BÀI TẬP BÀI GIẢI HÓA HỮU CƠ TẬP 1 hơn 150 bài tập dùng để ôn luyện học sinh giỏi thi cấp tỉnh và quốc gia, tài lệu dùng cho học sinh và giái viên , được thạc sĩ Phạm Công Nhân là giáo viên chuyên luyện thi học sinh giỏi hơn 25 năm kinh nghiệm giảng dạy bien soạn. BÀI TẬP BÀI GIẢI HÓA HỮU CƠ TẬP 1 hơn 150 bài tập dùng để ôn luyện học sinh giỏi thi cấp tỉnh và quốc gia, tài lệu dùng cho học sinh và giái viên , được thạc sĩ Phạm Công Nhân là giáo viên chuyên luyện thi học sinh giỏi hơn 25 năm kinh nghiệm giảng dạy bien soạn. BÀI TẬP BÀI GIẢI HÓA HỮU CƠ TẬP 1 hơn 150 bài tập dùng để ôn luyện học sinh giỏi thi cấp tỉnh và quốc gia, tài lệu dùng cho học sinh và giái viên , được thạc sĩ Phạm Công Nhân là giáo viên chuyên luyện thi học sinh giỏi hơn 25 năm kinh nghiệm giảng dạy bien soạn. BÀI TẬP BÀI GIẢI HÓA HỮU CƠ TẬP 1 hơn 150 bài tập dùng để ôn luyện học sinh giỏi thi cấp tỉnh và quốc gia, tài lệu dùng cho học sinh và giái viên , được thạc sĩ Phạm Công Nhân là giáo viên chuyên luyện thi học sinh giỏi hơn 25 năm kinh nghiệm giảng dạy bien soạn.
BIÊN SOẠN: THẠC SĨ PHẠM CÔNG NHÂN ẤN PHẨM MỚI 2024 BÀI TẬP – BÀI GIẢI HÓA HỮU CƠ – TẬP 1 DÙNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI TỈNH VÀ QUỐC GIA BIÊN SOẠN THEO CT 2018 (NĂM 2024) 1 ĐỀ SỐ 1 CHUYÊN AMSTERDAM – HÀ NỘI Câu 1 Camphene là một loại terpen có mùi thơm đặc trưng, có trong dầu thông, long não… Camphene có cấu tạo như sau Camphene có bao nhiêu nguyên tử carbon bất đối và có bao nhiêu đồng phân lập thể? Biểu diễn cấu dạng của các đồng phân lập thể của camphene và chỉ rõ cấu hình tuyệt đối của mỗi carbon bất đối Cho biết mối quan hệ giữa các đồng phân lập thể đó Câu 2 Giải thích sự khác nhau về nhiệt độ sôi của các chất sau: N NH NO NO H A B C D 810C 1060C 1500C 2060C Câu 3 Cho các chất: O NH OH H2N NH2 trolopone guanidine 6,6-dimethylfulvene Hãy giải thích: a) Tropolone là một hợp chất vừa có tính acid, vừa có tính base? b) Guanindine là một trong những base hữu cơ mạnh nhất được biết đến? c) 6,6-dimethylfulvene có tính acid yếu (pKa 20)) Câu 4 Hydrocarbon thơm azulene vừa có thể tham gia phản ứng thế electrophile, vừa có thể tham gia phản ứng thế nucleophile Hãy chỉ rõ trong phân tử azulene vị trí tham gia phản ứng thế electrophile; vị trí tham gia phản ứng thế nucleophile; giải thích 1 87 2 6 3 45 2 HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1 Camphene có 2 C*, nhưng chỉ có 2 đồng phân lập thể H H * * (S) (R) * * (R) (S) H H (không có đồng phân (1R, 4R) hoặc (1S, 4S) vì cấu dạng vòng xoắn không bền) 2 đồng phân là đối quang của nhau Câu 2 Phân tử A không có nguyên tử H linh động không có liên kết hydrogen liên phân tử nhiệt độ sôi thấp nhất Phân tử B có nguyên tử H linh động gắn với nguyên tử N tạo được liên kết hydrogen liên phân tử nhiệt độ sôi cao hơn của A C và D có nhiệt độ sôi cao hơn B vì có thể tỗn tại dạng cộng hưởng là ion lưỡng cực tương tác giữa các phân tử mạnh hơn liên kết hydrogen NO NO NO NO C H H D D còn có nguyên tử H linh động (liên kết với nguyên tử N trong nhóm amide) nên cũng tạo được liên kết hydrogen liên phân tử; trong khi C không có H linh động do đó nhiệt độ sôi của D cao hơn C Câu 3 a) - Tính acid: sự phân li proton từ nhóm OH tạo thành anion 2 được làm bền bởi hiệu ứng cộng hưởng (điện tích âm được giải tỏa qua 2 nguyên tử oxygen và 3 nguyên tử carbon) - Tính base: sự proton hóa nhóm carbonyl tạo thành cation được làm bền bởi hiệu ứng cộng hưởng (điện tích dương được giải tỏa qua 2 nguyên tử oxygen và 4 nguyên tử carbon; trong đó có 4 cấu tạo cộng hưởng có vòng thơm bền) b) Guanidine khi bị proton hóa sẽ tạo thành cation; cation này được bền hóa bới 4 công thức cộng hưởng điện tích dương được giải tỏa tốt trên 3 nguyên tử N và 1 nguyên tử C c) 6,6-dimethylfulvene phân li nguyên tử H trong nhóm methyl tạo thành anion được giải tỏa bởi hệ liên hợp, tạo thành hệ thơm -H+ Câu 4 Phản ứng thế electrophile xảy ra ở C1 của azulene, cation trung gian được giải tỏa bởi hiệu ứng liên hợp và tạo thành vòng thơm cycloheptatrienyl 3 E E E E+ Phản ứng thế nucleophile xảy ra ở C4 của azulene, anion trung gian được giải tỏa bởi hiệu ứng liên hợp và tạo thành vòng thơm cyclopentadienyl Nu- Nu Nu 4 ĐỀ SỐ 2 TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC GIANG Câu 1 Các phân tử được dưới đây có momen lưỡng cực cao bất thường Hãy giải thích Câu 2 Gán các giá trị nhiệt độ sôi cho như sau 950)C, 1560)C cho phù hợp cho 2 đồng phân cấu hình có CTCT dưới đây, giải thích ngắn gọn OH N Câu 3 Sắp xếp các chất trong mỗi dãy sau trình tự tăng dần tính base, giải thích ngắn gọn H H H N N N H N O N A B C D Câu 4 Hãy dự đoán và so sánh tính acid của các nguyên tử hydrogen-alpha của hai lactone A và B Giải thích H3C O O H HO O B A 5 Câu 1 HƯỚNG DẪN GIẢI + Moment lưỡng cực cao bất thường của các phân tử này (so với các anken và xeton thông thường) gây ra bởi các cấu trúc cộng hưởng có tính thơm, thuận lợi về mặt năng lượng, với các điện tích tách biệt Câu 2 0,125/1 cấu trúc đúng 950)C 1560)C Dạng E: tuy đối xứng cao hơn nhưng lại có liên kết hydro nội phân tử nên t0)s thấp (950)C) Dạng Z: chỉ có liên kết hydro liên phân tử, t0)s cao (156)0)C Câu 3 H H H Câu 4 N N H N < < N < O N B C D A - Cả 4 chất đều à amine bậc 2, no, chỉ khác nhau ở nhóm thế A: có +I, không bị ảnh hưởng không gian D: có cộng +I, nhưng mạch hở, gốc alkyl gây hiệu ứng không gian B, C: vòng no tuy nhiên O gây hiệu ứng –I mạnh hơn N + Hα (A) có tính acid yếu hơn Hα (B) + Nhận xét: Hai Hα của lacton đều liên kết với C bậc 3 A: có cấu trúc vòng cứng nhắc=> khi tách H+ tạo carbanion ở đầu cầu không thể được giải tỏa điện tích định bởi cộng hưởng (AO p của carbanion sẽ không thể song song để xen phủ với MO của nhóm CO để làm bền carbanion) O O + H+ H O AO B: khi tách H+ tạo carbanion điện tích âm được giải tỏa nhờ có các công thức cộng hưởng (AO p của carbanion sẽ song song và xen phủ với MO của nhóm CO để làm bền carbanion) H3C H3C H3C O O O H O B + H+ O O 6 ĐỀ SỐ 3 TRƯỜNG THPT CHUYÊN CHU VĂN AN – BÌNH ĐỊNH Cho cấu tạo các hợp chất carbonyl có cấu tạo từ A-E như hình bên dưới Dựa vào cấu tạo giải thích Câu 1 Các hợp chất 1,3-Dicacbonyl như A tồn tại phần lớn ở dạng enol hóa Câu 2 Vẽ cấu trúc các dạng enol hóa phù hợp của các chất từ B – E Giải thích vì sao B tồn tại 10)0)% ở dạng enol còn C, D, E tồn tại 10)0)% ở dạng ketone 7 Câu 1 HƯỚNG DẪN GIẢI Ở dạng enol A bền vì dạng enol có hệ liên hợp phân bố trên 5 nguyên tử Bên cạnh đó có sự tạo liên kết hydrogen trong cấu trúc enol Câu 2 Cấu trúc dạng enol từ B – E Carbonyl B: Có hệ liên hợp dài với sự đóng góp của các oxygen Carbonyl C: Chỉ tồn tại 1 dạng enol cộng hưởng, dạng enol thứ 2 không tồn tại vì tạo alkene đầu cầu Carbonyl D: Dạng enol của D có dạng hợp lý như hình, tuy nhiên ở dạng này, nhóm thế lớn tert-butyl sẽ nằm cùng mặt phẳng với hệ liên hợp trở nên kém bền Carbonyl E: Dạng enol có liên kết đôi trong vòng 4, sức căng lớn nên rất kém bền 8 ĐỀ SỐ 4 CHUYÊN HẠ LONG – QUẢNG NINH Câu 1 Acid fumaric và acid maleic là hai đồng phân hình học có các giá trị pKa các nấc như sau: HO O O OH O HO OH O maleic acid fumaric acid pKa1 = 1.90) pKa1 = 3.0)3 pKa2 = 6.0)7 pKa2 = 4.44 Hãy đề xuất giải thích cho các giá trị pKa trên Câu 2 Xác định hợp chất có tính base mạnh nhất trong các hợp chất sau và đề xuất giải thích: NH2 NH2 N N Câu 3 Cho dãy hợp chất sau: O OH O O O O O O O OH A B C D E G a) So sánh và đề xuất giải thích momen lưỡng cực của A, B, C về độ lớn b) So sánh và đề xuất giải thích nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của B, C, D, E, G 9 Câu 1 Hướng dẫn giải Do sau khi tách H+ nấc 1 thì dạng base liên hợp nấc 1 của acid maleic có thể tạo được liên kết H nên được làm bền so với base liên hợp nấc 1 của acid fumaric không có tương tác Khi tách H+ nấc 2 thì acid maleic cần phá vỡ liên kết H và base liên hợp có tương tác giữa hai nhóm COO- mang điện tích âm làm phân tử kém bền hơn acid fumaric không có tương tác HO O O O H O O O O -H+ O -H+ OH O O => pKa1: maleic < fumaric; pKa2: maleic > fumaric (3) có tương tác không gian lớn giữa nhóm dimethylamine và hai nhóm methyl ở vị trí ortho khiến cho đôi e của N trong nhóm amine bị lệch khỏi mặt phẳng liên hợp pi của vòng Câu 2 N Câu 3 => Đôi e của nhóm amine liên hợp vào vòng không hiệu quả => Tính base của (3) là lớn nhất a) Chia thành 2 nhóm: (A) và (B), (C) Vì (A) có moment lưỡng cực của đôi e O và moment liên kết theo độ âm điện ngược nhau triệt tiêu (A) < (B), (C) Vì (B) ở dạng vòng nên các liên kết không có khả năng hình thành các cấu dạng làm giảm moment của phân tử, do vậy moment phân tử của (B) là cố định Vì (C) ở dạng mạch hở nên các liên kết có thể quay để tạo thành các cấu dạng khác nhau, một số cấu dạng có thể triệt tiêu một phần moment của nhau để giảm thế năng của chất, ví dụ: O Do vậy, độ lớn của moment phân tử: (C) < (B) 10