5 đề luyện thi hóa hữu cơ HSG quốc gia

Đây là tài liệu ôn thi Đại học hoặc ôn thi học sinh giỏi quý giá được sưu tầm bởi Lê Hữu Hoàng Sơn, học sinh lớp Hóa 1 THPT chuyên Lê Quý Đôn.... Tài liệu được sưu tầm trên Internet hoặc được cung cấp bởi giáo viên trường chuyên Lê Quý Đôn... Có một số tài liệu là tổng hợp hoặc tự biên soạn... Chúc các bạn sử dụng tài liệu này hữu ích... Xin chân thành cảm ơn....

Trang 1

BỘ ĐỀ KIỂM TRA HÓA HỌC 12 KÌ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT

HÓA HỌC HỮU CƠ

Thời gian làm bài: 180 phút (Không kể thời gian phát đề)

Họ và tên thí sinh:

Số báo danh:

(Đề thi gồm có 2 trang)

Câu 1: (3.0 điểm)

Dưới đây là chuỗi chuyển hóa có liên quan đến một số chất hữu cơ

o

2

Sn ,HCl HCl

KMnO NaOH,H O

NaNO ,HCl NaOH,t

Các chất A, E và I là những đồng phân, cũng như B và C Các chất C, F và G là những muối Chất F chứa 15,85% Natri theo khối lượng Có thể tạo được chất E bằng cách oxi hóa một số ankaloid tự nhiên

1 Viết tên và công thức cấu tạo của các chất A, B, C, D, E, F, G, H ,I

2 Chất E được tạo ra từ ankaloid nào

3 Những phản ứng chuyển hóa nào được xúc tác bởi các dẫn xuất của E Giải thích ngắn gọn

4 Viết công thức cấu tạo của các chất thu được khi B tác dụng lần lượt với axit HNO2 và với chất H

Câu 2: (2.0 điểm)

Một axit cacboxylic A có công thức nguyên là C5H8O2 Hợp chất này tồn tại ở 2 dạng đồng phân lập thể là

axetanđehit và axit 2-oxipropanoic Khi hiđro hóa A 1 và A 2 bằng hiđro (trên thanh tiếp xúc Platin) sẽ sinh ra

hỗn hợp raxemic của axit cacboxylic B

1 Viết CTCT các đồng phân hình học của A1 và A2, gọi tên

2 Viết công thức chiếu Fischer các đồng phân của B và gọi tên theo danh pháp Cahn-Jugold-Prelog và cho

biết hướng quay (+ hoặc –) của các đồng phân đó

3 Viết phương trình phản ứng của A1 và A2 với Brom (dùng công thức hình chiếu Säge-bock) Mô tả cơ

chế của phản ứng và cho biết trong các sản phẩm đó, sản phẩm nào có đồng phân lập thể đối quang

Câu 3: (1.5 điểm)

1 Hãy chỉ ra cơ chế phản ứng và sản phẩm cuối của phản ứng cộng Brom (1 : 1) với những chất sau:

a Axit maleic (1)

b Axit fumaric (2)

c But-2-in (3)

(1) (2) (3)

2 Hãy gọi tên sản phẩm cuối của 3 phản ứng trên theo danh pháp IUPAC, R/S, E/Z

Câu 4: (1.5 điểm)

Quá trình tổng hợp –aminoaxit như sau:

3

1 Viết công thức cấu tạo của các sản phẩm từ A E

2 Viết công thức chiếu Fischer và gọi tên –aminoaxit E

Câu 5: (2.0 điểm)

Một dẫn xuất của các azoankan được dùng làm chất khơi mào cho phản ứng trùng hợp vì chúng là nguồn

cung cấp các gốc tự do 1,1’-đixiano-1,1’-đimetylazometan (X) được tổng hợp như sau:

N H Cl +H O

1 Nêu rõ vai trò của Cl2 + H2O

2 Viết công thức cấu tạo của Y và gọi tên Xác định CTCT của A và B

3 Viết phương trình phản ứng phân hủy (dạng CTCT) của X nếu tạo ra 2 gốc tự do và cho thoát ra khí X’ (biết X’ có tỉ khối hơi với oxi là 0,875)

Câu 6: (1.0 điểm)

Trang 2

Xác định các chất A, B, C, D trong 2 sơ đồ sau và viết công thức cấu tạo của chúng

3 2

(CH CO) O Cl NaOH,H O 1.HNO /H SO

2.H PO

1 Trong sơ đồ (a), cho biết A có mấy đồng phân

2 Trong sơ đồ (b), gọi tên C, D theo danh pháp IUPAC

Câu 7: (2.5 điểm)

Xiprofloxaxin (G) là một thuốc kháng khuẩn mới có phổ rộng Tiến trình tổng hợp nó là:

CH COCl C H Cl FO( )A (C H ) CO C H Cl FO ( )B C H ONa ( )C

(C) xiclopropyla min ( )C H Cl FNOD 15 14 2 3 ( )C H ClFNOE 15 13 3

(E) ( )C H ClFNOF 13 9 3 ( )G

1 Xác định CTCT các chất A, B, D, E, F

2 Tại sao phải dùng NaH để biến đổi A thành B nhưng lại dùng C2H5ONa để chuyển B thành C

3 Quá trình biến đổi C thành D là một giai đoạn hay hai giai đoạn Giải thích ngắn gọn

Câu 8: (1.5 điểm)

Quần tây có thể là (ủi) rất tốt kể cả khi bị mưa và không để lại vết sắt là nhờ khả năng bảo vệ của hợp chất

hữu cơ X Người ta có thể tổng hợp X theo sơ đồ sau:

2 5

C H OH / H

Cl / P Br / CCl

Na / C H OH

22 34 12

1 Xác định các chất từ A F

2 Tại sao X lại giữ được nếp là (ủi) trên quần

Câu 9: (2.0 điểm)

1 Somatostatin là tetrađecapeptit Trật tự các aminoaxit được xác định bởi sự kết hợp giữa thoái biến

Edman và thực nghiệm thủy phân enzim Dựa trên các dữ kiện sau đây hạy đưa ra cấu trúc bậc I của

Somatostatin:

- Thoái biến Edman cho PTH-Ala

- Thủy phân chọn lọc được các peptit sau: Phe-Trp, Thr-Ser-Cys, Lys-Thr-Phe, Thr-Phe-Thr-Ser-Cys, Asn-Phe-Phe-Trp-Lys, Ala-Gly-Cys-Lys-Asn-Phe

- Somotostatin có cầu nối đisunfua

2 Tổng hợp Prolin từ axit ađipic

Câu 10: (3.0 điểm)

1 Arabinopyranozơ (D-anđopentozơ có cấu hình 2S, 3R, 4R) được chuyển hóa như sau:

Ara (C5H10O5) B CCH3 OH/H+ HIO4

H2O/H+

Br2/H2O

1 LiAlH4

E

H2O/H+

HOCH2-CH2OH

HOCH2-COOH

Vẽ cấu trúc của B, C, D và E

2 Thủy phân đisaccarit có tính khử turanozơ người ta thu được D-glucozơ và D-fructozơ với số mol bằng nhau và bằng số mol turanozơ đã dùng Metyl hóa turanozơ với metyl iodua có mặt bạc oxit rồi thủy phân kế tiếp tạo thành 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-fructozơ Đề xuất cấu tạo có thể có của turanozơ mà

không cần xác định hóa học lập thể tại các vị trí anome

3 Từ pentozơ hãy viết sơ đồ chuyển hóa thành axit ađipic (qua giai đoạn tạo thành fufural)

- - - Hết - - -

muối Na của este malonic

Trang 3

Số báo danh:

Câu 1: Có một dãy hợp chất vòng 6 cạnh: Axit Benzoic (A), xiclohexanol (B), phenol (C), p-nitrophenol

(D), p-metylphenol (E), m-nitrophenol (F), m-bromphenol (G)

a Sắp xếp dãy chất trên theo trình tự tăng dần tính axit

b Tính pKa (F) Biết pKa (C) là 9,95 ; ρ của dãy phenol là 2,1 ;

Câu 2: Viết công thức các dạng hỗ biến của các hợp chất sau:

a Nitrobenzen

b Ure (NH2CONH2)

c

d Guaniđin (NH2C(NH)NH2)

Câu 3: Hãy biểu diễn hai cấu dạng ghế của (-)-mentol Cho biết cấu dạng nào bền nhất

Câu 4: Từ benzen và các hợp chất hữu cơ có số C 3, viết sơ đồ tổng hợp cis-1-phenylhex-2-en

Câu 5: A, B là hai hiđrocacbon được tách từ dầu mỏ có các tính chất vật lí và dữ kiện phân tích như sau:

t s ( o C) t nc ( o C) %C %H

A cũng như B làm mất màu nhanh chóng dung dịch KMnO4 và nước brom, khi ozon phân cho sản phẩm

giống nhau Xác định cấu trúc của A, B

Câu 6: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau, xác định các hợp chất từ A đến I:

o

19 38 2

Cho biết: A có 1H etilenic, B có 5H etilenic, D có 1H etilenic, X là:

Câu 7: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:

2

3

1.NaNH 2.Na / NH 1.CH MgBr NaNH

H (1mol)

12 20 2

Pd / CaCO

(C H O )



Câu 8: Từ benzen và hợp chất có 4C, viết sơ đồ điều chế

Câu 9: Hoàn thành dãy chuyển hóa sau:

3

AlCl

+X

Trang 4

F

CH NHCH3 3 epoxit D HCl E

Cho biết trong sơ đồ trên X là:

Câu 10: 3-iot-2,2-đimetylbutan khi phản ứng với AgNO3 trong etanol sẽ cho 3 sản phẩm Viết công thức cấu tạo của 3 sản phẩm ấy và cho biết sản phẩm nào chiếm tỉ lệ lớn nhất

Câu 11: m-Flo-isopropylbenzen (I) được tổng hợp theo 8 bước đi từ benzen (A)

o

4

HBF

Xác định CTCT các chất

Câu 12: Pheromol (H) được Bestmann điều chế năm 1982 như sau:

2

16 29 2.HC C CH OTs 2.Epoxit Pd,Lindlar

4 3

CBr +PPh

3

2

Ph P

Xác định công thức cấu tạo các chất từ A đến G Biết H là:

- - - Hết - - -

Trang 5

Số báo danh:

Câu 1: Khi cho cis và trans-3,3-đimetyl-2-bromxiclohexanol phản ứng nhanh với bazơ mạnh sẽ thu được 2

sản phẩm riêng biệt Sản phẩm tạo thành từ cis-bromancol có vân hấp thụ ở 1710 cm-1, còn sản phẩm kia không có vân hấp thụ này và cũng không có vân hấp thụ ở 3350 cm-1 Xác định công thức cấu tạo của các sản phẩm trên

Câu 2: Từ 1,1-điphenylaxeton và đimetylbenzen-1,2-đicacboxylat, hãy điều chế điphenađion

Câu 3: Hợp chất A phản ứng với PCl3 cho ra B, khử hóa B bằng H2/Pd nhận được benzanđehit Mặt khác

cho B tác dụng với NH3 được C, xử lí C với Br2 trong môi trường kiềm được D Từ B có thể nhận được E

bằng cách cho phản ứng với benzen xúc tác AlCl3 E chuyển thành F khi xử lí với hiđroxylamin, trong môi trường axit F chuyển thành G Viết công thức cấu trúc các hợp chất từ A đến G

Câu 4: Từ xiclohexa-1,3-đion và các hợp chất 4C, hãy tổng hợp:

Câu 5: Hãy thực hiện dãy chuyển hóa sau:

2 4 2

Trong đó: X, Y lần lượt là:

(X) (Y)

Câu 6: Viết công thức cấu trúc của các sản phẩm trung gian và dùng mũi tên chỉ rõ sự tương tác của nhân

với trung tâm phản ứng:

Trong đó X, Y lần lượt là:

(X) (Y)

Câu 7: Tiến hành ngưng tụ giữa benzanđehit và etyl metyl xeton lần lượt trong môi trường axit và môi

trường bazơ người ta thu được 2 sản phẩm khác nhau Viết CTCT các sản phẩm tạo thành, giải thích

Câu 8: Gọi tên các sản phẩm tạo thành khi cho lần lượt axit cis-crotonic, axit trans-crotonic tác dụng với

OsO4/H2O2

Câu 9: Thực hiện dãy chuyển hóa sau:

o

2 4

H SO

Trong đó E là:

Trang 6

Câu 10: Metylaxetimiđua (A) thủy phân trong môi trường NaOH ban đầu cho axetamit và metanol Trong

dung dịch axit, A thủy phân (ban đầu) cho metyl axetat và ion amoni

a Dùng mũi tên chỉ rõ cơ chế hình thành axetamit

2

OH

b Dùng mũi tên chỉ rõ cơ chế hình thành metyl axetat

2

(H+ dư)

c Hãy giải thích tại sao hai phản ứng cho 2 sản phẩm khác nhau

Câu 11: Hợp chất A, (S)-C8H17N quang hoạt, tan trong HCl, phản ứng với NaNO2/HCl không tách khí, Cho kết tủa với PhSO2Cl/NaOH Metyl hóa triệt để và tách loại Hopman cho anken, một trong số đó là B

(C10H21N) Tiếp tục cho thoái phân hopman nhận được hỗn hợp Octa-1,4-đien và octa-1,5-đien Hãy xác

định CTCT của A và B

Câu 12: Từ catechol, metylamin và ClCH2COCl, hãy viết sơ đồ điều chế ađrenalin C9H13NO3

Câu 13: LSD là chất gây ảo giác mạnh, có công thức:

Và Novocain là 2-(N,N-đietylamino)etyl-4-aminobenzoat

a Viết CTCT của Novocain

b Viết CTCT sản phẩm sinh ra khi cho mỗi chất trên tác dụng với dung dịch HCl theo tỷ lệ mol 1:1

c Viết CTCT từng sản phẩm sinh ra khi đun nóng các chất trên với dung dịch HCl và với dung dịch NaOH

- - - Hết - - -

Trang 7

Số báo danh:

Câu 1: Tripeptit Eixenin chứa một nhóm cacboxyl tự do, không phản ứng với đinitroflobenzen ; khi thủy

phân hoàn toàn cho 2 mol axit L–glutamic, 1 mol L–alanin và 1 mol NH3 Còn khi phản ứng với hiđrazin

khan thì cho L–alanin nhưng không cho axit glutamic Hãy viết CTCT của Eixenin

Câu 2: Từ alanin, glixerin và nitrobenzen Hãy viết sơ đò tổng hợp Quinolin

Câu 3: Hợp chất A (C5H10O4) quang hoạt, tác dụng với anhiđrit axetic cho điaxetat nhưng không cho phản

ứng tráng bạc Khi cho A tác dụng với axit loãng sẽ nhận được metanol và B (C4H8O4) Khử hóa B nhận được C (C4H10O4) không quang hoạt Khi oxi hóa B trong điều kiện êm dịu sẽ nhận được axit D (C4H8O5)

Xử lí amit của D bằng dung dịch HClO loãng sẽ nhận được D-glixeranđehit C3H6O3 Xác định CTCT và cấu

trúc lập thể của A, B, C và D

Câu 4: Hãy chuyển hóa D-Glucozơ thành L-Gulozơ

Câu 5: Khi thủy phân Phlorizin C21H24O10 có mặt elmusin thì được D-glucozơ và hợp chất A Xử lí

Phlorizin với CH3I dư/K2CO3 và sau đó thủy phân bằng axit thì được hợp chất B Xác định CTCT của

Phlorizin Biết rằng:

Với R = H Hợp chất A ; R = CH3 Hợp chất B

Câu 6: Gentibiozơ là đường khử và có khả năng tạo osazon, chịu đổi quay và bị thủy phân bằng dung dịch

nước axit hoặc bằng elmusin để cho D-glucozơ Metyl hóa rồi thủy phân sẽ cho sản phẩm là

2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-glucozơ Viết CTCT và gọi tên Gentibiozơ C12H22O11

Câu 7: Hợp chất thiên nhiên Y (C7H14O6) không có tính khử và không đổi tính quang hoạt Y bị thủy phân

bởi dung dịch HCl/H2O thành K là một đường khử Khi bị oxi hóa bởi axit nitric loãng, K chuyển thành axit không quang hoạt L (C6H10O8) Sự thoái phân Ruff dẫn tới một đường khử M ; chất này bị oxi hóa bởi axit nitric loãng thành axit quang hoạt N (C5H8O7)

a Xác định cấu trúc của Y, K, L, M, N

b Có tồn tại sự không khẳng định nào về mặt cấu trúc không

Câu 8: Hợp chất A C4H8O3 quang hoạt, tan tốt trong nước tạo thành dung dịch phản ứng axit với giấy quỳ

Đun mạnh dung dịch, A chuyển thành chất B C4H6O2 không quang hoạt tan vừa phải trong nước và cũng

cho phản ứng axit với giấy quỳ B phản ứng với KMnO4 mãnh liện hơn A Oxi hóa A bằng dung dịch

H2CrO4 loãng sẽ thành chất lỏng bay hơi C C3H6O C không phản ứng với KMnO4 nhưng cho phản ứng với

I2 trong dung dịch kiềm Viết CTCT các chất và phương trình phản ứng xảy ra Các dữ kiện trên đã đủ điều

kiện để xác định cấu trúc của A chưa, giải thích

Câu 9: Xibeton có công thức C17H30O bị oxi hóa nhẹ nhành cho 2 axit là: axit octanđioic và axit

nonanđioic Hãy gọi tên Xibeton theo danh pháp IUPAC và chuyển hỗn hợp đồng phân của nó thành

cis-xibeton

Câu 10: Hợp chất X C6H9OBr phản ứng với metanol trong môi trường axit sinh ra Y C8H15O2Br Cho Y phản ứng với Mg trong ete khan, sau đó cho phản ứng tiếp với anđehit formic được chất E Thủy phân E trong môi trường axit được F, đehiđrat hóa F thu được 2-vinylxiclopentanon

a Xác định CTCT của X

b Nếu muốn điều chế F từ X có nhất thiết phải qua các giai đoạn như trên không, vì sao

Câu 11: Axit Mevalonic hay axit 3,5-đihiđroxi-3-metylpentanoic giữ vai trò quan trọng trong quá trình sinh

tổng hợp tecpenoic và steroit

a Đun axit R-Mevalonic với dung dịch axit vô cơ thu được sản phẩm A C6H10O3 Viết phương trình phản

ứng bằng cách dùng CTCT Cho biết cấu hình của A

b Khi khử nhóm cacbonyl của A thu được chất B C6H12O3, B dễ bị chuyển hóa nhờ xúc tác axit tạo thành

C C6H12O3 Viết công thức của B, C có ghi kí hiệu cấu hình Trình bày cơ chế phản ứng chuyển hóa B thành C

Câu 12: Higrin X C8H15ON là một ankaloit được tìm thấy trong cây côca

a Xác định CTCT của X biết rằng: X không tác dụng với benzensunfoclorua, không tan trong kiềm nhưng tan trong dung dịch HCl X tác dụng với phenylhiđrazin và cho phản ứng iođofom Nếu oxi hóa X bằng

dung dịch CrO3 sẽ tạo thành axit higrinic C6H11O2N

b Có thể tổng hợp axit higrinic C6H11O2N bằng chuỗi các phản ứng sau:

Trang 8

+

3 2

o

CH NH

t

2 2

- - - Hết - - -

Số báo danh:

Trang 9

Câu 1: Axit Abxixic thuộc loại sesquitacpenoit có nhiều trong giới thực vật có tác dụng điều chỉnh giấc ngủ

đông của cây cối và cho phép cây tồn tại trong môi trường bất lợi Có nhiều phương pháp để tổng hợp axit

Abxixic Ở đây dẫn ra phương pháp đi từ axeton:

3 6 4 3

3 2

H

CH SO Cl

+

Tiếp theo sẽ nối mạch để tạo thành axit như sau:

3 2 4

2

+

1.CH ONa,H O NH

axit

a Viết CTCT các chất từ A đến M biết rằng hỗn hợp metansunfonyl clorua/ piriđin dùng để tách nước ancol bậc ba LDA là: Liti điisopropyl amiđua

b Axit Abxixic có tính quang hoạt hay không, nó có cấu hình như thế nào

Câu 2: Để tách riêng xiclohexanon ra khỏi một hỗn hợp gồm xiclohexanon (tos = 156oC) và xiclohexanol (tos

= 160oC) người ta tiến hành như sau: Lắc hỗn hợp với dung dịch NaHSO3 bão hòa trong nước Sau một thời gian thêm đimetylete và trộn đều Tách lấy riêng phần ete và phần H2O Thêm dung dịch NaOH hoặc dung dịch H2SO4 loãng vào phần dung dịch nước Sau đó lại chiết bằng ete như trên Phần dịch ete lần này đem làm khan, chưng cất loại bỏ ete thu được xiclohexanon

1 Giải thích ngắn gọn quá trình trên Cho biết dùng chất gì để làm khan

2 Viết các phương trình xảy ra và giải thích tác dụng của axit và kiềm

Câu 3: Fomanđehit phản ứng với NH3 tạo ra hexametylentetramin (Urotropin) C6H14N4 và nước Chất này

có cấu tạo giống như adamantan nhưng tại các đầu mút của các vòng đều do N chiếm giữ Đó là những chất bền có điểm nóng chảy cao Cho hexametylenetramin tác dụng với HNO3 trong CH3COOH khan tạo ra hexogen (chất này rất phổ biến dùng làm chất nổ trong thế giới chiến thứ II) đồng thời giải phóng 3 mol HCHO và 1 mol NH3 Viết các phương trình phản ứng

Câu 4: Vitamin C (axit L-ascobic) có cấu trúc như sau:

a Hãy giải thích tính axit của axit L-ascobic (pKa = 4,21)

b Điều chế L-ascobic từ D-glucozơ

Câu 5: Từ pentozơ, hãy viết sơ đồ chuyển hóa thành axit ađipic qua giai đoạn tạo thành fufuran

Câu 6: Salixin C13H18O7 bị thủy phân bởi elmusin cho D-glucozơ và Saligenin C7H8O2 Salixin không khử thuốc thử Tolen Oxi hóa Salixin bằng HNO3 thu được một hợp chất hữu cơ X mà khi thủy phân thì cho D-Glucozơ và anđehit Salixylic Metyl hóa Salixin thu được pentametylsalixin, thủy phân hợp chất này cho ta 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-Glucozơ Xác định CTCT của Salixin

- - - Hết - - -

Định dạng
Số trang	9
Dung lượng	419,08 KB