Ancol anlylic là gì? Cấu tạo, tính chất và các ứng dụng?

1. Ancol anlylic là gì? 

Ancol Anlylic là một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học là C3H5OH hay C3H6O. Hợp chất này có nhóm OH và mang tính chất của một ancol. Theo quy ước quốc tế IUPAC, Ancol Anlylic còn có tên gọi khác là 2-propen-1-ol. Nó còn được biết đến với tên thông thường là rượu anlylic.

2. Cấu trúc phân tử của Ancol anlylic:

Ancol Anlylic có cấu trúc phân tử là CH2=CH-CH2-OH. Nhóm OH gắn với nguyên tử cacbon thứ ba của mạch, tạo thành một nhóm chức ancol. Nguyên tử cacbon thứ hai của mạch có liên kết đôi với nguyên tử cacbon thứ nhất, tạo thành một nhóm chức olefin. Do đó, Ancol Anlylic thuộc nhóm hợp chất ancol olefinic.

3. Tính chất của Ancol anlylic:

3.1. Tính chất vật lý: 

– Ancol Anlylic là một chất lỏng không màu, hòa tan trong nước. 

– Nó có mùi tương tự như etanol khi ở nồng độ thấp và mùi mù tạt khi ở nồng độ cao. 

– Điểm sôi của nó là 97°C, điểm nóng chảy là -129°C.

– Nhiệt độ đông đặc là -89 độ C. 

– Ancol Anlylic tan tốt trong nước và các dung môi hữu cơ như ethanol, ether và axeton.

3.2. Tính chất hóa học: 

* Ancol Anlylic (C3H5OH) có khả năng phản ứng với kim loại kiềm như Na, K để tạo ra muối và khí hydro. 

Phản ứng này được biểu diễn như sau:

– C3H5OH  + Na: CH2=CHCH2OH + Na → CH2=CHCH2ONa + ½ H2

– C3H5OH + K: CH2=CHCH2OH + K → CH2=CHCH2OK + ½ H2

Muối được tạo ra trong phản ứng gọi là natri ancolat hoặc kali ancolat, tùy thuộc vào kim loại kiềm. Muối này rất dễ bị thủy phân trong nước để tạo lại ancol ban đầu và kiềm.

Phản ứng của ancol với kim loại kiềm là một phản ứng đặc trưng của ancol nói riêng và các hợp chất hữu cơ có chứa nguyên tử H linh động nói chung. Nguyên tử H linh động là nguyên tử H có khả năng bị thay thế bởi các nguyên tử khác trong phản ứng.

* Ancol Anlylic (C3H5OH) tác dụng với HCl và các axit khác:

Ancol anlylic (C3H5OH) khi tác dụng với HCl và các axit khác, ancol anlylic sẽ tạo ra các este không no có công thức chung là C3H5OCOR, trong đó R là gốc của axit. Quá trình tạo este này được gọi là phản ứng este hóa. 

– Ví dụ, khi ancol anlylic tác dụng với axit axetic (CH3COOH), sẽ tạo ra este propenyl axetat (C3H5OCOCH3) và nước:

C3H5OH + CH3COOH → C3H5OCOCH3 + H2O

– Một ví dụ khác, Khi tác dụng với HCl, ancol anlylic sẽ tạo ra este cloroacetic và nước theo phương trình:

C3H5OH + HCl -> C3H5ClO2 + H2O

Este cloroacetic có tính chất hóa học tương tự như axit cloroacetic, là một axit mạnh có khả năng gây bỏng da và niêm mạc. Este cloroacetic cũng có thể phản ứng với các chất khác như ancol, amin, phenol để tạo ra các hợp chất hữu cơ khác.

* Ancol anlylic (C3H5OH) xảy ra phản ứng cháy:

Khi xảy ra phản ứng cháy với oxi trong không khí, ancol anlylic sẽ tạo ra nước (H2O) và carbon dioxide (CO2), giải phóng nhiệt và ánh sáng. 

– Phương trình phản ứng cháy của ancol anlylic có dạng:

C3H5OH + 4O2 -> 3CO2 + 3H2O + nhiệt + ánh sáng

– Ancol anlylic tác dụng với CuO gây ra phản ứng oxy hóa hoàn toàn hoặc oxy hóa không hoàn toàn: 

CH2=CHCH2OH + CuO → CH2=CHCHO + Cu + H2O

Để xảy ra phản ứng cháy, ancol anlylic cần có nguồn nhiệt kích thích và oxi đủ lượng. Nếu oxi không đủ, phản ứng cháy sẽ không hoàn toàn và tạo ra các sản phẩm khác như carbon monoxide (CO) hoặc than chì (C). Phản ứng cháy của ancol anlylic là một phản ứng thuận nghịch, tức là có thể đảo ngược lại nếu có điều kiện thích hợp. Tuy nhiên, trong điều kiện bình thường, phản ứng cháy của ancol anlylic là một phản ứng không thể đảo ngược.

4. Các ứng dụng của Ancol Anlylic:

Ancol Anlylic có độc tính cao, khá nguy hiểm. Nó được ứng dụng trong sản xuất các loại thuốc bảo vệ thực vật như thuốc trừ sâu và các chất hữu cơ khác. Ancol Anlylic cũng có thể được sử dụng như một chất phụ gia trong ngành dược phẩm, là thành phần quan trọng để pha chế thuốc ngủ, sản xuất thuốc và các sản phẩm dược phẩm khác.

5. Điều chế Ancol anlylic:

Cách điều chế Ancol anlylic (C3H5OH)

Có 4 phương pháp chính để điều chế Ancol anlylic, đó là:

– Khử nước propan – 1 – ol: CH3CH2CH2OH → CH2=CHCH2OH + H2O

– Thủy phân propen chloride: CH2=CHCH2Cl + H2O → CH2=CHCH2OH + HCl

– Oxy hóa propylen oxide và kali alum (KAl(SO4)2•12H2O) ở nhiệt độ cao: CH2OCHCH2 + KAl(SO4)2•12H2O → CH2=CHCH2OH + KAl(SO4)2•11H2O

– Cho glycerol tác dụng với acid formic: C3H5(OH)3 + HCOOH → CH2=CHCH2OH + 2 HCOOCH2CHOH

6. Những lưu ý khi sử dụng Ancol Anlylic:

Ancol Anlylic có tính độc hại cao, khá nguy hiểm cho sức khỏe con người và môi trường. 

– Nếu tiếp xúc với da hoặc niêm mạc, Ancol Anlylic có thể gây kích ứng, viêm, phỏng hoặc dị ứng. Nếu hít phải hơi Ancol Anlylic, có thể gây ho, khó thở, đau họng, chóng mặt hoặc ngất xỉu. 

– Nếu nuốt phải Ancol Anlylic, có thể gây buồn nôn, ói mửa, đau bụng, tiêu chảy hoặc tổn thương gan và thận. 

– Nếu Ancol Anlylic bị phóng hỏa hoặc nhiệt độ cao, có thể gây cháy nổ và tạo ra khí độc như CO và CO2. 

– Nếu Ancol Anlylic bị thải ra môi trường, có thể gây ô nhiễm không khí, nước và đất.

Một số lưu ý khi sử dụng Ancol Anlylic như sau:

– Khi sử dụng Ancol Anlylic, cần tuân thủ các biện pháp bảo vệ cá nhân như đeo găng tay, kính bảo hộ, khẩu trang và quần áo bảo hộ. Cần tránh hít phải khí Ancol Anlylic hoặc để nó tiếp xúc với da hoặc mắt.

– Khi bảo quản Ancol Anlylic, cần để nó ở nơi thoáng mát, khô ráo, xa tầm tay trẻ em và nguồn nhiệt. Phải đóng kín nắp chai sau khi sử dụng và không để Ancol Anlylic tiếp xúc với các chất oxi hóa mạnh hoặc kim loại.

– Nếu xảy ra tai nạn liên quan đến Ancol Anlylic, cần xử lý kịp thời và hợp lý. 

– Trường hợp Ancol Anlylic bị tràn, cần dùng cát hoặc bột chữa cháy để hấp thụ và loại bỏ. 

– Nếu Ancol Anlylic bị cháy, cần dùng bình cứu hỏa CO2 hoặc bột chữa cháy để dập tắt.

– Ancol Anlylic tiếp xúc với da hoặc mắt, cần rửa sạch với nước trong vòng 15 phút và đi khám bác sĩ. 

– Nếu Ancol Anlylic bị nuốt phải, cần uống nước sạch hoặc sữa và gọi cấp cứu ngay lập tức.

7. Một số bài tập về hợp chất Ancol Anlylic:

Bài 1: Chớ hỗn hợp A gồm hiđro, ancol anlylic và protein. Đốt cháy 1 mol hỗn hợp ở đktc thì thu được 40,32 lít khí CO2. Đem đun nóng hỗn hợp A với bột Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp B, có tỷ khối bằng 1.25 so với A. Nếu lấy 0,1 mol hỗn hợp B phản ứng với 0,25 lít dung dịch Br2 x mol/l thì vừa đủ. Hãy tính giá trị của x?

Lời giải chi tiết:

Coi hỗn hợp A gồm H2, C3H6, C3H6O

nCO2 = 1,8 mol = nC3H6O + nC3H6 = 0,6 mol => nH2 = 0,4 mol

Do mA = mB => MA/ MB = 1,25 => nA/nB = 1,25 => nB = 0,8 mol

→ nH2 phản ứng = 1 – 0,8 = 0,2 mol

Ta có: npi(B) = npi(A) – nH2 phản ứng = 0,4 mol = nBr2

Vậy với 0,1 mol B phản ứng thì số mol Br2 là:

nBr2 = 0,4.0,1/0,8 = 0,05 mol

→ x  0,2 lít

Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 45g hỗn hợp X gồm etylen glicol, ancol metylic, ancol anlylic, sorbitol, glixerol thì thu được 39,2 lít CO2 (ở đktc) và m (gam) H2O. Mặt khác, khi cho 45 gam hỗn hợp X phản ứng hoàn toàn với Na dư thì thu được 13,44 lít H2 (đktc). Hãy tính giá trị của m?

Lời giải chi tiết:

Khi ancol phản ứng với Na: 

nOH (X) = 2 nH2 = 1,2 mol = nO (X)

(do 1 nhóm OH chứa 1 nguyên tử O)

Bảo toàn C = nC = nCO2 = 1,75 mol

Do X tạo nên từ các nguyên tố C, H, O nên: mX = mC+mH+mO

→ 45 = 1,75 . 12 + mH + 1,2 . 16

→ mH = 4,8 gam

→ nH = 4, mol => nH2O = 2,4 mol

→ mH2O = 43,2 gam