Cho E (C3H6O3) và F (C4H6O5) là các chất hữu cơ mạch hở. Trong phân tử chất F chứa đồng thời các nhóm -OH, -COO- và -COOH. Xét các chuyển hóa sau:
(1) E + NaOH → X + Y
(2) F + NaOH → X + H2O
(3) X + HCl → Z + NaCl
Trong đó, X, Y, Z là các hợp chất hữu cơ. Hãy cùng phân tích để hiểu rõ hơn về cấu trúc và tính chất của E và F.
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần dựa vào các phản ứng hóa học đặc trưng của este và các nhóm chức khác. Phân tích sản phẩm để xác định cấu tạo của các chất ban đầu.
F chứa chức este, và khi thủy phân chỉ thu được một chất hữu cơ X, điều này gợi ý rằng X là sản phẩm thủy phân lặp lại từ F. Dựa vào số lượng nguyên tử carbon, chúng ta có thể suy đoán cấu trúc của E và F.
Công thức có thể là:
- E: HO – CH2 – COOCH3
- F: HO – CH2 – COO – CH2 – COOH
Phản ứng (1): HO – CH2 – COOCH3 + NaOH → HO – CH2 – COONa + CH3OH
Trong đó, X là HO – CH2 – COONa (Natri glycolat) và Y là CH3OH (Methanol).
Phản ứng (2): HO – CH2 – COO – CH2 – COOH + 2NaOH → 2HO – CH2 – COONa + H2O
Phản ứng này cho thấy F phản ứng với NaOH tạo ra sản phẩm X là HO – CH2 – COONa, giống như phản ứng (1).
Phản ứng (3): HO – CH2 – COONa + HCl → HO – CH2 – COOH + NaCl
Trong phản ứng này, X là HO – CH2 – COONa phản ứng với HCl tạo ra Z là HO – CH2 – COOH (Axit glycolic).
Từ các phân tích trên, chúng ta có thể thấy mối liên hệ giữa E, F, X, Y, và Z. Hãy cùng xem xét các nhận định sau:
a. Chất X có số nguyên tử oxygen bằng số nguyên tử hydrogen: Đúng, vì X: HO – CH2 – COONa (C2H3O3Na) có 3O và 3H.
b. Phân tử chất E chứa đồng thời nhóm -OH và nhóm -COOH: Sai, vì E: HO – CH2 – COOCH3 chứa nhóm -OH và nhóm este (-COOCH3) chứ không chứa nhóm -COOH.
c. Trong công nghiệp, chất Y được điều chế trực tiếp từ ethylene: Sai, vì Y là CH3OH (Methanol) thường được điều chế từ khí tổng hợp (CO và H2), không trực tiếp từ ethylene.
d. Nhiệt độ sôi của chất Y nhỏ hơn nhiệt độ sôi của ethyl alcohol: Đúng, vì Y là CH3OH (Methanol) có phân tử khối nhỏ hơn C2H5OH (Ethanol), nên nhiệt độ sôi thấp hơn.
Như vậy, thông qua việc phân tích các phản ứng và cấu trúc của các chất E (C3H6O3) và F (C4H6O5), chúng ta có thể hiểu rõ hơn về tính chất hóa học của chúng.
Hi vọng qua bài viết này, bạn đã có cái nhìn tổng quan và sâu sắc hơn về các hợp chất hữu cơ E (C3H6O3) và F (C4H6O5), cũng như các phản ứng liên quan đến chúng.
