Tài liệu Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa hữu cơ Lớp 12

pdf 170 trang Người đăng duyenlinhkn2 Ngày đăng 23/07/2022 Lượt xem 578Lượt tải 0 Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tài liệu Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa hữu cơ Lớp 12", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tài liệu Bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa hữu cơ Lớp 12
I. OLYMPIC HOÁ HỌC VIỆT NAM: 
OLYMPIC HÓA HỌC SINH VIÊN TOÀN QUỐC 2003: 
1) Nhà máy khí Dinh Cố xử lý khí thiên nhiên thành hai sản phẩm: khí hóa lỏng chứa trong các 
bình thép và khí cung cấp cho khu điện - đạm Phú Mĩ. 
a) Hãy cho biết thành phần hóa học chính của mỗi sản phẩm đó. 
b) Vì sao không sản xuất chỉ khí hóa lỏng. 
2) Dưới đây cho biết nhiệt độ và entanpi của các phản ứng thuận (từ trái sang phải) 
 Phản ứng ∆H(kJ) 
2CH4 C2H2 + 3H2O +380,4 (1)
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O -890,0 (2)
CH4 + 1/2O2 CO + 2H2 -33,4 (3)
CH4 + H2O CO + 3H2 +204,8 (4)
CO + H2O CO2 + H2 -46,0 (5)
CO + 2H2 -110,8 (6)CH3OH
1500oC
500oC
900oC
900oC
900oC
400oC
a) Để sản xuất axetilen theo (1) vì sao người ta thêm một lượng nhỏ oxy vào hỗn hợp phản 
ứng? 
b) Để có chất đầu cho sản xuất metanol theo phản ứng (6) người ta nhiệt phân hỗn hợp metan và 
hơi nước theo phản ứng (4). Vì sao trong sản xuất người ta lấy tỉ lệ mol CH4 : H2O = 1 : 2 mà 
không phải là 1 : 1? Hỗn hợp sản phẩm thu được gồm những khí nào? 
c) Hãy viết phương trình phản ứng của ankan ở nhiệt độ xấp xỉ 900oC với oxy và với nước. 
d) Theo dự án nhà máy phân đạm Phú Mĩ, hydro được sản xuất từ khí thiên nhiên. Trong các 
phản ứng tạo ra hydro đã cho ở trên, nên sử dụng những phản ứng nào?. Không sử dụng 
những phản ứng nào?, vì sao? 
e) Có hỗn hợp CO + H2 (sản phẩm phản ứng (3) và (4)). Hãy đề nghị phương pháp tinh chế H2 
để có thể đưa vào phản ứng với N2 tạo khí NH3. 
BÀI GIẢI: 
1) a) Khí hóa lỏng: propan và butan. 
 Khí cho điện đạm: metan 
b) Metan có nhiệt độ hóa lỏng rất thấp. Muốn hóa lỏng phải làm lạnh sâu, nén ở áp suất cao sẽ 
không kinh tế bằng để ở dạng khí dẫn bằng đường ống cung cấp cho nhà máy điện đạm. 
2) a) Phản ứng (1) thu nhiệt mạnh, ngoài việc cung nhiệt từ bên ngoài cần đốt cháy một ít CH4 theo 
phản ứng (3) để luôn đạt được và duy trì nhịêt độ cao 1500oC. 
b) Tăng nồng độ (áp suất riêng phần) của H2O để chuyển dịch cân bằng về phía tạo thành sản 
phẩm. Nước rẻ tiền hơn metan. Nước còn có tác dụng giảm CO, tăng H2 (phản ứng 5). Hỗn hợp 
sản phẩm thu được gồm CO, H2, H2O (dư) và CH4 (dư ít). 
c) CnH2n + 2 + (n/2)O2 → nCO + (n + 1)H2
CnH2n + 2 + nH2O → nCO + 2(2n + 1)H2
d) Không nên dùng phản ứng (1), gía thành sẽ rất cao vì: 
- Tốn năng lượng → thiết bị chịu nhiệt cao (đắt, mau hỏng) 
- 2 mol CH4 mới thu được 3 mol H2 (so với phản ứng 3 và 4 đều kém). Axetilen tuy là nguyên 
liệu qúy, đắt nhưng nếu không có nhà máy hóa chất sử dụng tại chỗ thì chỉ dùng làm nhiên 
liệu mà thôi, sẽ lãng phí. 
Nên sử dụng kết hợp đồng thời 3 phản ứng (3); (4) và (5), tức là CH4; H2O; O2 sẽ có lợi và 
các phản ứng thu nhiệt (4) và toả nhiệt (3); (5) bổ sung cho nhau, đều thực hiện ở 900oC đỡ tốn 
năng lượng và trang thiết bị. Từ 2 mol CH4, một cách gần đúng cho đến 6 mol H2. 
e) Thêm một lượng H2O (có tính theo thành phần của hỗn hợp CO + H2) thực hiện phản ứng (5) 
ở 900oC biến CO thành CO2, sau đó làm lạnh tách CO2. 
OLYMPIC HÓA HỌC SINH VIÊN TOÀN QUỐC 2003:
1) Người ta tiến hành các phản ứng sau đây để xác định công thức cấu tạo của hợp chất thơm A 
(C9H10O): 
- Oxy hóa mạnh chất A với KMnO4 đậm đặc thu được hai axit C7H6O2 và C2H4O2. 
- Cho A phản ứng với metyl magie bromua rồi thuỷ phân thu được ancol bậc ba (B) có một 
nguyên tử cacbon bất đối. 
a) Viết công thức cấu tạo và gọi tên A. 
b) Hãy cho biết góc quay mặt phẳng ánh sáng phân cực của ancol B bằng 0 hay khác 0, vì sao? 
2) Cho A tác dụng với metyl iodua dư trong môi trường bazơ mạnh người ta cô lập được C (C11H14O). 
Hãy cho biết tên cơ chế phản ứng. Viết công thức cấu tạo và gọi tên C. 
3) Cho ancol B phản ứng với H2SO4 đặc nóng thu được sản phẩm chính là E (C10H12). Dùng công thức 
không gian thích hợp biểu diễn cơ chế phản ứng tạo thành E và gọi tên E. 
BÀI GIẢI 
1) a) Ta có: 
[ ]
242267 OHCOHCA
O +⎯→⎯ A có nhân benzen, một mạch nhánh, có 1O và một liên kết đôi 
 axit benzoic axit axetic 
CC6H5 CH2CH3
O
1) CH3MgBr
2) H3O+
CC6H5 CH2CH3
OH
CH3
(B)
A: etylphenylxeton 
b) αB = 0 vì CH3MgBr tấn công như nhau vào hai phía nhóm C = O tạo ra hỗn hợp raxemic. 
2) Ta có: 
C6H5COCH2CH3
OH- CH3I
SN2
CC6H5 C
O
CH3
CH3
CH3
(C)
tert-butylphenylxeton 
3) Cơ chế: 
H
H C H 3
O H
C H 3C 6H 5
H + (H 2SO 4); to
H
H C H 3
H 2O +
C H 3C 6H 5
-H 2O
H
H C H 3
C H 3C 6H 5
-H +
H
C H 3
C H 3C 6H 5C C
C 6H 5 H
C H 3H 3C
E -2-phenylbut-2-en 
OLYMPIC HÓA HỌC SINH VIÊN TOÀN QUÓC 2004: 
1) Thực hiện dãy biến hóa sau: 
2-metylpropanal NOHCCBA OActOHtNHHCN
oo
2117
,, 233 ⎯⎯ →⎯⎯⎯⎯ →⎯⎯⎯ →⎯⎯⎯ →⎯ +
2) Hoàn chỉnh các phương trình phản ứng và gọi tên sản phẩm: 
a) Xiclopentadien + HCl khí: 
b) Pent-1-en + NBS, a,s 
c) Hexa-1,3,5-trien + Br2 (1: 1) 
d) 1-(Brommetyl)-2-metylxiclopenten, đun nóng trong CH3OH 
BÀI GIẢI: 
1) Công thức cấu tạo các chất là: 
A:
H
CH3C
CH3
H
C CN
OH
B:
H
CH3C
CH3
H
C CN
NH2
C:
H
CH3C
CH3
H
C COOH
OH
D:
H
CH3C
CH3
H
C C
N
O
O
C
CH3 
2) Công thức cấu tạo các sản phẩm: 
a) 
Cl
3-cloxiclopenten 
b) CH3CH2CHBrCH=CH2 (3-brompent-1-en) + CH3CH2CH=CHCH2Br (1-brompent-2-en) 
c) CH2=CH-CH=CH-CHBr-CHBr: (5,6-dibromhexa-1,3-dien) 
 CH2=CH-CHBr-CH=CH-CH2Br: (3,6-dibromhexa-1,4-dien) 
 BrCH2-CH=CH-CH=CH-CH2Br: (1,6-dibromhexa-2,4-dien) 
d) 
CH2OCH3
CH3
CH2
CH3
OCH3
1-(metoximetyl)-2-metylxiclopenten 1-metoxi-1-metyl-2-metylenxiclopentan
+
OLYMPIC HÓA HỌC SINH VIÊN TOÀN QUÓC 2004: 
Hợp chất A(C6H12N2O2) quang hoạt, không tan trong axit loãng và bazơ loãng, phản ứng với 
HNO2 trong nước tạo thành B (C6H10O4). Khi đun nóng B dễ dàng mất nước chuyển thành C (C6H8O3). 
Hợp chất A phản ứng với dung dịch brom và natri hydroxit trong nước tạo thành D (C4H12N2), hợp chất 
này phản ứng với HNO2 khi có mặt axit clohydric cho metyletylxeton. 
1) Hãy xác định công thức cấu tạo của A, B, C, D và gọi tên các hợp chất tạo thành. 
2) Hợp chất A có thể có cấu trúc như thế nào? Dùng công thức Fisơ để mô tả. 
BÀI GIẢI: 
1) A phải là diamit nên có thể viết như sau: 
C6H12N2O2 C4H8
CONH2
CONH2
Br2; OH-
H2O
C4H8
NH2
NH2
D 
D là diamin, deamin hóa khi phản ứng với HNO2 và chuyển vị giống như pinacolin. Như vậy có 
thể viết như sau: 
H
CH3C
NH2
H
C CH3
NH2
HNO2 HCH3C
OH
H
C CH3
OH
H+
-H2O
CH3COCH2CH3
2,3-diaminobutan 
Như vậy hợp chất A là diamit của axit 2,3-dimetylsucxinic có thể tồn tại ở dạng quang hoạt, 
phản ứng với axit nitrơ cho ra axit 2,3-dimetylsucxinic. 
CH3
H CONH2
H2NOC H
CH3
HNO2
CH3
H COOH
HOOC H
CH3
CH3
C
C
H
H3C
H3C
C
O
C
O
O
toC
-H2O
anhydrit-2,3-dimetyl
sucxinic 
2) Công thức Fisơ: 
CH3
H CONH2
H2NOC H
CH3
CH3
H2NOC H
H CONH2
CH3
OLYMPIC HÓA HỌC SINH VIÊN TOÀN QUÓC 2004: 
1) Trong khu công nghiệp lọc hóa dầu tương lai, dự kiến có cả nhà máy sản xuất PVC. 
a) Hãy đề nghị hai sơ đồ phản ứng làm cơ sở cho việc sản xuất vinylclorua từ sản phẩm 
crackinh dầu mỏ và NaCl. 
b) Hãy phân tích các ưu, nhược điểm của mỗi sơ đồ, nêu cách khắc phục và lựa chọn sơ đồ 
có lợi hơn. 
c) Trùng hợp vinylclorua nhờ xúc tác TiCl4-Al(C2H5)3 sẽ thu được PVC điều hoà lập thể có 
độ bền cơ nhiệt cao. Hãy cho biết trong mạch polime ấy có trung tâm bất đối không?. 
Viết công thức lập thể một đoạn mạch polime ấy. 
2) Từ toluen hãy viết phương trình điều chế phlorogluxinol (1,3,5-trihidroxibenzen) 
3) Hãy tổng hợp axit glutamic từ axit α-xetoglutaric. 
4) Hãy tổng hợp prolin từ axit adipic. 
BÀI GIẢI: 
1) a) A: ClCHCHHHCCH HClC
o −=⎯→⎯+⎯⎯ →⎯ 222215004 32
NaCl + H2O HClHCldpmn 222 →+⎯⎯ →⎯
 B: ClCHCHClCHClCHCHCH CCCl
oo −=⎯⎯ →⎯⎯⎯⎯ →⎯= 250022500;22 2
b) Phương pháp B cần phải xử lý HCl để thu Cl2 và tránh ô nhiễm. 
 OHClOHCl xtt
o
22
;
22
12 +⎯→⎯+ 
Chọn phương pháp B vì phản ứng (1) của phản ứng A hiệu suất thấp, tiêu tốn nhiều năng lượng 
và gía thành sản phẩm sẽ cao hơn. 
c) Có nguyên tử C bất đối: 
C
H
C
H2
Cl
CH2 CH2
Cl H
CH2
Cl
CH2
ClH
2) Qúa trình tổng hợp như sau: 
CH3
HNO3
H2SO4
CH3
KMnO4
O2N NO2
NO2
COOH
1)Sn + HCl
O2N NO2
NO2
2) OH-
COOH
H2N NH2
NH2
COOH
HN NH
NH
COOH
O O
O
+H2O
-CO2
HO OH
OH
3) Qúa trình tổng hợp như sau: 
H2C
H2C
CH2COOH
CH2COOH
H2SO4
HN3
H2C
H2C
CH2NH2
C
H2
COOH
H+
P, Br2
H2C
H2C
CH2NH3+
CH
COOH
Br
OH-
NH
COOH
(A)
(B)
hoặc: rồi tiếp tục như trên ACOOHCHNCOHCOOHCHHOOC KOHBrNH
SOCl
⎯⎯⎯ →⎯⎯⎯ →⎯ /422)2
)1
42
23
2
)()(
4) Qúa trình tổng hợp như sau: 
COOH
CO
(CH2)2
COOH
HCN
NH3
COOH
C
(CH2)2
COOH
CN
NH2
H3O+
COOH
C
(CH2)2
COOH
COOH
NH2
COOH
CHNH2
CH2
CH2
COOH
-CO2
to
OLYMPIC HÓA HỌC SINH VIÊN TOÀN QUÓC 2004: 
1) Phản ứng của ancol anlylic với nước clo tạo ra C3H7ClO2 (A). Phản ứng của anlyl clorua với 
nước clo thì tạo ra C3H6Cl2O (B). A và B khi chế hóa với dung dịch NaOH đều tạo thành 
glixerol nhưng A tạo thêm sản phẩm C3H6O2(D). B tạo ra sản phẩm phụ C3H5ClO (E). Trên phổ 
hồng ngoại của D và E đều không có vân hấp thụ ở vùng 1500 – 1800 cm-1, nhưng ở phổ của D 
có vân hấp thụ mạnh và tù ở 3100 – 3400 cm-1 còn ở phổ của E thì không có: 
a) Viết phương trình phản ứng tạo thành A, B và cho biết tính quang hoạt của chúng. 
b) A có 2 nhóm OH, hydro ở nhóm OH nào linh động hơn. 
c) Xác định công thức cấu tạo của D và E. 
d) D, E được tạo thành từ A và B tương ứng như thế nào, có quang hoạt không? 
2) Từ dầu mỏ, người ta tách được các hydrocacbon A(C10H16); B(C10H18) và C(C10H18). Cả ba đều 
không làm mất màu dung dịch brom và chỉ chứa C bậc hai và ba. Tỉ lệ giữa số nguyên tử CIII : số 
nguyên tử CII ở A là 2 : 3; còn ở B và C là 1 : 4. Cả ba đều chỉ chứa vòng 6 cạnh ở dạng ghế. 
a) Hãy xác định công thức cấu tạo và viết công thức lập thể của A, B và C. 
b) So sánh nhiệt độ nóng chảy của A, B, C và nêu nguyên nhân. 
BÀI GIẢI: 
1) a) CH2 = CHCH2OH + HOCl → CH2Cl – C*HOH – CH2OH (A): hỗn hợp raxemic. 
 CH2 = CHCH2Cl + HOCl → CH2Cl – CHOH – CH2Cl (B): không quang hoạt 
b) H của nhóm OH ở giữa linh động hơn vì chịu hiệu ứng –I mạnh hơn. 
c) Do E không hấp thụ ở vùng 1500 – 1800cm-1 chứng tỏ chúng không chứa liên kết C=C và 
C=O suy ra chúng có cấu tạo vòng. D có vân mạng ở 3100 – 3400cm-1 → chứa nhóm –OH, E thì 
không. 
 So sánh thành phần A với D, B với E thấy đều giảm + HCl và chế hóa với NaOH tạo ra 
glixerol (qủa thế) nên đây là điều kiện cho phản ứng thế chứ không phảo là cho phản ứng tách 
HCl (cần điều kiện phân cực và đun nóng). Như vậy chúng có công thức cấu tạo: 
H2C CHCH2OH
O
*
D
H2C CHCH2Cl
O
*
E 
d) Cơ chế của các phản ứng như sau: 
H2C
H
C
Cl OH
CH2OH OH
-
-H2O
H2
C
H
C
O-
CH2OHCl
-Cl- H2C
H
C
O
CH2OH
raxemic
H2C
H
C
Cl OH
CH2Cl OH
-
-H2O
H2
C
H
C
O-
CH2ClCl
-Cl- H2C
H
C
O
CH2Cl
raxemic
2) A, B, C không làm mất màu dung dịch brom → không chứa liên kết bội mà chứa vòng no. 
A có 4 CIII, 6 CII; B và C có 2CIII và 8CII. 
Công thức cấu tạo của chúng: 
A B, C 
Công thức lập thể: 
A B C 
tonc: A > B > C vì tính gọn gàng giảm theo chiều đó 
OLYMPIC HÓA HỌC SINH VIÊN TOÀN QUÓC 2005: 
1. Viết công thức Newman và công thức phối cảnh (dùng nét đậm, nét chấm của các hợp chất sau): 
C C
H
H
HO
H3C OH
CH3
(I)
C C
Cl
Br
Cl
H Br
H
(II)
H
Br CH3
H
CH3Cl
(III)
CH3
OH
H
H
Cl CH3
(IV) 
2. Viết các đồng phân lập thể của 1 – metyl – 2,3 – dicloxiclopropan. 
3. Dùng công thức cấu tạo hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: 
FEDCBHCHCn
OH
EtMeCHCHO
eteMgEtOHKOHFeClasCl
⎯⎯⎯⎯ →⎯⎯⎯ →⎯⎯⎯⎯ →⎯⎯⎯ →⎯⎯⎯ →⎯−
+
)5(
)2
)1
)4(
/
)3(
/
)2(
,
)1(
,
5673
322
Các phản ứng đều xảy ra theo tỉ lệ 1 : 1, các chất từ B đến F đều là sản phẩm chính. Viết ký hịêu 
hoặc gọi tên cơ chế các phản ứng (1); (2); (3); (5). Viết tên gọi hợp chất F và cho biết số 
đồng phân lập thể của F. 
BÀI GIẢI: 
1. Công thức Newman và công thức phối cảnh của các hợp chất (I); (II); (III) và (IV): 
CH3
HO
H
H
H3C OH
(I)
Cl
H Br
Br
ClH
(II)
C C
H
H3C H
Br
Cl CH3
(III)
C C
Cl
H OH
H
H3C CH3
(IV) 
2. Các đồng phân lập thể của 1- metyl – 2,3 – dicloxiclopropan có 4 đồng phân. 
Nếu hai nguyên tử clo ở vị trí trans thì có hai đối quang, còn nếu hai nguyên tử clo ở vị trí cis thì 
tuỳ theo vị trí của nhóm CH3- mà chỉ có thêm hai đồng phân (các đồng phân này có ảnh qua 
gương phẳng trùng với chúng, meso): 
Cl
H
H
Cl
CH3
H
H
Cl
Cl
H
H3C
H
Cl
H
Cl
H
CH3
H
Cl
H
Cl
H
H
CH3 
3. Các phương trình phản ứng: 
H3C
H2
C
H2
C + Cl2
hv H3C
H2
C
H
C
Cl
+ HCl
(B)
H3C
H2
C
H
C
Cl (B)
+ Cl2 H3C
H2
C
H
C
Cl
+ HCl
(C)
Fe Cl
H3C
H2
C
H
C
Cl (C)
Cl H3C CH CH
(D)
C2H5OH Cl+ KOH
+ KCl + H2O
H3C CH CH
(D)
Cl + Mg H3C CH
C
H
(E)
ete
MgCl
H3C CH CH
(E)
MgCl + C2H5
H
C
CH3
C
O
H
H3C CH
C
H
(E)
C
H
H
C C2H5
CH3
OMgCl
H3C CH
C
H
C
H
H
C C2H5
CH3
OMgCl
+ H+
H3C CH CH CH
H
C C2H5
CH3
OH
+ Mg2+ + Cl-
(F)
Các phản ứng xảy ra theo cơ chế: 
1) SR hoặc thế gốc tự do 
2) SE2 hoặc thế electrophin lưỡng phân tử. 
3) E1 hoặc tách đơn phân tử. 
4) AN hoặc cộng nucleophin. 
Tên gọi của F: 2 – Metyl – 1 - [4 – (prop – 1 – enyl)phenyl]butan – 1 – ol. 
Số đồng phân lập thể của chất F: 8 
OLYMPIC HÓA HỌC SINH VIÊN TOÀN QUÓC 2005: 
1) Hợp chất X (C10H16) có thể hấp thụ ba phân tử hydro. Ozon phân khử hóa X thu được axeton, 
andehit fomic và 2 – oxopentadial. 
a) Viết công thức cấu tạo của X thoã mãn tính chất trên. 
b) Hydrat hóa hoàn toàn 2,72g chất X rồi lấy sản phẩm cho tác dụng với I2/NaOH thu được 
15,76g kết tủa màu vàng. Dùng công thức cấu tạo của các chất X viết các phương trình 
phản ứng (chỉ dùng các sản phẩm chính, hiệu suất coi như 100%, C = 12; H = 1; O = 16). 
2) Từ benzen và các hoá chất vô cơ cần thiết khác viết sơ đồ phản ứng điều chế naphtalen bằng 5 
giai đoạn. 
3) Từ 1 – amino – 1,2 – diphenylpropan hãy điều chế 1,2 – diphenylpropen (được sử dụng các hóa 
chất cần thiết). 
BÀI GIẢI: 
1. Chất X (C10H16) cộng 3H2; sản phẩm phải có công thức C10H22. Theo các sản phẩm ozon phân 
suy ra X có mạch hở, có 3 liên kết đôi và tạo ra 2 mol CH2O nên có hai nhóm CH2 = C. 
a) Các chất X thỏa mãn: 
H3C C
CH3
C
H
(CH2)2 C CH2
HC CH2
(X1)
H3C C C (CH2)2 CH
CH2
(X2)
HC CH2
H3C C
CH3
C
H
C (CH2)2CH
CH2
(X2)
CH2
CH3
b) Hydrat hóa X tạo ra ancol có phản ứng iodofom. 
MX = 272 nên số mol X là 0,01 mol. Số mol CHI3 = 0,04mol. Vậy sản phẩm hydrat hóa 
X phải có hai nhóm CH3-CHOH-. Suy ra chỉ có chất X2 ở trên thỏa mãn. Các phương trình phản 
ứng: 
H3C C C (CH2)2 CH
CH2
(X2)
HC CH2
+ 3HOH
H2SO4
H3C C
H
C (CH2)2
H
C CH3
HC CH3
OH
CH3 CH3
OH
OH
H3C C
H
C (CH2)2
H
C CH3
HC CH3
OH
CH3
OH
OH
+12NaOH + 8I2 H3C C
H
C (CH2)2 COONa
COONaCH3
OH
+2CHI3 + 10NaI + 10H2O
2. Điều chế naphtalen: 
O2; V2O5; 400 - 500oC
(1) O
O
O
C6H6; AlCl3
(2)
HOOC
O
HF(3)
O
O
H2N - NH2/OH-
(4)
Pd,to
(5)
3. Điều chế dẫn xuất propen: 
C6H5
H
C
CH3
H
C C6H5
NH2
CH3I du C6H5
H
C
CH3
H
C C6H5
N(CH3)3I
Ag2O; to C6H5 C
CH3
C
H
C6H5
Có thể tiến hành theo sơ đồ sau: 
C6H5
H
C
CH3
H
C C6H5
NH2
HNO2; H2O C6H5
H
C
CH3
H
C C6H5
OH
H2SO4; to C6H5 C
CH3
C
H
C6H5
OLYMPIC HÓA HỌC SINH VIÊN TOÀN QUÓC 2005: 
1. Hợp chất Y (C6H9Obr) phản ứng với metanol trong môi trường axit sinh ra Z (C8H15O2Br). Cho 
Z phản ứng với Mg trong ete khan sau đó cho phản ứng tiếp với andehit fomic thu được chất L. 
Thủy phân L trong môi trường axit thu được M. Dehydrat hóa M thu được 2 – 
vinylxiclopentanon. 
a) Hãy xác định công thức cấu tạo của Y và viết các phương trình phản ứng. 
b) Nếu muốn điều chế M đi từ Y, có nhất thiết phải qua các giai đoạn như trên không?. Vì sao? 
2. Cho biết công thức cấu tạo và giải thích sự tạo thành sản phẩm trong các phản ứng sau: 
a) N – axetylalanin + SOCl2 → C5H7NO2 +  
b) Tos – NH – CH2COOCOOC2H5 + NaOH → C18H18N2O6S2 +  
BÀI GIẢI: 
1. Chất Z có chứa nhiều hơn chất Y hai nguyên tử C, 6 nguyên tử H và 1 nguyên tử O, suy ra chất 
Y phản ứng với 2CH3OH và tách loại 1 phân tử H2O dẫn đến sự hình thành axetal metylic từ Y. 
Chất M sau khi dehydrat hóa tạo ra 2 – vinylxiclopentanon. Vậy M phải có công thức cấu tạo: 
O
H2C
H2
C
suy ra Y: O
H2C BrOH 
a) Các phương trình phản ứng: 
(Y)
O
H2C Br
+ 2CH3OH
H+
(Z)
H2C Br
OMe
OMe
+ H2O
H2C Br
OMe
OMe
+ Mg
ete
H2C MgBr
OMe
OMe
H2C MgBr
OMe
OMe
+ CH2O
(L)
H2C
H2
C
OMe
OMe
OMgBr
H2C
H2
C
OMe
OMe
OMgBr
+ 2H2O + H+
H2C
H2
C OH
+2CH3OH + Mg2+ + Br-
(M)
H2C
H2
C OH
Al2O3; to
O
O
HC CH2
O + H2O
b) Khi điều chế M đi từ Y nhất thiết phải đi qua các giai đoạn trên. Vì: 
- Nếu không đi qua giai đoạn tạo ra Z thì hợp chất cơ magie sẽ phản ứng với nhóm 
C = O. 
- Nếu đưa thêm 1C qua phản ứng với KCN thì nhóm C = O cũng có thể tham gia 
phản ứng với KCN. 
2. a) Hợp chất C5H7NO2 thuộc loại azalacton có công thức cấu tạo như sau: 
CO
C
N
CH
O
CH3
H3C
Sự tạo thành: 
H3C C
O
NH
H
C
CH3
C
O
OH
-SOCl2
-HCl; SO2
H3C C
O
NH
H
C
CH3
C
O
Cl
OH
C
N
CH
H3C
CH3
O
Cl-HClCO
C
N
CH
O
CH3
H3C
b) Hợp chất C18H14N2O6S2 phải thuộc loại dẫn xuất dixetopiperazin. Công thức cấu tạo của chất đó là: 
H3C S
O
O
N
C
C
H2
N
C
H2
C O
O
S
O
O
CH3
Sự tạo thành hợp chất trên như sau: 
Tos
H
N
H2
C C
O
O C
O
O Et + OH- Tos N
H2
C C
O
O C
O
O Et
-H2O
Tos N
H2
C C
O
O C
O
O Et
TosN
H2
CCOCOEt
O O
C
C
H2
N
C
H2
C
Tos
O
O
Tos
+2EtO- + 2CO2
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA NĂM 2002: 
1. Khi xiclotrime hoá 1,3-butatrien với sự có mặt của chất xúc tác cơ kim, người ta đã điều chế được 
(Z, E, E)-1,5,9-xiclododecatrien. Đây là môt phương pháp đơn giản để điều chế hidrocacbon vòng 
lớn. Khi dùng chất xúc tác thích hợp là các phức π-alyl của kim loại chuyển tiếp người ta điều chế 
được (E, E, E)-1,5,9-xiclododecatrien và (Z, Z, E)-1,5,9-xiclododecatrien. Hãy viết công thức cấu 
tạo của 3 hợp chất trên. 
2. Sắp xếp sự tăng dần tính bazơ (có giải thích) của các chất trong từng dãy sau: 
(a) CH3-CH(NH2)-COOH, CH2=CH-CH2-NH2, CH3-CH2-CH2-NH2, CH≡C-CH2-NH2 . 
 -NH-CH3 , -CH2-NH2 , C6H5-CH2-NH2, p-O2N-C6H4-NH2
BÀI GIẢI: 
1. Công thức cấu tạo của ba chất : 
Z, E, E E, E, E Z, Z, E 
2. Trật tự tăng dần tính bazơ : 
(a) CH3-CH-COOH < CH≡C-CH2-NH2 < CH2=CH-CH2-NH2 < CH3-CH2-CH2-NH2 
 NH2
 Tồn tại ở dạng Độ âm điện CSP > CSP2 > CSP3 
 ion lưỡng cực 
(b) O2N- -NH2 < -CH2-NH2 < -CH2-NH2 < -NH-CH3 
(A) (B) (C) (D) 
 Nhóm p-O2N-C6H4- Nhóm -C6H4-CH2- Nhóm -CH2- - Nhóm C6H11- 
hút electron mạnh do hút e yếu đẩy e, làm tăng và -CH3 đẩy e, 
có nhóm -NO2 (-I -C) mật độ e trên - Amin bậc II 
làm giảm nhiều mật nhóm NH2
độ e trên nhóm NH2 
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA NĂM 2002: 
1. Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hoá sau (các chất từ A, ... G2 là các hợp chất hữu 
cơ, viết ở dạng công thức cấu tạo): 
 Fe 
 Cl2 (1 mol) Mg 1) Etilen oxit H SO Br2 (1 mol) E1 + E22 4
C H -CH A B C D 6 5 3
 (1 mol) a.s. ete khan 2) H2O/H+ 15OC (1 mol) a.s. G1 + G2 
2. (3,5 điểm). Viết sơ đồ phản ứng điều chế các hợp chất sau đây, ghi rõ các điều kiện phản ứng (nếu 
có): 
a) Từ etanol và các hoá chất vô cơ cần thiết, điều chế: 
(A) Propin (không quá 8 giai đoạn). (B) 1,1-dicloetan (qua 4 giai đoạn). 
b) Từ benzen và các chất vô cơ, hữu cơ (chứa không quá 3 nguyên tử cacbon), điều chế: 
 (C) (D) 
BÀI GIẢI: 
1. Các phương trình phản ứng: a.s 
C6H5-CH3 + Cl2 (1 mol) C6H5-CH2Cl + HCl 
 ete khan 
C H -CH Cl + Mg C6 5 2
6H5-CH2MgCl 
 1) CH CH2_ 2
C H -CH MgCl C6H5-CH2-CH2-CH2-OH 6 5 2
 2) H2O/H+
C6H5
H2
C
H2
C CH2OH
H2SO4; 15OC + H2O
+ Br2 Br
+ HBrFe
Br
+ HBr
+ Br2
+ HBras
+ HBr
Br
Br
2. a) 
CH3CH2OH
-H2O H2C CH2
1) O3
2) Zn
HCHO
HX
CH3CH2X
Mg
CH3CH2MgX
HCHO
CH3CH2CH2OH
-H2O CH3CH=CH2
Br2 CH3CHBrCH2Br
1) NaNH2 hay KOH/ancol
2) H2O
H3C C CH
CH3CH2OH
-H2O H2C CH2
Br2 CH2BrCH2Br
1) NaNH2 hay KOH/ancol
2) H2O
HC CH
2HCl CH3CHCl2
b) 
OH
H2/Ni OH
[O]
CuO O
CH2OHCH2OH
H+ O
O
(C)
CH3Cl
AlCl3
CH3
Cl2/as CH2Cl
Mg/ete

Tài liệu đính kèm:

  • pdftai_lieu_boi_duong_hoc_sinh_gioi_mon_hoa_huu_co_lop_12.pdf