanđiol

2. Tính chất vật lí và tính chất hóa học ancol

2.1 Tính chất vật lí

Các ancol có nhiệt độ sôi cao hơn các hiđcacbon có cùng phân tử khối hoặc đồng phân ete của nó là do giữa các phân tử ancol có liên kết hiđro $\rightarrow$ Ảnh hưởng đến độ tan.

Từ $C_1$ đến $C_{12}$ ancol ở thể lỏng (khối lượng riêng d < 1), từ $C_{13}$ trở lên ở thể rắn.

$C_1$ đến $C_3$ tan vô hạn trong nước vì có liên kiết $H$ với nước.

Các poli như etylen glicol, glixerol thường sánh, nặng hơn nước và có vị ngọt.

Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ tan trong nước của ancol đều cao hơn so với các hiđrocacbon có khối lượng mol phân tử tương đương, do tạo được liên kết hiđro giữa các phân tử ancol với nhau và giữa các phân tử ancol với nước.

2.2 Tính chất hóa học

2.2.1 Phản ứng thế H

Phản ứng thế với kim loại mạnh $(Na,K,...)$

$C_nH_{2n+2-z}(OH)_z+zNa \rightarrow C_nH_{2n+2-z}(ONa)_z+\frac{z}{2}H_2$

Ví dụ:

$C_2H_5OH+Na \rightarrow C_2H_5ONa + \frac{1}{2}H_2$

Phản ứng của ancol đa chức

Các ancol có ít nhất 2 nhóm $-OH$ liên kết với các nguyên tử $C$ liền kề sẽ có phản ứng với $Cu(OH)_2$ tạo phức chất màu xanh đặc trưng:

$2C_3H_5(OH)_3+Cu(OH)_2 \rightarrow (C_3H_7O_3)_2Cu+2H_2O$

Như chất sau $OHCH_2CH_2CH_2OH$ sẽ không có phản ứng với $Cu(OH)_2$ vì hai nhóm $-OH$ không nằm liền kề nhau

2.2.3 Phản ứng thế nhóm OH

Phản ứng với $HX\, \, (HCl , H_2SO_4, HNO_3)$

$ROH+HX \rightarrow RX+ H_2O$

Ví dụ:

$C_2H_5OH+HCl_{d} \rightarrow C_2H_5Cl+H_2O$

Phản ứng tách nước từ hai phân tử ancol tạo ete

$n$ ancol $\Rightarrow \frac{n(n+1)}{2}$ ete

Ví dụ: Từ hai ancol $C_2H_5OH, CH_3OH$ sẽ tạo ra 3 ete

$2C_2H_5OH \rightarrow C_2H_5OC_2H_5 + H_2O (H_2SO_4,140^0C)$

$2CH_3OH \rightarrow CH_3OCH_3 + H_2O (H_2SO_4,140^0C)$

$C_2H_5OH + CH_3OH \rightarrow C_2H_5OCH_3 + H_2O (H_2SO_4,140^0C)$

2.2.4 Phản ứng tách nước từ một phân tử ancol tạo anken

$CH_3CH_2OH \overset{H_2SO_4,170^0C}{\rightarrow} CH_2=CH_2+H_2O$

Phản ứng tách nước tuân theo qui tắc Zaixep: Nhóm $-OH$ bị tách cùng với nguyên tử $H$ ở nguyên tử cacbon bên cạnh có bậc cao hơn.

2.2.5 Phản ứng oxi hóa

Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn bằng $CuO$

Ancol bậc 1 bị oxi hóa thành anđehit:

$R-CH_2OH+CuO \overset{t^0}{\rightarrow} R-CHO+Cu+H_2O$

$CH_3OH+CuO \overset{t^0}{\rightarrow} HCHO + Cu+H_2O$

Ancol bậc 2 bị oxi hóa thành xeton:

$(CH_3)_2CHOH+CuO \rightarrow (CH_3)_2CO + Cu+H_2O$

Phản ứng oxi hóa hoàn toàn bằng $O_2$

$C_nH_{2n+2-2k}O_z \overset{+O_2, t^0}{\rightarrow} nCO_2 + (n+1-k)H_2O$

Khi $k=0 \Rightarrow$ ancol no, $n_{ancol}=n_{H_2O}-n_{CO_2}$

3. Điều chế và ứng dụng của ancol

3.1 Điều chế

Phương pháp tổng hợp: Tổng hợp etanol từ etilen có sẵn sau quá trình lọc dầu

$Anken + H_2O \overset{t^0}{\rightarrow} ancol$

Phương pháp sinh hóa: Từ các nguồn nguyên liệu chứa nhiều tinh bột trong tự nhiên ( gạo, lúa mì,…) sau quá trình lên men thu được etanol

$(C_6H_5OH)_n \xrightarrow[+H_2O]{t^0, xt} C_6H_{12}O_6 \overset{enzim}{\rightarrow} C_2H_5OH$

3.2 Ứng dụng

Ancol ứng dựng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, y tế, động cơ,….

Trên đây là lý thuyết về ancol chi tiết . Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi. Hi vọng rằng bài viết sẽ mang lại thêm các kiến thức về ancol cho bạn. Hãy đồng hành cùng HocThatGioi để tiếp thu thêm các kiến thức hay, bổ ích nhé. Chúc các bạn học tốt!