Lý thuyết Hóa học 12 Bài 1: Ester – Lipid - Cánh diều

---

Haylamdo biên soạn tóm tắt lý thuyết Hóa 12 Bài 1: Ester – Lipid sách Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 12 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học 12.

Lý thuyết Hóa 12 Bài 1: Ester – Lipid - Cánh diều

I. ESTER

1. Khái niệm và danh pháp

a) Khái niệm

- Khi thay thế nhóm −OH ở nhóm carboxyl (−COOH) của carboxylic acid bằng nhóm –OR thì thu được ester. Trong đó, R là gốc hydrocarbon.

- Ester đơn chức có công thức tổng quát là R¹COOR² hay .

Với R¹ là gốc hydrocarbon hoặc nguyên tử hydrogen, R² là gốc hydrocarbon.

b) Danh pháp

Tên của ester đơn chức được gọi như sau:

Trong đó, tên gốc R¹COO được hình thành bằng cách thay đuôi ic trong tên carboxylic acid tương ứng bằng đuôi ate.

Ví dụ:

HCOOCH₃: methyl formate hay methyl methanoate.

CH₃COOCH=CH₂: vinyl acetate hay vinyl ethanoate.

2. Tính chất vật lí

- Ở điều kiện thường, các ester đều ở thể lỏng hoặc rắn.

- Nhiệt độ sôi của các ester thấp hơn nhiệt độ sôi của các alcohol và carboxylic acid có cùng số nguyên tử carbon trong phân tử. Nhìn chung, các ester no, đơn chức, mạch hở có nhiệt độ sôi tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối.

- Các ester có khả năng tạo liên kết hydrogen yếu với nước nên chúng thường ít tan trong nước hơn hẳn so với các alcohol và các carboxylic acid có cùng số nguyên tử carbon hoặc có khối lượng phân tử tương dương. Các ester có phân tử khối thấp (như methyl formate, ethyl formate, ethyl acetate) tan được một phần trong nước.

- Các ester thường nhẹ hơn nước. Các ester lỏng là những dung môi quan trọng, hoà tan được nhiều chất hữu cơ khác nhau.

- Một số ester có mùi thơm đặc trưng.

3. Tính chất hoá học

Ester bị thuỷ phân trong môi trường acid hoặc môi trường kiềm.

- Phản ứng thuỷ phân của ester trong môi trường acid thường là phản ứng thuận nghịch.

Ví dụ: 

- Phản ứng thuỷ phân ester trong môi trường kiềm là phản ứng một chiều (còn gọi là phản ứng xà phòng hoá).

Ví dụ: 

4. Ứng dụng và điều chế

a) Ứng dụng

Ester có nhiều ứng dụng trong công nghiệp.

b) Điều chế

- Các ester thường được điều chế bằng cách đun hỗn hợp gồm carboxylic acid và alcohol, sử dụng sulfuric acid đặc làm xúc tác.

Ví dụ: Phản ứng điều chế isoamyl acetate:

- Một số ester được điều chế bằng phương pháp khác.

Ví dụ: Trong công nghiệp, vinyl acetate được tổng hợp từ ethylene và acetic acid với sự có mặt của oxygen, sử dụng xúc tác palladium:

Vinyl acetate cũng có thể được tổng hợp từ acetic acid và acetylene, sử dụng zinc acetate làm xúc tác.

II. LIPID

1. Khái niệm và danh pháp

- Lipid là những hợp chất hữu cơ có trong tế bào sống, không tan trong nước nhưng tan được trong các dung môi hữu cơ kém phân cực như ether, chloroform, xăng, dầu,... Lipid bao gồm triglyceride (còn gọi là chất béo), sáp, steroid, phospholipid,... Hầu hết các lipid là ester.

- Chất béo là các triester (ester ba chức) của glycerol với các acid béo, gọi chung là các triglyceride.

- Acid béo là các monocarboxylic acid no hoặc không no. Hầu hết chúng có mạch carbon không phân nhánh với số nguyên tử carbon trong phân tử là số chẵn (thường từ 12 đến 24 nguyên tử C).

Công thức chung của chất béo là:

Trong đó, R¹, R², R³ là các gốc hydrocarbon, có thể giống hoặc khác nhau.

Chú ý:

+ Acid béo omega-3 là những acid béo không no, trong phân tử chứa nhóm C=C đầu tiên ở vị trí carbon số 3 (tính từ nhóm −CH₃).

+ Acid béo omega-6 là những acid béo không no, trong phân tử chứa nhóm C=C đầu tiên ở vị trí carbon số 6 (tính từ nhóm –CH₃).

- Một số chất béo, acid béo thường gặp:

2. Tính chât vật lí

- Ở điều kiện thường, các chất béo ở trạng thái lỏng (dạng dầu, thành phần chính của dầu lạc, dầu vừng, dầu dừa,...) hoặc rắn (dạng mỡ, thành phần chính của mỡ lợn, mỡ bò, mỡ cừu,...).

+ Khi trong phân tử chất béo chứa nhiều gốc acid béo no, chất béo thường ở thể rắn.

+ Khi trong phân tử chất béo chứa nhiều gốc acid béo không no, chất béo thường ở thể lỏng.

- Các chất béo nhẹ hơn nước, không tan trong nước và tan nhiều trong các dung môi hữu cơ kém phân cực.

3. Tính chất hoá học

- Chất béo là ester nên có phản ứng thuỷ phân trong môi trường acid hoặc trong môi trường kiềm giống như các ester khác.

- Ngoài ra, các chất béo còn có các tính chất hoá học:

a) Phản ứng hydrogen hóa:

-Các chất béo lỏng chứa các gốc của acid béo không no tác dụng với hydrogen ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, có xúc tác. Khi để nguội, sản phẩm thu được là các chất béo rắn.

Ví dụ:

- Trong công nghiệp, phản ứng này dùng để chuyển hoá chất béo lỏng thành chất béo rắn, thuận tiện cho việc vận chuyển và bảo quản, để sản xuất xà phòng và bơ nhân tạo.

b) Phản ứng oxi hoá bằng oxygen không khí

- Dầu, mỡ để lâu ngày trong không khí thường có mùi, vị khó chịu (mùi hôi, khét, vị đắng). Hiện tượng này được gọi là sự ôi mỡ.

- Quá trình ôi mỡ xảy ra là do gốc hydrocarbon không no có trong chất béo bị oxi hoá bởi oxygen trong không khí, sinh ra các hợp chất có mùi khó chịu và có hại cho sức khoẻ con người.

4. Ứng dụng

- Chất béo cung cấp đáng kể năng lượng cho cơ thể và được xem là nguồn dinh dưỡng quan trọng. Phần chất béo mà cơ thể chưa sử dụng được tích lại trong các mô mỡ. Chất béo còn được dùng để tổng hợp các chất cần thiết khác cho cơ thể, đồng thời có tác dụng đảm bảo sự vận chuyển và hấp thụ các chất tan được trong chất béo.

- Trong công nghiệp, chất béo được dùng để điều chế xà phòng và glycerol. Chất béo còn được dùng nhiều trong chế biến thực phẩm. Ngày nay, một số loại dầu thực vật còn được dùng để sản xuất nhiên liệu sinh học (biodiesel). Một số chất béo là nguồn cung cấp acid béo omega-3 và omega-6 cho cơ thể.