Mở đầu
Nếu biến C=O thành CH–OH, khung carbon có cần đổi không? Với phản ứng khử đơn giản đang học, ta giữ khung và thay đúng nhóm chức.
Khử nhóm carbonyl
Aldehyde và ketone bị khử bởi NaBH₄, LiAlH₄ hoặc H₂ với xúc tác thích hợp. Có thể biểu diễn tác nhân khử bằng [H]:
$$\mathrm{CH_3CHO+2[H]\rightarrow CH_3CH_2OH},$$
$$\mathrm{CH_3COCH_3+2[H]\rightarrow CH_3CH(OH)CH_3}.$$
Aldehyde tạo alcohol bậc I, ketone tạo alcohol bậc II. Nếu dùng H₂, một mol nhóm C=O cộng một mol H₂; khung carbon được giữ nguyên.
Kiểm tra nhanh
Propanone cộng H₂ hoàn toàn với xúc tác Ni tạo chất nào?
Khử ketone không chuyển carbonyl về đầu mạch.
C=O giữa mạch chuyển thành CH–OH.
Trong điều kiện bài học, sản phẩm dừng ở alcohol.
Đây không phải phản ứng oxi hóa.
Lời giải
**Cách làm**
$\mathrm{CH_3COCH_3+H_2\rightarrow CH_3CH(OH)CH_3}$, sản phẩm là propan-2-ol.
Phản ứng cộng vào carbonyl
Trong điều kiện phù hợp, HCN cộng vào C=O tạo cyanohydrin:
$$\mathrm{R^1R^2C{=}O+HCN\rightarrow R^1R^2C(OH)CN}.$$
Carbon carbonyl nhận phần CN, oxygen nhận H; liên kết đôi C=O chuyển thành liên kết đơn.
Trong công thức tổng quát, một trong hai nhóm R¹, R² có thể là H đối với aldehyde.
HCN và cyanide cực độc; phương trình chỉ dùng để nhận dạng kiểu biến đổi hóa học, không phải hướng dẫn thí nghiệm.
Cách kiểm tra sản phẩm
Khi khử hoặc cộng:
1. Giữ nguyên tổng số carbon nếu tác chất không mang carbon; nếu cộng HCN thì tăng thêm một carbon từ CN.
2. Kiểm tra liên kết đôi C=O đã mất.
3. Bảo toàn số nguyên tử của tác chất.
4. Xác định bậc alcohol từ số nhóm carbon gắn vào carbon mang OH.
Không nhầm phản ứng khử carbonyl với phản ứng oxi hóa aldehyde thành acid.
Ví dụ mẫu
Khử CH₃COCH₂CH₃ cho CH₃CH(OH)CH₂CH₃, butan-2-ol.
> **Dễ nhầm:** Nếu cộng HCN vào chính ketone đó, thu CH₃C(OH)(CN)CH₂CH₃ với năm C, không phải bốn C.
Luyện tập
0,25 mol ethanal bị khử hoàn toàn bằng H₂ cần tối thiểu bao nhiêu mol H₂?
Đã chia đôi tỉ lệ.
Một nhóm C=O cộng một H₂.
Đã nhân đôi không có cơ sở.
Không phù hợp phương trình.
Lời giải
**Cách làm**
$\mathrm{CH_3CHO+H_2\rightarrow CH_3CH_2OH}$ có tỉ lệ 1 : 1, nên cần 0,25 mol H₂.
Ghi nhớ
- Khử aldehyde tạo alcohol bậc I, khử ketone tạo alcohol bậc II; mỗi C=O cần 1 mol H₂.
- Phản ứng cộng vào C=O phải bảo toàn nguyên tử và xét độ phân cực.
Đang học