Giáo án Tuyển tập các bài tập hữu cơ

 TUYỂN TẬP CÁC BÀI TẬP HỮU CƠ
Câu 1 
1) Hôïp chaát höõu cô X coù caáu taïo khoâng voøng, coù coâng thöùc phaân töû C4H7Cl vaø coù caáu hình E. Cho X taùc duïng vôùi dung dòch NaOH trong ñieàu kieän ñun noùng thu ñöôïc hoãn hôïp saûn phaåm beàn coù cuøng coâng thöùc C4H8O . Xaùc ñònh caáu truùc coù theå có cuûa X.
2) Cho buten – 2 vaøo dd goàm HBr , C2H5OH hoaø tan trong nöôùc thu ñöôïc caùc chaát höõu cô gì ? Trình baøy cô cheá phaûn öùng taïo thaønh caùc chaát treân .
3) Phân tích 1 terpen A có trong tinh dầu chanh thu được kết quả sau: C chiếm 88,235% về khối lượng, khối lượng phân tử của A là 136 (đvC). A có khả năng làm mất màu dd Br2 , tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1:2, không tác dụng với AgNO3/NH3. Ozon phân hoàn toàn A tạo ra 2 sản phẩm hữu cơ : anđehitfomic và 3-axetyl-6-on heptanal. Xác định công thức cấu tạo của A. Xác định số đồng phân lập thể (nếu có).
Cho C = 12; H = 1.
	 Giải
1. ÖÙng vôùi caáu hình E thì C4H7Cl coù 3 caáu truùc
C = C 
 CH3	 CH3 C2H5 H	 CH3	 H 	
	 C = C	 C = C	 	 
 H	 Cl	 	 H 	 Cl	 H	 CH2Cl
 	 (1)	(2) 	 (3)
 X + dung dịch NaOH , t0c thu được hổn hợp sản phẩm bền 
 Vậy cấu trúc của X là : H3C H
 C = C
 H CH2Cl
.2. CH3CH = CHCH3 + H+ 
Br-
 CH3CH2CHBrCH3 
C2H5OH
	 H 
3. Xác định công thức cấu tạo của A. Xác định số đồng phân lập thể (nếu có) 
Đặt A: CxHy
x : y = (88,235:12) : 11,765 = 10 : 16 Þ CT thực nghiệm (C10H16)n
MA = 136 Þ CTPT A : C10H16 (số lk p + số vòng = 3) 
A tác dụng Br2 theo tỉ lệ mol 1:2 Þ A có 2 liên kết p và 1 vòng
A không tác dụng với AgNO3/NH3 Þ A không có nối ba đầu mạch
 Ozon phân hoàn toàn A tạo ra 2 sản phẩm hữu cơ : anđehitfomic và 3-axetyl-6-on heptanal 
Þ CTCT A:
A có 1 C* nên số đồng phân lập thể là 2	
Câu 2 
1) Từ các chất ban đầu có số nguyên tử cacbon ≤ 3, viết các phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện nếu có) điều chế: Axit xiclobutancacboxylic và Xiclopentanon .
Từ dẫn xuất halogen có thể điều chế được axit cacboxylic theo sơ đồ sau :
	RX RMgX R-COOMgX R-COOH	
	Dựa theo sơ đồ trên từ metan hãy viết phương trình phản ứng điều chế:Axit metyl malonic
 GIẢI
Br(CH2)3Br
C2H5O-
COOC2H5
C
CH2
CH2
CH2
COOC2H5
+ CH2(COOH)2 	 CH2(COOC2H5)2
 C2H5OH
1.
+ BrCH2CH2Br Br(CH2)4Br NC(CH2)4CN HOOC(CH2)4COOH 
 Zn
KCN
 H2O
CH
CH2
CH2
CH2
H3O+
- CO2
COOH
 Ca(OH)2
COO
COO
Ca
 to
O
2.
 2CH4 C2H2 + 3H2
 C2H2 + 2 HCl CH3-CHCl2
 CH3-CHCl2 + 2Mg CH3-CH(MgCl)2
 CH3-CH(MgCl)2 + 2CO2 CH3-CH(COOMgCl)2
 CH3-CH(COOMgCl)2 + 2HCl CH3-CH(COOH)2 + 2MgCl2
Câu 3 . Cho s¬ ®å ph¶n øng:
Ben zen AB CD (C6H10O4)
X¸c ®Þnh c«ng thøc cÊu t¹o cña A , B , C , D.
	GIẢI
S¬ ®å chuyÓn ho¸:
C6H6 C6H12C6H11ClC6H10 HOOC-(CH2)4-COOH
 (A) (B) (C) (D)
C«ng thøc cÊu t¹o:	Cl	
	HOOC-(CH2)4-COOH
	 (A) (B) (C) (D)
C©u 4 
 Hîp chÊt h÷u c¬ A chøa 79,59 % C; 12,25 % H; cßn l¹i lµ O chØ chiÕm mét nguyªn tö trong ph©n tö. Ozon ph©n A thu ®­îc HOCH2CH=O ; CH3[CH2]2COCH3 vµ CH3CH2CO[CH2]2CH=0. NÕu cho A t¸c dông víi brom theo tØ lÖ mol 1:1 råi míi ozon ph©n s¶n phÈm chÝnh sinh ra th× chØ thu ®­îc hai s¶n phÈm h÷u c¬, trong sè ®ã cã mét xeton. §un nãng A víi dung dÞch axit dÔ dµng thu ®­îc s¶n phÈm B cã cïng c«ng thøc ph©n tö nh­ A, song khi ozon ph©n B chØ cho mét s¶n phÈm h÷u c¬ duy nhÊt.
1. X¸c ®Þnh c«ng thøc cÊu t¹o vµ gäi tªn A.
2. T×m c«ng thøc cÊu t¹o cña B vµ viÕt c¬ chÕ ph¶n øng chuyÓn ho¸ A thµnh B.
H­íng dÉn gi¶i: 
 79,59
 12 
 12,25
 1 
 8,16
 16 
1. 
 : : = 13 : 24 : 1
 A cã c«ng thøc ph©n tö C13H24O.
Tõ s¶n phÈm ozon ph©n t×m ra 2 c«ng thøc cÊu t¹o cã thÓ phï hîp:
CH3CH2CH2C=CH CH2CH2C=CHCH2OH CH3CH2CH2C = CCH2CH2CH=CHCH2OH
 CH3 CH2CH3 H3C CH2CH3
 (A1) (A2)
 Br2
 1 : 1
Tõ ph¶n øng brom ho¸ råi ozon ph©n suy ra (A1) phï hîp, v×:
CH3CH2CH2C=CH CH2CH2C=CHCH2OH 
ozon ph©n
 (A1) CH3 CH2CH3 
CH3CH2CH2CBrCHBrCH2CH2C=CHCH2OH xeton + O=CHCH2OH 
 Br2
 1 : 1
 CH3 CH2CH3 
	CH3CH2CH2C = CCH2CH2CH=CHCH2OH
ozon ph©n
 (A2) H3C CH2CH3
CH3CH2CH2CBrCBrCH2CH2CH=CHCH2OH an®ehit + O=CHCH2OH 
 H3C CH2CH3
Tªn cña A: 3-Etyl-7-metyl®eca-2,6-®ien-1-ol
2. B ph¶i lµ hîp chÊt m¹ch vßng cã chøa 1 nèi ®«i trong vßng. B sinh ra tõ A do ph¶n øng ®ãng vßng: 
 (A) (B) 
Câu 5
1. Dïng c¬ chÕ ph¶n øng ®Ó gi¶i thÝch c¸c kÕt qu¶ thùc nghiÖm sau: 
a) H»ng sè tèc ®é dung m«i ph©n 3-metylbut-2-enyl clorua trong etanol lín h¬n dung m«i ph©n anlyl clorua 6000 lÇn.
b) Sau khi hoµ tan but-3-en-2-ol trong dung dÞch axit sunfuric råi ®Ó yªn mét tuÇn th× thu ®­îc c¶ but-3-en-2-ol vµ but-2-en-1-ol.
c) Xö lÝ but-2-en-1-ol víi hi®ro bromua th× thu ®­îc hçn hîp 1-brombut-2-en vµ 3-brombut-1-en.
d) Xö lÝ but-3-en-2-ol víi hi®ro bromua còng thu ®­îc hçn hîp 1-brombut-2-en vµ 3-brombut-1-en. 
2. Cho biÕt s¶n phÈm nµo lµ s¶n phÈm chÝnh trong mçi hçn hîp sau khi xö lÝ but-2-en-1-ol, but-3-en-2-ol víi hi®ro bromua ë trªn? V× sao? 
H­íng dÉn gi¶i:
1. a) Dung m«i ph©n (CH3)C=CHCH2Cl trong etanol x¶y ra theo c¬ chÕ SN1 vµ t¹o cacbocation trung gian:
+
C+ bËc ba bÒn h¬n C+ bËc mét CH2-CH=CH2 nªn h»ng sè tèc ®é lín h¬n.
b) Cã sù chuyÓn vÞ anlylic nªn tån t¹i 2 s¶n phÈm:
c) Cã sù chuyÓn vÞ anlylic nªn tån t¹i 2 s¶n phÈm:
d) T­¬ng tù c): 
2. S¶n phÈm chÝnh lµ CH3-CH=CH-CH2Br v×: ®Én xuÊt bËc mét c©n ®èi h¬n dÉn xuÊt bËc hai vµ dÉn xuÊt bËc mét lµ anken cã nhiÒu nhãm thÕ h¬n nªn bÒn h¬n anken ®Çu m¹ch.
C©u 6 ViÕt s¬ ®å ®iÒu chÕ c¸c axit sau ®©y:
a) Axit: benzoic, phenyletanoic, 3-phenylpropanoic tõ benzen vµ c¸c ho¸ chÊt cÇn thiÕt kh¸c. 
b) Axit: xiclohexyletanoic, 1-metylxiclohexan-cacboxylic tõ metylenxiclohexan vµ c¸c ho¸ chÊt cÇn thiÕt kh¸c. 
Gi¶i: a) 
 n 
 [O]
b)
C©u 7 Tõ metylamin vµ c¸c ho¸ chÊt cÇn thiÕt kh¸c (benzen, etyl acrilat, natri etylat vµ c¸c chÊt v« c¬), h·y viÕt s¬ ®å ®iÒu chÕ N-metyl-4-phenylpiperi®in.
Gi¶i:
CH2-CH2-COOC2H5
CH2-CH2-COOC2H5
CH3NH2 CH3-N
C2H5ONa
1. OH-
 2. H3O+, to
1. C6H5MgBr
2. H3O+
C©u 8
Cho axit cacboxylic no, m¹ch hë chøa n nguyªn tö C vµ a nhãm COOH (A). §Ó trung hoµ 5,2 gam axit A trªn cÇn dïng 16ml dung dÞch NaOH 20% (d = 1,25g)
LËp biÓu thøc liªn hÖ gi÷a a vµ n
Cho n = a+ 1, x¸c ®Þnh c«ng thøc ph©n tö vµ viÕt c«ng thøc cÊu t¹o, gäi tªn quèc tÕ cña A.
 GIẢI:
Gäi c«ng thøc ph©n tö cña A lµ:
 Cn-aH2(n-a) + 2–a(COOH)a hay Cn-aH2N+2-4a(COOH)a
 a ³ 1, n ³ a 
Sè mol NaOH lµ: nNaOH = = 0,1 mol 
Cn-aH2N+2-4a(COOH)a + aNaOH ® Cn-aH2N+2-4a(COONa)a + aH2O 
Sè mol A = = 
 Û 11a = 7n + 1 
* Víi n = a + 1 Þ 11a = 7 (a + 1) + 1
 4a = 8 ® a = 2 , n = 3
C«ng thøc ph©n tö cña A: C3H4O4
C«ng thøc cÊu t¹o cña A lµ:
 COOH
 CH2
 COOH : axit propan®inoic 
Câu 9- Hai hîp chÊt th¬m A vµ B ®Òu cã c«ng thøc ph©n tö CnH2n-8O2. H¬i B cã khèi l­îng riªng 5,447 g/l (®ktc). A cã kh¶ n¨ng ph¶n øng víi kim lo¹i Na gi¶i phãng H2 vµ cã ph¶n øng tr¸ng g­¬ng. B ph¶n øng ®­îc víi Na2CO3 gi¶i phãng khÝ CO2 .
	a) ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o cña A,B.
	b) A cã 3 ®ång ph©n A1 ; A2 ; A3 , trong ®ã A1 lµ ®ång ph©n cã nhiÖt ®é s«i nhá nhÊt. X¸c ®Þnh c«ng thøc cÊu t¹o cña A1 , gi¶i thÝch.
c) ViÕt s¬ ®å chuyÓn ho¸ o-crezol thµnh A1 ; toluen thµnh B.
 GIẢI
MB = 5,447.22,4 = 122 (g) => CTPT cña A,B: C7H6O2
A + Na H2 => A cã nhãm -OH.
A + AgNO3 Ag => A cã nhãm -CH=O
( 0,75 ®iÓm)
a)CTCT cña A: ( 0,5 ®iÓm)
	CH=O CH=O CH=O
	 OH
	 OH
	 COOH OH
B + Na2CO3 CO2 => B lµ axit: 	
	CH=O	 
b) A1 lµ:	 OH
	v× A1 cã liªn kÕt hi®ro néi ph©n tö lµn gi¶m nhiÖt ®é s«i.
TÝnh axit cña B m¹nh h¬n axit CH3-COOH v× nhãm -C6H5 lµ nhãm hót e. ( 0,5 ®iÓm)
c) S¬ ®å ph¶n øng tõ o-crezol thµnh A1: ( 1,0 ®iÓm )
 CH3 CH2Cl CH2OH CH=O
 OH OH OH OH 
Tõ toluen B: CH3	COOH
C©u 10. Isoleuxin được điều chế theo dãy các phản ứng sau (A, B, C, D là kí hiệu các chất cần tìm): 
 A 	B 	 C 	 D Isoleuxin
 C2H5ONa	2. HCl	 	 
Hãy cho biết công thức cấu tạo của các chất A, B, C, D và Isoleuxin. 
CÂU 11. Ephedrin (G) là một hoạt chất dùng làm thuốc chữa bệnh về hô hấp được chiết từ cây ma hoàng. Ephedrin đã được tổng hợp theo sơ đồ sau: 
C6H6 D E F G
a. Viết công thức cấu tạo của D, E, F và G trong sơ đồ trên.
b. Viết cơ chế phản ứng của các giai đoạn tạo thành D và E.
c. Đi từ benzen, axit propanoic và các tác nhân cần thiết khác, hãy đưa ra một sơ đồ tổng hợp ephedrin.