C2H2 ra CH3CHO – Phản ứng, cơ chế và ứng dụng

Giới thiệu

Trong hóa học hữu cơ, C2H2 (axetilen) là một hidrocacbon không no có nhiều phản ứng quan trọng, đặc biệt trong công nghiệp hữu cơ cơ bản. Một trong những phản ứng tiêu biểu là C2H2 ra CH3CHO (axetilen thành axetandehit). Đây là phản ứng có ý nghĩa lý thuyết lẫn thực tiễn, thường được đưa vào các đề thi và cũng ứng dụng trong công nghiệp tổng hợp hóa chất.

Phương trình hóa học C2H2 ra CH3CHO

Khi cho axetilen tác dụng với nước trong điều kiện xúc tác muối Hg²⁺ (thường là HgSO4) và axit H2SO4 loãng, sản phẩm thu được là axetandehit (CH3CHO):

• Chất tham gia: Axetilen (C2H2) và nước (H2O). 
• Điều kiện: Xúc tác HgSO4, môi trường H2SO4 loãng. 
• Sản phẩm: Axetandehit (CH3CHO). 

Giải thích phản ứng C2H2 ra CH3CHO

• Ban đầu, C2H2 cộng nước theo quy tắc cộng Markov, tạo ra hợp chất trung gian là vinyl ancol (CH2=CHOH). 
• Vinyl ancol không bền, nhanh chóng chuyển hóa (chuyển vị keto – enol) thành axetandehit (CH3CHO). 
• Đây là phản ứng đặc trưng của ankin có liên kết ba ở đầu mạch khi tham gia phản ứng cộng nước. 

  

Ý nghĩa và ứng dụng của phản ứng

1. Trong học tập 
   • Giúp học sinh hiểu rõ cơ chế cộng nước vào liên kết ba, đồng thời rèn luyện khả năng viết phương trình phản ứng hữu cơ. 
   • Là ví dụ minh họa rõ ràng cho quy tắc Markov và sự chuyển vị enol – keto. 
2. Trong công nghiệp 
   • Phản ứng C2H2 ra CH3CHO từng là phương pháp công nghiệp quan trọng để sản xuất axetandehit. 
   • Axetandehit là nguyên liệu trung gian để tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ khác: axit axetic, dung môi, nhựa, cao su tổng hợp… 
3. Trong thực tiễn 
   • Axetandehit có ứng dụng trong sản xuất hóa chất, dược phẩm, và cũng là một phần quan trọng trong chuỗi phản ứng tạo ra nhiều hợp chất hữu ích. 

     

Lưu ý an toàn

• C2H2 là khí dễ cháy nổ, cần bảo quản và sử dụng trong điều kiện an toàn, tránh tiếp xúc với tia lửa điện. 
• CH3CHO là chất dễ bay hơi, có mùi hắc, có thể gây hại cho sức khỏe nếu hít phải nhiều, do đó thí nghiệm phải tiến hành trong tủ hút. 

Kết luận

Phản ứng C2H2 ra CH3CHO là minh chứng tiêu biểu cho sự cộng nước vào ankin, vừa quan trọng về mặt lý thuyết, vừa có giá trị ứng dụng trong công nghiệp hữu cơ. Hiểu rõ cơ chế, điều kiện và sản phẩm giúp người học nắm vững kiến thức, đồng thời thấy được vai trò to lớn của hóa học trong đời sống và sản xuất.