Chuyên đề luyện thi THPT Quốc gia môn Hóa học Este vòng

CHUYÊN ĐỀ ESTE VÒNG

I. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG

 Ghi nhớ:

 Este một vòng, no, đơn chức có CTTQ là CnH2n-2O2.

 Este vòng thường gặp có số cạnh bằng 5 hoặc 6 vì vòng 5 và 6 cạnh thì bền vững.

 Ghi nhớ: Dấu hiệu để biết được este vòng đơn chức là

 mmuối = meste + mNaOH

 Phản ứng xà phòng hóa chỉ tạo ra 1 sản phẩm duy nhất.

 Danh ngôn: Lạc đường không đáng sợ. Đáng sợ nhất là không biết mình muốn đi đâu. Một khi đã có hướng đi và quyết tâm đến cùng thì chắc chắn sẽ tới

1. Este vòng tạo bởi hợp chất tạp chức: + Hợp chất tạp chức tạo ra este vòng thường gặp có dạng như sau: HO – R – COOH. + Khi đun nóng HO – R – COOH (có thể có xúc tác) thì nhóm – COOH sẽ phản ứng với nhóm – OH để tạo ra hai kiểu este sau:  Este đơn chức:

R

OH

COOH t0

+ H2O R

O

CO

+ Ví dụ:

CH2 CH2

O

CO CH2

CH2

CH2 CH2

OH

COOH CH2

CH2

t0

+ H2O

 Este hai chức:

R

COOH

OH

+

t0 R

HOOC

HO

R

COO

+ 2 H2O R

OOC

Ví dụ:

CH

COOH

OH

+

t0 CH

HOOC

HO

CH

COO

+ H2O CH

OOC

CH3 CH3

CH3 CH3

+ Phản ứng xà phòng hóa este vòng:  Este đơn chức:

t0 R

O

CO

+ NaOH HO R COONa

 mmuối = meste + mNaOH Ví dụ:

CH2 CH2

O

CO CH2

CH2

CH2 CH2

OH

COONa CH2

CH2 t0

+ NaOH

 Este hai chức:

t0 R

COO

R

OOC

+ 2NaOH 2 HO R COONa

DeThi.edu.vn

đích.

 Ghi nhớ: Dấu hiệu cần và đủ để biết được este vòng hai chức tạo bởi axit 2 chức và ancol 2 chức là:

 nNaOH = 2neste

nmuối = nancol.

Ví dụ:

t0

CH

COO

CH

OOC

CH3 CH3 + 2NaOH

CH3 CH COONa

OH 2

2. Este vòng tạo bởi hợp chất đa chức: + Phản ứng tổng quát tạo ra este đa chức tạo bởi axit đa chức và ancol đa chức như sau:

2 4

0

H SO ' x y y x.y x 2 , t đặc yR(COOH) + xR'(OH) R (COOH) R + x.yH O  

 Trong đó: x > 1; y > 1.  Khi x = y thì este là: R(COO)xR’ + Ví dụ x = y = 2 ta có:

R

COOH

COOH

+

t0 R'

HO

HO

R

COO

+ 2 H2O R'

COO H2SO4

+ Phản ứng xà phòng hóa:

R

COONa

COONa

+ t0

R'

HO

HO

R

COO

R'

COO

+ 2 NaOH

II. BÀI TẬP

 Ghi nhớ:

 Phản ứng với NaOH/CaO thường gặp là:

0 CaO

2 3 t

RCOONa NaOH

RH Na CO



 

 Phản ứng của ancol bậc I với CuO như sau:

0

2

2

t H O

RCH OH CuO

RCHO Cu 



 

 Ghi nhớ:

 Axit ađipic có công thức là:

HOOC-(CH2)4-COOH

Câu 1: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:

CH2 CH2

O

CO CH2

CH2

+ NaOH, t0

X (1)

+ NaOH/CaO, t0

Y (2)

+ CuO, t0

Z (3)

Giải

CH2 CH2

O

CO CH2

CH2

CH2 CH2

OH

COONa CH2

CH2 t0 + NaOH (1):

hay HO - (CH2)4 - COONa

(X)

(2): HO - (CH2)4 - COONa + NaOH

CaO, t0

CH3-(CH2)3-OH (Y)

(3): CH3-(CH2)3-OH + CuO

t0

CH3-(CH2)2-CHO + Cu + H2O

(Z) Câu 2: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau biết Y, Z đều là hợp chất đa chức:

2 (1) (2) (3) (4) Br axit ađipic NaOH NaOH Etilen X Y Z Y           

Giải (1): CH2=CH2 + Br2  CH2Br – CH2Br (X)

(2): CH2Br – CH2Br + 2NaOH

0t  CH2OH – CH2OH + 2NaBr

(Y)

DeThi.edu.vn

Viết gọn là:

C4H8(COOH)2  HO-CH2-CH2-OH có tên là etylen glicol.

 Phản ứng của R(OH)2 với R(COOH)2 có thể tạo 1 nhóm –COO– hoặc 2 nhóm –COO–

 Ghi nhớ:

 C3H6 có thể là propen hoặc xiclopropan. Vì Y đa chức nên C3H6 phải là xiclopropan.

 C2H4(OH)2 có tên là etylen glicol.

 Ghi nhớ:

 Nhóm CH3- và -CH2- có tên lần lượt là metyl và metylen.

 Nhóm – COOH phản ứng được với Na và NaHCO3; nhóm –OH chỉ phản ứng với Na.

 Nếu không có điều kiện D có nhóm metyl thì D có hai CTCT sau: (I): HO-CH2-CH2-COONa. (II): HO-CH(CH3)COONa.

C4H8

COOH

COOH

+ t0 C2H4

HO

HO

C4H8

COO

+ 2 H2O C2H4

COO

(3):

H2SO4

(Z)

t0 C4H8

COO

C2H4

COO (4): + 2NaOH C4H8(COONa)2 + C2H4(OH)2

(Y)

Câu 3: Hoàn thành sơ đồ sau biết Y, Z, T, M đều là hợp chất đa chức:

2 2 4 2 2 H (OH) 3 6 (1) (2) (3) (4) (5) Br O C NaOH CuO C H X Y Z T M          

Giải

(1):

CH2

CH2 CH2

+ Br2 Br-CH2-CH2-CH2-Br

(X) (2): Br–(CH2)3–Br + 2NaOH

0t  HO–(CH2)3–OH (Y) + 2NaBr

(3): HO-(CH2)3-OH + 2CuO

0t  OHC-CH2-CHO + 2Cu +

2H2O

(4): OHC-CH2-CHO + O2

0 xt, t  HOOC-CH2-COOH (T)

CH2

COOH

COOH

+

t0 C2H4

HO

HO

CH2

COO

+ 2 …