Lý thuyết chương I,II,III

 CHƯƠNG I:

ESTE – LIPIT

A. ESTE:

I. Khái niệm: Khi thay nhóm −OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm −OR thì được este.

Công thức tổng quát của este

a/ Trường hợp đơn giản: là este không chứa nhóm chức nào khác, ta có các công thức như sau:

− Tạo bởi axit cacboxylic đơn chức RCOOH và ancol đơn chức R'OH: RCOOR'.

− Tạo bởi axit cacboxylic đa chức R(COOH)a và ancol đơn chức R'OH: R(COOR')a.

− Tạo bởi axit cacboxylic đơn chức RCOOH và ancol đa chức R'(OH)b: (RCOO)bR'.

− Tạo bởi axit cacboxylic đa chức R(COOH)a và ancol đa chức R'(OH)_b: R_b(COO)_abR'_a.

Trong đó, R và R' là gốc hiđrocacbon (no, không no hoặc thơm); trường hợp đặc biệt, R có thể là H (đó là este của axit fomic H-COOH).

b/ Trường hợp phức tạp: là trường hợp este còn chứa nhóm −OH (hiđroxi este) hoặc este còn chứa nhóm

−COOH (este - axit) hoặc các este vòng nội phân tử … Este trong trường hợp này sẽ phải xét cụ thể mà không thể có CTTQ chung được. Ví dụ với glixerol và axit axetic có thể có các hiđroxi este như HOC3H5(OOCCH3)2 hoặc (HO)2C3H5OOCCH3; hoặc với axit oxalic và metanol có thể có este - axit là HOOC-COOCH₃.

c/ Công thức tổng quát dạng phân tử của este không chứa nhóm chức khác:

Nên sử dụng CTTQ dạng: C H_{n 2n + 2 2 }O_2a

(trong đó n là số cacbon trong phân tử este n ≥ 2, nguyên;  là tổng số liên kết  và số vòng trong phân tử 

≥ 1, nguyên; a là số nhóm chức este a ≥ 1, nguyên), để viết phản ứng cháy hoặc thiết lập công thức theo phần trăm khối lượng của nguyên tố cụ thể.

* Este đơn chức: RCOOR^, Trong đó R là gốc hidrocacbon hay H; R^’ là gốc hidrocacbon

* Este no đơn chức: CnH_2nO₂ ( với n2)

Tên của este : Tên gốc R^’+ tên gốc axit RCOO (đuôi at) Vd : CH₃COOC₂H₅ : Etylaxetat

CH₂=CH- COOCH₃: metyl acrylat

II. Đồng phân: Cách tính nhanh số đồng phân este:

1) Số đồng phân ancol đơn chức no C_nH_2n+2O : 2^n-2 (n < 6) 2) Số đồng phân andehit đơn chức no CnH2nO: 2^n-3 (n < 7)

3) Số đồng phân axit cacboxylict đơn chức no CnH2nO2: 2^n-3 (n < 7) 4) Số đồng phân este đơn chức no C_nH_2nO₂: 2^n-2 (n < 5) III. Tính chất vật lý:

● Nhiệt độ sôi, độ tan trong nước thấp hơn axit và ancol có cùng số cacbon: axit > ancol > este (Giữa các phân tử este không có các liên kết hiđro).

● Thường là chất lỏng, nhẹ hơn nước, dễ bay hơi, rất ít tan trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ khác. Các este có khối lượng phân tử rất lớn có thể ở trạng thái rắn (như mỡ động vật, sáp ong,…)

● Các este có mùi đặc trưng:

− Isoamyl axetat : mùi chuối chín

− Etyl butiat, etyl propionat: có mùi dứa

Trang 2

− Etyl isovalerat: có mùi táo,…

IV. Tính chất hóa học:

1. Phản ứng thủy phân:

Tính chất hoá học quan trọng nhất của este là phản ứng thuỷ phân. Sơ đồ thuỷ phân este (về cơ bản, chưa xét các trường hợp đặc biệt) là:

(este) (nước) (axit) (ancol)

● Thuỷ phân chính là quá trình nghịch của của phản ứng este hoá.

Phản ứng thuỷ phân có thể xảy ra trong môi trường axit hoặc môi trường bazơ.

− Phản ứng thuỷ phân trong môi trường kiềm được gọi là phản ứng xà phòng hoá.

● Đặc điểm của phản ứng thuỷ phân este:

− Phản ứng thuỷ phân este trong môi trường axit là phản ứng thuận nghịch. Sản phẩm của phản ứng trong điều kiện này luôn có axit cacboxylic. Để chuyển dịch cân bằng về phía tạo axit và ancol, ta dùng lượng dư nước.

− Phản ứng thuỷ phân este không những thuận nghịch mà còn rất chậm. Để tăng tốc độ phản ứng thuỷ phân ta đun nóng hỗn hợp phản ứng với với chất xúc tác axit (H2SO4, HCl…).

− Phản ứng xà phòng hoá chỉ xảy ra một chiều, sản phẩm thu được luôn có muối của axit cacboxylic.

(este) (kiềm) (muối) (ancol, phenol, anđehit …)

a. Thủy phân trong môi trường axit: tạo ra 2 lớp chất lỏng, là phản ứng thuận nghịch (2 chiều) RCOOR^, + H₂O ^{H SO d2}_o⁴

t



 RCOOH + R^,OH

b. Thủy phân trong môi trường bazơ ( Phản ứng xà phòng hóa ): là phản ứng 1 chiều RCOOR’ + NaOH ^t0 RCOONa + R’OH

2. Phản ứng của gốc hiđrocacbon:

Este không no (este của axit không no hoặc ancol không no) có khả năng tham gia phản ứng cộng và phản ứng trùng hợp – đây là tính chất do liên kết  quy định (tương tự như hiđrocacbon tương ứng). Một số phản ứng thuộc loại này có ứng dụng quan trọng là :

- Phản ứng chuyển hoá dầu (chất béo lỏng) thành mỡ (chất béo rắn) (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅ + 3H₂ ^{Ni, t0, p} (C₁₇H₃₅COO)₃C₃H₅

(Triolein) (Tristearin)

- Phản ứng trùng hợp vinyl axetat thành poli(vinyl axetat) CH₂ CH OCOCH₃ ^{xt, t}

o, p

CH CH₂ OCOCH₃ n n

- Trùng hợp metyl metacrylat thành poli(metyl metacrylat) – thuỷ tinh hữu cơ plexiglas.

nCH₂ CH COOCH₃ CH₃

xt, t^o, p

metyl metacrylat poli(metyl metacrylat) (PMM) CH CH₂

CH₃

COOCH₃ n

- Phản ứng tráng gương của este của axit fomic– (xem lại anđehit).

3. Phản ứng khử este bởi liti-nhôm hiđrua LiAlH4 thành ancol bậc I:

RCOOR' +⁴

3

1) LiAlH 2) H O

RCH₂OH + R'OH

(Chú ý: anhiđrit axit, halogenua axit cũng bị líti-nhôm hiđrua khử tương tự).

4. Một số phản ứng thủy phân đặc biệt của este:

Căn cứ vào sơ đồ phản ứng xà phòng hoá hay phản ứng thuỷ phân este ta có thể căn cứ vào sản phẩm tạo thành để suy đoán cấu tạo của este ban đầu.

Không nhất thiết sản phẩm cuối cùng phải có ancol, tuỳ thuộc vào việc nhóm –OH đính vào gốc hiđrocacbon có cấu tạo như thế nào mà sẽ có các phản ứng tiếp theo xảy ra để có sản phẩm cuối cùng hoàn toàn khác nhau, hoặc nữa là do cấu tạo bất thường của este gây nên.

Một số trường hợp thuỷ phân đặc biệt của este (không chứa halogen) thường gặp trong bài toán định lượng là :

● Este + NaOH  1 muối + 1 anđehit

⟹ Este có dạng: R-COO-CH=CH-R’

VD: CH3COOCH=CH2 + NaOH → CH3COONa + CH2=CH−OH → CH3COONa + CH3CHO (ancol không bền)

● Este + NaOH  1 muối + 1 xeton

⟹ Este có dạng: RCOOC(CH3)=CH-R’’

VD: CH₃COOC(CH₃)=CH₂ + NaOH → CH₃COONa + CH₂=C(CH₃)OH → CH₃COONa + CH₃-CO-CH₃ (ancol không bền)

● Este + NaOH  2 muối + H₂O (tỉ lệ n_este : n_NaOH = 1 : 2)

⟹ Este có dạng: R-COO-C6H4-R’ (este của phenol) VD: CH₃COOC₆H₅ + 2NaOH → CH₃COONa + C₆H₅ONa + H₂O

 Dựa vào tỉ lệ mol của este với NaOH, ta suy ra nhóm chức của este:

− Tỉ lệ mol este : NaOH là 1 : 1 ⟹ Este đơn chức R-COO-R’

− Tỉ lệ mol este : NaOH là 1 : 2 ⟹ Este 2 chức hoặc este đơn chức của phenol.

− Tỉ lệ mol este : NaOH là 1 : 3 ⟹ Este 3 chức (este của glixerol).

5. Phản ứng đốt cháy: Este đốt cháy tạo thành CO₂ và H₂O.

 ⟹ este đó là este no đơn chức, mạch hở (CnH2nO2)

→ V. Điều chế.

a/ Phản ứng của ancol với axit cacboxylic và dẫn xuất như clorua axit, anhiđrit axit, tạo ra este.

axit + ancol

0

2 4 ,

H SO đ t



 este + H₂O RCOOH + R^’OH

0

2 4 ,

H SO đ t



 RCOOR^’ + H2O

- Phản ứng của ancol với anhiđrit axit hoặc clorua axit thì phản ứng xảy ra nhanh hơn và một chiều (không thuận nghịch như khi tác dụng với axit)

Trang 4 (CH3CO)2O + C2H5OH CH3COOC2H5 + CH3COOH

CH3COCl + C2H5OH CH3COOC2H5 + HCl

b/ Phản ứng của phenol với anhiđrit axit hoặc clorua axit (phenol không tác dụng với axit cacboxylic) tạo este của phenol.

Ví dụ: phản ứng tạo phenyl axetat

(CH3CO)2O + C6H5OH CH3COOC6H5 + CH3COOH CH3COCl + C6H5OH CH3COOC6H5 + HCl

c/ Phản ứng cộng vào hiđrocacbon không no của axit cacboxylic Ví dụ: phản ứng tạo vinyl axetat

CH₃COOH + CHCH ^{xt, t0}CH₃COOCH=CH₂

d/ Phản ứng ankyl halogenua và muối bạc hay cacboxylat của kim loại kiềm RCOOAg + R'I  RCOOR' + AgI

RCOONa + RI  RCOOR' + NaI B. LIPIT:

I. Khái niệm: Lipit là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống,không hòa tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ không phân cực.

II. Chất béo:

1. Khái niệm: Chất béo là trieste của glixerol với axit béo gọi chung là triglixerit hay triaxylglixerol.

● Axit béo: là những axit cacboxylic đơn chức, mạch dài không phân nhanh và số nguyên tử cacbon là số chẵn.

+ C17H35COOH (axit stearic), C15H31COOH (axit panmitic): là những axit no, đơn chức.

+ C17H33COOH (axit oleic): là axit không no, 1 liên kết đôi C=C + C₁₇H₃₁COOH (axit linoleic): là axit không no, 2 liên kết đôi C=C

● Công thức chất béo:

R¹COO-CH₂ R¹,R²,R³: là gốc hidrocacbon 

R²COO-CH  R³COO-CH2

VD: [CH3(CH2)16COO]3C3H5: tristearin 2/ Tính chất vật lí:

− Chất béo động vật (mỡ): ở trạng thái rắn ở nhiệt độ phòng, do chứa phần lớn gốc axit béo no.

− Chất béo thực vật (dầu): ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ phòng, do chứa phần lớn gốc axit béo không no.

− Chất béo nhẹ hơn nước, không tan trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.

3/ Tính chất hóa học:

a. Phản ứng thủy phân: Chất béo + H2O

o

H t



 Axit béo + Glixerol VD: [CH₃(CH₂)₁₆COO]₃C₃H₅+3H₂O

o

H t



 3CH₃(CH₂)₁₆COOH+C₃H₅(OH)₃

b. Phản ứng cộng hidro của chất béo lỏng thành chất béo rắn (bơ nhân tạo) (C17H33COO)3C3H5 + 3H2 ₀

175 195 Ni

 C

(C17H35COO)3C3H5

lỏng rắn c. Phản ứng xà phòng hóa:

[CH3(CH2)16COO]3C3H5 + 3NaOH^t0 3[CH3(CH2)16COONa]

tristearin Natristearat → xà phòng

   

 CHƯƠNG II:

CACBOHIDRAT

I. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI:

− Cacbohiđrat ( còn gọi là gluxit hay saccarit) là những hợp chất hữu cơ tạp chức và thường có công thức chung là Cn(H2O)m

VD: glucozơ: C6H12O6 hay C6(H2O)6, saccarozơ: C12H22O11 hay C12(H2O)11...

− Phân loại: Gồm 3 nhóm chủ yếu sau:

II. MONOSACCRIT:

1. Glucozơ:

a) Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên:

− Là chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, vị ngọt.

− Glucozơ có trong các bộ phận của cây như rễ, hoa, quả,…Đặc biệt là trong quả nho chín, mật ong.

b) Cấu tạo phân tử:

− Công thức phân tử: C6H₁₂O₆ (M = 180)

− Công thức cấu tạo: CH2OH−CHOH−CHOH−CHOH−CHOH−CH=O viết gọn: CH2OH[CHOH]4CHO (*)

− Các dữ kiện để xác định cấu tạo phân tử glucozơ là:

+ Glucozơ có phản ứng tráng bạc và bị oxi hóa bởi nước Br2 tạo thành axit gluconic→ Phân tử glucozơ có

Monosaccarit là nhóm cacbohiđrat đơn giản, không bị thủy phân: Glucozơ, fructozơ.

Đisaccarit là nhóm cacbohiđrat khi bị thủy phân mỗi phân tử sinh ra hai phân tử monosaccarit: saccarozơ, mantozơ.

Polisaccarit là nhóm cacbohiđrat khi bị thủy phân đến cùng mỗi phân tử sinh ra nhiều phân tử monosaccarit: tinh bột, xenlulozơ.

CACBOHIĐRAT

Trang 6 nhóm −CHO

+ Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch màu xanh lam→ Phân tử glucozơ có nhiều nhóm −OH kề nhau.

+ Glucozơ tạo este chứa 5 gốc axit CH₃COO− → PT có 5 nhóm −OH

+ Khử hoàn toàn glucozơ thu được hexan → PT glucozơ có 6 nguyên tử C và mạch C không phân nhánh.

Vậy: Glucozo là hợp chất hữu cơ tạp chức, ở dạng mạch hở phân tử có cấu tạo của anđehit đơn chức và ancol 5 chức. CTCT của glucozo là CT (*)

* Chú ý: Trong dung dịch glucozo tồn tại chủ yếu ở dạng vòng 6 cạnh

c) Tính chất hóa học: Có tính chất hóa học của anđehit đơn chức và ancol đa chức:

* Tính chất của ancol đa chức:

− Tác dụng với Cu(OH)2: 2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O ( dd màu xanh lam)

− Phản ứng tạo este với anhiđrit axetic (CH3CO)2O tạo este chứa 5 gốc axit

* Tính chất của anđehit đơn chức:

- Phản ứng tráng gương:

C6H11O5-CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O ^t0 C6H11O5-COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3

Amoni gluconat - Oxi hóa bằng Cu(OH)₂/OH⁻:

C6H11O5-CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH → C6H11O5-COONa + Cu2O↓ + 3H2O (Natri gluconat) ( Đỏ gạch) - Oxi hóa bởi dd Br₂: Glucozơ làm mất màu dung dịch Br2:

C6H11O5-CHO + Br2 + H2O → C6H11O5−COOH + 2HBr

- Khử glucozo bằng H₂: CH₂OH[CHOH]₄CHO + H₂ → CH 2OH[CHOH]₄CH₂OH Sobitol

* Phản ứng lên men:

C₆H₁₂O₆ → 2C 2H₅OH + 2CO₂↑ d) Điều chế:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC ₆H₁₂O₆ Tinh bột glucozơ 2. Fructozơ: Là đồng phân của glucozơ

CTPT: C6H12O6

CTCT: CH2OH–CHOH–CHOH–CHOH–CO−CH2OH - Từ công thức cấu tạo ta thấy:

+ Fructozơ có tính chất của một ancol đa chức: Tác dụng với Cu(OH)2, phản ứng tạo este, cộng H2 tương tự glucozơ.

+ Fructozo cũng có phản ứng tráng gương với dd AgNO3/NH₃, phản ứng với Cu(OH)₂/OH⁻ tạo Cu₂O tương tự như glucozo vì trong môi trường kiềm fructozơ chuyển hóa thành glucozơ, tuy nhiên khác với glucozơ, fructozơ không làm mất màu dung dịch Br2

III. ĐISACCARIT:

1. Saccarozơ:

a) Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên:

− Saccarozơ là chất rắn, tinh thể không màu, tan nhiều trong H2O đặc biệt trong nước nóng.

− Saccarozơ có nhiều trong cây mía, củ cải đường, và hoa thốt nốt.

b) Cấu tạo phân tử:

− CTPT: C12H₂₂O₁₁ (M = 342)

− CTCT: Saccarozơ là một đisaccarit được cấu tạo từ một gốc glucozơ và một gốc fructozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi.

c) Tính chất hóa học: Saccarozơ không có nhóm chức −CHO nên saccarozơ không có tính chất của anđêhit nhưng có tính chất của ancol đa chức và phản ứng thủy phân.

− Phản ứng với Cu(OH)2

2C₁₂H₂₂O₁₁ + Cu(OH)₂ → (C₁₂H₂₁O₁₁)₂Cu + 2H₂O ( dung dịch màu xanh lam)

- Phản ứng thủy phân: C12H22O11 + H2O → C 6H12O6 + C6H12O6

Saccarozơ glucozơ fructozơ 2. Mantozơ: Là đồng phân của saccarozơ

- CTPT: C12H22O11

- CTCT: gồm 2 gốc glucozơ liên kết với nhau qua nguyên tử oxi

- Mantozơ có tính chất tương tự saccarozo, tuy nhiên, phân tử mantozơ có nhóm -CHO nên có phản ứng tương tự anđehit: Phản ứng tráng gương, dd Br2, Cu(OH)₂/OH^-...

IV. POLISACCARIT

1. Tinh bột: (C6H10O5)n ,M = 162n a) Tính chất vật lí:

- Là chất rắn màu trắng, không tan trong nước lạnh, tan được trong nước nóng tạo dd hồ tinh bột.

Trang 8 b) Cấu trúc phân tử

− CTPT: (C₆H₁₀O₅)_n

− Tinh bột thuộc loại polisaccarit, phân tử gồm nhiều mắc xích α-glucozơ liên kết với nhau.

− Cấu tạo: Gồm 2 dạng:

+ Amilozơ: Chiếm từ 20-30% khối lượng tinh bột, có các gốc α-glucozơ liên kết với nhau bằng liên kết α- 1,4-glicozit thành một chuỗi dài không phân nhanh. Phân tử khối của amilozơ khoảng 150.000-160.000 (ứng với n khoảng 1000-4000), phân tử không duỗi thẳng mà xoắn lại thành hình lò xo.

+ Amilopectin: Chiếm khoảng 70-80% khối lượng tinh bột, có cấu tạo mạch phân nhánh. Phân tử khối khoảng từ 300.000-3.000.000 (ứng với n khoảng 2000-200.000). Gồm nhiều đoạn mạch liên kết với nhau bằng liên kết α-1,6-glicozit.

c) Tính chất hóa học

− Phản ứng thủy phân:

(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

Tinh bột glucozơ

− Phản ứng màu với I2: Tinh bột + dd I2 → dd màu xanh tím

Do có cấu tạo dạng xoắn lò xo có lỗ rỗng, tinh bột hấp thụ iot cho màu xanh đặc trưng. Khi đun nóng, iot bị giải phóng ra khỏi phân tử tinh bột làm mất màu xanh, khi để nguội thì iot bị hấp thụ trở lại tạo ra màu xanh.

Phản ứng này dùng để nhận ra tinh bột.

2. Xenlulozo: (C6H10O5)n (không phải là đồng phân của tinh bột)

a) Tính chất vật lí: Là chất rắn dạng sợi, màu trắng, không tan trong nước, không mùi vị.

b) Cấu trúc phân tử:

− CTPT: (C6H10O5)n hay [C6H7O2(OH)3]n (mỗi mắc xích có 3 nhóm OH tự do)

− Xenlulozơ là một polisaccarit, phân tử gồm nhiều mắc xích β-glucozơ liên kết với nhau bởi liên kết β-1,4- glicozit, thành mạch kéo dài, không phân nhanh, không xoắn, có phân tử khối rất lớn (vào khoảng

1.000.000-2.400.000)

− Xenlulozơ khác với tinh bột ở những điểm sau:

+ Xenlulozơ có cấu tạo không phân nhánh (tinh bột có mạch phân nhánh).

+ Xenlulozơ không có cấu tạo xoắn lò xo (tinh bột có cấu tạo xoắn lò xo).

+ Xenlulozơ có phân tử khối lớn hơn nhiều so với tinh bột.

+ Xenlulozơ gồm nhiều mắc xích β-glucozơ (tinh bột gồm nhiều mắc xích α-glucozơ).

c) Tính chất hóa học:

− Phản ứng thủy phân: (C6H₁₀O₅)_n + nH₂O → nC 6H₁₂O₆ Xenlulozơ glucozơ

− Phản ứng với axit nitric:

[C₆H₇O₂(OH)₃]_n + 3nHONO₂ (đặc) → [C ₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n + 3nH₂O Xenlulozơ trinitrat

− Xenlulozo không tác dụng với Cu(OH)2, nhưng tan được trong dd [Cu(NH3)4](OH)2 (nước Svayde).

V. TỔNG KẾT VỀ CACBOHIĐRAT:

Chất

Phản ứng Glucozơ fructozơ Saccarozơ Mantozơ Tinh bột Xenlulozơ

H2 ( Ni, t^o) X X X

Cu(OH)2 X X X X

Cu(OH)₂/OH^-, t^o

X X X

dd AgNO3/NH3, t^o

X X X

Thủy phân X X X X

dd Br₂ X X

dd I2 X

Ghi chú: Dấu X là có phản ứng

   

 CHƯƠNG III:

AMIN – AMINO AXIT – PROTEIN

A. AMIN

Phân tử amoniac Thế 1H bởi R1 Thế 2H bới R1 và R2 Thế 3H bới R1, R2 và R3

N H

H

H ^N

H

H

R₁ N

R R H

1 2

N R

R R

2 1 3

Bậc amin Amin bậc 1 Amin bậc 2 Amin bậc 3

I. KHÁI NIỆM – PHÂN LOẠI − TÊN.

1. Khái niệm và bậc amin:

- Khi thay thế nguyên tử H trong phân tử NH3 (amoniac) bới gốc hidrocacbon R sẽ được amin.

- Thế 1H được amin bậc 1; thế 2H được amin bậc 2; thế 3H được amin bậc 3.

2. Phân loại:

Dựa vào gốc R Gốc R Gốc R no Gốc R không no Gốc R thơm

Amin Amin no Amin không no Amin thơm

Trang 10 Dựa vào nhóm

chức amin

Số nhóm chức 1 nhóm Từ 2 nhóm trở lên

Amin Đơn chức Đa chức

Dựa vào bậc amin

Số gốc R 1 gốc R 2 gốc R 3 gôc R

Amin Amin bậc 1 Amin bậc 2 Amin bậc 3

Công thức

Amin no, đơn chức, bậc 1.

CnH2n + 1 NH2 ; n1 Hoặc R^’ – NH2

3. Tên amiN:

Công thức cấu tạo Tên gốc – chức Tên gốc R ghép amin

Tên thay thế Tên ankan ghép amin

CH3 – NH2 Metyl amin Metan amin

CH3 – CH2 – NH2 etylamin Etanamin

CH3 – NH – CH3 đimetylamin N - Metylmetanamin

CH3 – CH2 – CH2 – NH2 porpylamin Propan – 1 - amin

(CH3)3N trimetylamin N,N – đimetyl metan amin

CH3[CH2]3NH2 butylamin Butan – 1 - amin

C2H5 – NH – C2H5 Đietylamin N - etanetylamin

C6H5 – NH2 phenylamin benzenamin

H2N[CH2]6NH2 hexametylenđiamin Hexa -1,6 - điamin

II. CẤU TẠO - TÍNH CHẤT 1. Cấu tạo

N H

H R₁

:

 amin có tính bazơ yếu.

- Nếu gốc R là gốc không no hoặc gốc thơm thì amin còn có phản ứng trên gốc R.

2- Tính chất:

Amin CH3NH2 và C2H5NH2 tan tốt trong nước.

a) Tính bazơ.

- dd amin là quì tím hóa xanh.

R^’NH2 + HOH [R^’NH3]⁺ + OH^-

Khả năng thủy phân của amin phụ thuộc vào gốc R^’ : R^’ no > R^’ không no > R^’ thơm.

 Amin thơm không làm quì tím hóa xanh.

Ghi nhớ : Tính bazơ của các amin.

R^’no – NH2 > R^’không no – NH2

> R^’thơm – NH2

Ví dụ : CH3 – CH2 – NH2 > CH2 = CH – NH2 > C6H5 – NH2

R^’no – NH2 < (R^’no)2NH < (R^’no)3N Ví dụ : C2H5NH2 < (C2H5)2NH < (C2H5)3N R^’nhỏ - NH2 < R^’lớn – NH2

Ví dụ : CH3 – NH2 < C3H7 – NH2

- Tác dụng với axit muối amoni R^’ – NH2 + HCl  R^’NH3Cl

Ví dụ : CH3NH2 + HCl  CH3NH3Cl (metyl amoni clorua) C6H5NH2 + HCl  C6H5NH3Cl

Nhắc : Các muối R^’NH3Cl là muối của bazơ yếu nên tác dụng với bazơ mạnh NaOH, KOH.

R^’NH3Cl + NaOH  R^’NH2 + NaCl + H2O Ví dụ : CH3NH3Cl + NaOH  CH3 NH2 + NaCl + H2O

C6H5NH3Cl + NaOH  C6H5NH2 + NaCl + H2O b) Phản ứng trên gốc R^’ không no hoặc thơm.

CH2 = CH – NH2 + H2 /^o

Ni t CH3 – CH2 – NH2

NH

+ 3Br

NH Br Br

Br

+ 3HBr

2

2 2

2,4,6 – tribrom anilin Phản ứng trên dùng nhận biết anilin.

B. AMINO AXIT ( AXIT AMIN) I. KHÁI NIỆM:

- Amino axit là loại hợp chất hữu cơ tạp chức, phân tử chứa đồng thời hai loại nhóm chức amino ( - NH2) và nhóm cacboxyl ( - COOH).

Trang 12 - Công thức chung của amino axit là (H2N)x R (COOH)y .

Lưu ý : amino axit có thể có tính axit, bazơ hoặc trung tính tùy thuộc vào số nhóm chức - NH2 và – COOH.

Trong công thức : (H2N)x R (COOH)y : nhóm – NH2 mang tính bazơ ; nhóm – COOH mang tính axit.

x y  amino axit có tính trung tính.

x y amino axit có tính bazơ.

x y amino axit có tính axit.

II. DANH PHÁP AMINO AXIT:

- Tên thay thế : axit ghép số chỉ nhóm (- NH2) – amino ghép tên thường của axit cacboxylic.

- Tên bán hệ thống : axit ghép chữ cái Hi Lạp - amino ghép tên thường của axit cacboxylic.

Chữ cái Hi Lạp :      , , , , , ...

- Tên thường:

- Tên kí hiệu:

CÔNG THỨC TÊN THAY THẾ TÊN BÁN HỆ

THỐNG

TÊN THƯỜNG

KÍ HIỆU H2NCH2COOH

(M = 75) Axit 2 – amino etanoic Axit amino axetic Glyxin Gly CH3CH(NH2)COOH

(M = 89)

Axit

2 - amino propanoic

Axit

- amino propionic Alanin Ala

(CH3)2CHCHNH2COOH (M = 117)

Axit

2 - amino – 3 – metyl butanoic

Axit

 - amino isovaleric Valin Val

H2N–[CH2]4–CHNH2COOH (M = 146)

Axit

2,6 – diamino hexanoic

Axit

 , - diamino caproic Lysin Lys

HOOC-CHNH2-CH2CH2COOH (M = 147)

Axit

2- amino pentadioic

Axit

 -amino glutaric Glutamic Glu HO−C6H4−CH2CH(NH2)−COOH

(có vòng thơm – M = 181)

Axit 2-amino – 3 (4-

hiđroxiphenyl) propanoic Tyrosin Tyr

III- CẤU TẠO PHÂN TỬ

Nhóm –NH2 nhận H⁺ tính bazơ Nhóm −COOH cho H⁺ tính axit

Phân tử axit amino axetic H2N - CH2 – COOH

Dạng phân tử

H N - CH - COO H H N - CH - COO

2 2

+

3 2

Dạng ion lưỡng cực

Lý tính : Do amino axit là những hợp chất ion lưỡng cực nên ở đk thường chúng là chất rắn kết tinh, dễ tan trong nước, nhiệt nóng chảy cao.

Amino axit có vị ngọt.

IV. TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Amino axit có:

− Tính chất của mỗi nhóm chức trong phân tử.

− Tính lưỡng tính.

− Phản ứng este hóa của nhóm – COOH.

− Phản ứng trùng ngưng.

1. Tính lưỡng tính: tác dụng với axit HCl, bazơ NaOH…

H2N - CH2 – COOH + HCl ClH3N - CH2 - COOH

H2N - CH2 – COOH + NaOH H2N - CH2 - COONa + H2O

* Sản phẩm mới sinh ra tác dụng được với 2 mol bazơ NaOH hoặc 2 mol axit HCl ClH3N - CH2 - COOH + 2 NaOH  H2N – CH2 COONa + NaCl + 2 H2O H2N - CH2 - COONa + 2 HCl  ClH3N – CH2 – COOH + NaCl

2. Tính axit –bazơ của amino axit:

Amino axit có thể có tính axit, bazơ hoặc trung tính tùy thuộc vào số nhóm chức (- NH2) và (– COOH).

a- Glyxin H2N – CH2 – COOH không làm quì tím đổi màu do có cân bằng:

H N - CH - COO H H N - CH - COO

2 2

+

3 2

b- axit glutamic là quì tím hóa đỏ do có cân bằng

HOOC - CH -CH -CH- COOH OOC- CH - CH - CH- COO + H NH NH+

2

2 2

3

2 2

+

c- Lysin làm quì tím hóa xanh do Lysin có cân bằng

Trang 14 H N - [CH ] - CH - COOH + H O H N - [CH ] - CH - COO + OH

NH

2 2

+

3

2

4 2 2 4

NH+3

3. Phản ứng este hóa của nhóm – COOH.

H2N – CH2 – COOH + C2H5OH

khi HCl

H2N – CH2 – COOC2H5 + H2O 4. Phản ứng trùng ngưng.

- Trùng ngưng Amino axit  polime thuộc loại poliamit - Nguyên tắc :

* Nhóm – NH2 bỏ H còn – NH –

* Nhóm – COOH bỏ OH còn – CO – - Sản phẩm tạo thành có H2O.

n H - HN -[CH ] - CO- OH

2 5

axit - amino caproic

to



H N - [C H 25 ]- C O + n n H O ²

VI. ỨNG DỤNG:

- Amino axit thiên nhiên (hầu hết là -amino axit) là hợp chất cơ sở để tạo ra protein.

- Một số axit amin dùng làm gia vị (bột ngọt) natri glutamat: NaOOC-CHNH2- [CH2]2 – COOH.

+ axit glutamic (HOOC-CHNH2- [CH2]2 – COOH) là thuốc hỗ trợ thần kinh.

+ methionin là thuốc bổ gan.

- Các axit 6-amino hexanoic (axit - amino caproic : H2N- [CH2]5- COOH); axit 7- amino heptanoic (axit - amino enantoic : H2N- [CH2]6-COOH) dùng chế tạo tơ amit như tơ nilon-6 , tơ nilon – 7…vv

C. PEPTIT – PROTEIN I. KHÁI NIỆM PEPTIT:

1. Đặc điểm peptit:

- Thủy phân hoàn toàn peptit được hh gồm từ 2 đến 50 đơn vị  -amino axit.

Peptit là loại hợp chất chứa từ 2 đến 50 gốc  -amino axit liên kết với nhau bằng các liên kết peptit.

* Liên kết peptit là liên kết – CO – NH – giữa hai đơn vị -amino axit với nhau.

* Nhóm

C - N

O H giữa hai đơn vị -amino axit gọi là nhóm peptit.

* Phân tử peptit hợp thành từ các  -amino axit bằng liên kết peptit theo trật tự nhất định.

Amino axit đầu N còn nhóm – NH2 ; amino axit đầu C còn nhóm – COOH.

Ví dụ :

H2N – CH2 – CO – NH – CH(CH3) – COOH Amino axit đầu N Amino axit đầu C H2N – CH(CH3) – CO – NH – CH2 - COOH Amino axit đầu N amino axit đầu C

* Phân tử chứa 2, 3, 4 … gốc -amino axit được gọi là đipeptit ; tripeptit ; tetrapeptit … phân tử chứa trên 10 gốc  -amino axit gọi là polipeptit.

Ví dụ

H2N – CH2 – CO – NH – CH(CH3) – COOH : là đipeptit

H2N – CH(CH3) – CO – NH – CH2 – CO – NH – CH(CH3) – COOH : là tripeptit

H2N – CH2 – CO – NH – CH(CH3) – CO – NH – CH2 – CO – NH – C(CH3)2 – COOH : là tetrapeptit

* Thường biểu diển cấu tạo của peptit bằng tên kí hiệu.

Ví dụ :

Hai dipeptit từ Glyxin và Alani được biểu diển là : Gly – Ala ; Ala – Gly.

2. Tính chất của peptit: Peptit có:

− Phản ứng thủy phân.

− Phản ứng tạo màu biure.

a) Phản ứng thủy phân: xúc tác axit hoặc bazơ.

- Thủy phân hoàn toàn peptit thu được hỗn hợp nhiều  -amino axit.

Ví dụ: Thủy phân peptit H2N – CH2 – CO – NH – CH(CH3) – CO – NH – CH2 – CO – NH – C(CH3)2 – COOH thu được các  -amino axit sau :

2 H2N – CH2 – COOH 1 H2N – CH(CH3) – COOH 1 H2N – C(CH3)2 - COOH b) Phản ứng tạo màu biure:

− Trong môi trường kiềm, peptit tác dụng với Cu(OH)2 cho hợp chất có màu tím. Đó là màu của phức chất giữa peptit có từ 2 liên kết peptit trở lên với ion Cu²⁺.

Dùng Cu(OH)2/NaOH để nhận biết peptit có 3 gốc aminoaxit trở lên.

II - KHÁI NIỆM PROTEIN.

1. Sơ lược về protein:

− Protein là thành phần chính của cơ thể sống : đông vật và thực vật.

Trang 16

− Protein là thức ăn quan trọng của người và một số động vật dưới dạng thịt, trứng, cá ...

− Protein được tạo ra từ các chuỗi peptit kết hợp lại với nhau.

2. Khái niệm: Protein là những polipeptit cao phân tử có khối lượng phân tử từ vài chục ngàn đến vài triệu đvC.

3. Phân loại:

− Protein đơn giản: Là loại protein khi thủy phân cho ra hỗn hợp các  -amino axit.

Ví dụ: + Abumin của lòng trắng trứng.

+ Firobin của tơ tằm.

− Protein phức tạp: Là loại protein hình thành từ protein đơn giản và thêm một thành phần phi protein.

Ví dụ: + Nucleoprotein chứa axit nucleic.

+ Lipoprotein chứa chất béo.

4. Cấu tạo của protein:

− Giống nhƣ phân tử peptit, phân tử protein được tạo bởi nhiều gốc  -amino axit nối với nhau bằng liên kết peptit.

− Khác với phân tử peptit là:

● Phân tử protein lớn hơn, phức tạp hơn (số gốc  -amino axit lớn hơn 50)

● Các phân tử protein không những có các gốc  -amino axit khác nhau, mà còn khác nhau về số lượng và trật tự sắp xếp của chúng.

5. Tính chất:

a) Tính chất vật lí: Nhiều protein tan được trong nước tạo thành dd keo, và bị đông tụ khi đun nóng.

Ví dụ: Hòa tan lòng trắng trứng vào nước rồi đun nóng thì lòng trắng trứng bị đông tụ.

b) Tính chất hóa học: Giống với peptit, protein có:

− Phản ứng thủy phân tạo ra -amino axit.

− Phản ứng tạo màu biure (màu tím) với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm.