Chinh phục đỉnh cao hóa học quốc gia quốc tế

tài liệu bao gồm đầy đủ các chuyên đề ôn thi quốc gia cho các bạn học chuyển hóa hay có ý định muốn thi quốc gia môn hóa giúp các bạn có nền tảng kiến thức vững chắc và rèn luyện thêm cho mình kỹ năng giải các dạng bài trong đề thi .chúc các bạn học tập tốt :)

Số trang: 508 Khổ A4

Giá bìa: 179.000 vnđ

_

☀ Hãy để Lovebook biến ước mơ của em thành hiện thực ☀

➡ Hãy đọc sách Lovebook để chắc chắn có được 1 tấm vé vào đại học và các trường chuyên nổi tiếng trên cả nước

➡ Hãy đọc sách Lovebook để thưởng thức các kinh nghiệm, kiến thức của các thủ khoa, các giáo viên hàng đầu trong cả nước

➡ Hãy đọc sách Lovebook để có thể xây dựng những đề thi thử THPT quốc gia, bài kiểm tra chất lượng _

🎵 LOVEBOOK - Vươn tới sự hoàn hảo 🎵

🎁 Danh mục sách và chính sách khuyến mãi: lovebook.vn - goo.gl/XeHwk5

🎬 Video bài giảng: youtube.com/nhasachlovebook

☎ Hotline bán hàng: 0963 140 260 (Ms Nguyệt), 0981 553 885 (Ms Hoài)

☎ Hotline chuyên môn: 0981 553 882 (Mr Duy)

☎ Hotline liên kết phát hành: 0965 944 141 (Mr Thùy)

📖 Diễn đàn học tập: http://vedu.vn/forums/

🔰 Tài liệu hay: http://tailieulovebook.com/

✉ Đăng ký nhận tài liệu thường xuyên: https://goo.gl/vEUuQZ

🌟 Website đào tạo: http://vedu.edu.vn

LOVEBOOK.VN

Lời chúc & kí tặng

Chữ ký và lời chúc của tác giả hoặc thành viên Lovebook

Sách gốc phải có chữ ký của tác giả hoặc của thành viên Lovebook Bất kể cuốn sách nào không có chữ ký đều là sách lậu, không phải do Lovebook phát hành

Đời phải trải qua giông tố nhưng không được cúi đầu trước giông tố!

Đặng Thùy Trâm

Hãy phấn đấu vươn lên không chỉ bằng khối óc mà bằng cả con tim của mình nữa!

Lương Văn Thùy

LOVEBOOK tin tưởng chắc chắn rằng em sẽ

đỗ đại học một cách tự hào và hãnh diện nhất!

Bản quyền thuộc về Công Ty Cổ Phần Giáo Dục Trực Tuyến Việt Nam – VEDU Corp

Không phần nào trong xuất bản phẩm này được phép sao chép hay phát hành dưới bất kỳ hình thức hoặc phương tiện nào mà không có sự cho phép trước bằng văn bản của công ty

CHINH PHỤC ĐỈNH CAO HÓA QUỐC GIA QUỐC TẾ

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

16 Hàng Chuối – Hai Bà Trưng – Hà Nội Điện thoại: Biên tập – Chế bản: (04) 39714896;

Quản lý xuất bản: (043) 9728806; Tổng biên tập: (04) 397 15011

Fax: (04) 39729436

Chịu trách nhiệm xuất bản:

Giám đốc – Tổng biên tập: TS PHẠM THỊ TRÂM

Biên tập: TRẦN NGỌC LÂM

Chế bản: CÔNG TY CỔ PHẦN GIÁO DỤC TRỰC TUYẾN VIỆT NAM – VEDU CORP

Trình bày bìa: NGUYỄN SƠN TÙNG

Sửa bản in: LƯƠNG VĂN THÙY – NGUYỄN THỊ CHIÊN – TĂNG HẢI TUÂN

Đối tác liên kết xuất bản:

CÔNG TY CỔ PHẦN GIÁO DỤC TRỰC TUYẾN VIỆT NAM – VEDU CORP

Địa chỉ: 101 Nguyễn Ngọc Nại, Thanh Xuân, Hà Nội

LỜI NÓI ĐẦU

Là một học sinh chuyên, chắc hẳn bạn nào cũng mơ ước được tham gia vào đội tuyển Olympic quốc gia hoặc quốc tế Tuy nhiên, vinh quang, niềm tự hào này mỗi năm chỉ dành cho một vài thành viên xuất sắc của mỗi tỉnh thành

Để có được vị trí vinh dự này, các em cần phải nỗ lực cố gắng rất nhiều Ngoài sự hỗ trợ đầy tâm huyết của thầy cô trong đội, các em cần phải tự học và nghiên cứu rất nhiều Đối với việc tự học, tự nghiên cứu thì tài liệu là một yếu tố vô cùng quan trọng Hiện nay tài liệu hóa học sinh giỏi rất nhiều nhưng một cuốn sách chứa đựng đầy đủ nội dung ôn thi học sinh giỏi hay Olympic thì chưa có Vậy nên việc tự học của các em học sinh cũng như việc giảng dạy của các thầy cô, đặc biệt là thầy cô ở các tỉnh vùng sâu, vùng xa gặp rất nhiều khó khăn

Nhận thức được điều này, nhóm Đội Tuyển Hóa Quốc Tế của GSTT GROUP đã cùng nhau biên soạn nên cuốn CHINH PHỤC ĐỈNH CAO HÓA HỌC QUỐC GIA – QUỐC TẾ Đội Hóa Quốc Tế của chúng tôi bao gồm:

Chu Văn Phòng – Thành viên đội quốc Olympic Hóa quốc tế 2013

Nguyễn Văn Phương – Huy chương Bạc quốc tế 2012

Hồ Quang Khải – Huy chương Bạc quốc tế 2013

Đỗ Tiến Đạt – Giải Nhì quốc gia năm 2013

Cuốn sách tổng hợp gần 500 bài tập hóa học được chọn lọc từ rất nhiều nguồn mà đội ngũ tác giả đã từng trải qua Không chỉ chau chuốt từng bài tập đưa vào sách, chúng tôi còn đưa ra lời giải rất chi tiết và cụ thể cho từng bài tập Một số bài tập điển hình, chúng tôi còn đưa ra những lời bình luận, những mẹo xử lý ngắn gọn

Chính vì thế, với cuốn sách này, các bạn học sinh có thể yên tâm dành trọn thời gian để khai thác cuốn sách mà không phải phân tán thời gian đi tìm tòi thêm tư liệu trên mạng hay những nguồn khác

nữa Đúng như bạn Nguyễn Văn Phương nói: “Nội dung cuốn sách là quá đủ cho các em chinh phục

giải quốc gia hay thậm chí là vòng 2 để chọn đội tuyển quốc tế.”

Mặc dù đã rất cố gắng trau chuốt từng nội dung nhưng do đây là lần đâu tiên biên soạn sách nên chúng tôi không thể tránh khỏi những thiếu sót Vậy nên chúng tôi sẽ rất biết ơn nếu nhận được những lời góp ý từ các bạn độc giả

Mọi ý kiến đóng góp của các bạn, các thầy cô xin vui lòng gửi về địa chỉ

o Hòm thư điện tử tổ trưởng tổ Hóa học Vedu: gopy.lovebook.vn@gmail.com

o Diễn đàn chăm sóc sử dụng sách: vedu.vn/forums/

Một lần nữa, đội ngũ tác giả xin chân thành cảm ơn!!!

Nhóm biên soạn

Xin chân thành cảm ơn!

PHẦN I: PHẦN HỮU CƠ……… ………… 9

CÔNG THỨC CÁC TÁC NHÂN THƯỜNG GẶP……… 10

CHUYÊN ĐỀ 1: XÁC ĐỊNH CẤU TẠO CHẤT … 12

CHUYÊN ĐỀ 2: CƠ CHẾ PHẢN ỨNG.……… 33

CHUYÊN ĐỀ 3:TỔNG HỢP HỮU CƠ……… 57

CHUYÊN ĐỀ 4: DÃY TỔNG HỢP HỮU CƠ……… 74

CHUYÊN ĐỀ 5: HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN………… 133

CHUYÊN ĐỀ 6: GLUXIT VÀ PROTEIN………… 201

PHẦN II: HÓA VÔ CƠ……… 341

CHUYÊN ĐỀ 1: HẠT NHÂN - PHẢN ỨNG HẠT NHÂN……… 219

CHUYÊN ĐỀ 2 LIÊN KẾT HÓA HỌC……… 237

CHUYÊN ĐỀ 3: CẤU TRÚC TINH THỂ………… 248

CHUYÊN ĐỀ 4 NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC………… 254

CHUYÊN ĐỀ 5 ĐỘNG HÓA HỌC……… 276

CHUYÊN ĐỀ 6: CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH – SỰ ĐIỆN LY – ĐIỆN HÓA HỌC… 294

CHUYÊN ĐỀ 7 HÓA VÔ CƠ……… 341

BỘ ĐỀ KIỂM TRA………… 370

PHỤ LỤC : ĐỀ THI OLYMPIC HÓA QUỐC TẾ NĂM 2014 VÀ 2015 409

PHẦN HỮU CƠ

Như các bạn đã biết, phần hữu cơ trong đề thi HSG Quốc gia hay vòng 2 đều chiếm tỉ lệ rất cao (40%), và thường quyết định rất nhiều đến kết quả thi của các bạn Vậy nên, làm sao để học hữu cơ một cách hiệu quả nhất, các tài liệu, các phần sắp xếp như thế nào để các bạn có thể ghi nhớ một cách khoa học nhất Và điều quan trọng là học như thế nào để tiếp thu tốt nhất kiến thức đã có và áp dụng vào bài thi cho hiệu quả vì thường đi thi gặp được dạng đã làm là rất khó rồi, chứ đừng nói là làm rồi Gia đình Lovebook chúng tôi xin giới thiệu các chuyên đề hữu cơ được biên soạn bởi 2 bạn: Chu Văn Phòng - Cựu học sinh trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc; Đỗ Tiến Đạt - Cựu học sinh trường THPT Chuyên Bắc Giang Theo như các sách hữu cơ truyền thống đều chia hữu cơ thành các phần dựa các nhóm chức, nhưng theo chúng tôi, việc chia như vậy sẽ giúp chúng ta học chuyên sâu về một phần nhưng mặt khác lại hạn chế khả năng móc nối với nhau giữa các nhóm chức nên chúng tôi mạnh dạn chia phần hữu cơ này thành các chuyên đề như các phần trong một đề thi để các bạn có thể tư duy trừu tượng hơn và không bỡ ngỡ khi vào phòng thi:

- Xác định cấu tạo chất

- Cơ chế phản ứng

- Tổng hợp hữu cơ

- Dãy phản ứng hóa học

- Hóa học các hợp chất thiên nhiên (quan trọng)

- Gluxit, protein và các bài tập lí thuyết

Các bài tập ở các phần được chúng tôi tổng hợp từ các nguồn, các diễn đàn Hóa học, từ kinh nghiêm chúng tôi có được trong 2 năm học Quốc gia Đây là lần xuất bản đầu tay nên còn nhiều thiếu sót, rất mong được sự góp ý của các bạn để chúng ta có thể cải thiện kiến thức của chính mình

XIN CẢM ƠN

CÔNG THỨC CÁC TÁC NHÂN THƯỜNG GẶP

BẢNG VIẾT TẮT VÀ CÔNG DỤNG

cấu tạo

Tác dụng

H2O2/OH- để tạo nhóm –OH ngược quy tắc

Macopnhicop, chỉ pứ tỉ lệ 1:1

trong môi trường kiềm hoặc sinh ra acid

oxy hóa

anion

OH thành =O

cơ(không pư với amin)

Cbz- Benzyloxycacbonyl BnOOC- -Giống Bz.Loại bỏ bằng H2/Pd

TFA Trifloroacetic acid CF3COOH -axit mạnh, dùng để loại nhóm bảo vệ

TFAA Trifloroacetic anhydrit (CF3CO)2O -bảo vệ nhóm –OH nhưng ít dùng

THF Tetrahydrofuran (CH2)4O -dung môi không cực

TMS Trimethylsilyl Me3Si- -bảo vệ các nhóm có hydro lonh động như

ankin, ancol…Loại bỏ bằng NH4F

Ts p-Toluensulfonyl p-Me-C6H4

-SO2-

-TsCl: chỉ phản ứng với nhóm –OH bậc 1 do hiệu ứng không gian

-TsOH: acid mạnh

PPA Polyphotphoric acid -xúc tác cho phản ứng tách nước, các phản ứng

xảy ra trong môi trường acid

Ms Methylsulfonyl Me-SO2- -MsCl:chuyển nhóm –OH sang nhóm –Oms dễ

tham gia SN hơn

Tf Triflometansulfonyl CF3-SO2- -giống Ms nhưng phản ứng mạnh hơn

TBS Tertbutyldimetylsilyl Me2t-BuSi- -bảo vệ nhóm –OH

TBDPS Tertbutyldiphenylsilyl Ph2t-BuSi- -giống TBS nhưng kén chọn không gian hơn

TBAF Tetrabutylamoni florua Bu4NF -loại nhóm chứa Silic

TBHP Tertbutylhydroperoxide t-BuOOH -tạo gốc hoặc là chất oxy hóa

CHUYÊN ĐỀ 1: XÁC ĐỊNH CẤU TẠO CHẤT

Những bài tập dạng này thường có dạng: các nhà hóa học tìm được một chất mới và họ thử các tính chất hóa học của nó dựa trên các phản ứng đặc trưng, các phản ứng oxy hóa khử, thủy phân, cắt mạch… rồi học bắt ta xác định cấu trúc chất chưa biết Dạng bài tập này các bạn cần nắm rõ một vài phản ứng đặc trưng để có thể suy luận ra cấu tạo của chất chưa biết

Các phản ứng đặc trưng của các nhóm chức trong xác định cấu tạo hợp chất hữu cơ

1.Alkan

- Phản ứng đốt cháy, phản ứng thế halogen

2.Alken

- Phản ứng cộng với HX, X 2 , H 2 O theo quy tắc Macopnhicop theo tỉ lệ 1:1

- Bị oxy hóa bởi KMnO 4 (loãng lạnh), OsO 4 tạo diol, KmnO 4 /H + tạo acid và cetone, O 3 /Me 2 S tạo aldehyt và cetone, O 3 /H 2 O 2 tạo acid và cetone

- Phản ứng với peoxit hay superoxit tạo epoxit

- Tham gia phản ứng Diels-Alder

- Phản ứng với boran rồi xử lí với H 2 O 2 /NaOH tạo alcol ngược quy tắc Macopnhicop

- Khử bởi H 2 /Ni, không bị khử bởi NaBH 4 , LiAlH 4

3.Alkin

- Phản ứng cộng với HX, X 2 theo tỉ lệ 1:2

- Cộng H 2 O có xúc tác Hg 2+ tạo aldehit, cetone

- Bị oxy hóa bởi KMnO 4 , ozon phân cho acid và cetone

- Alkin đầu mạch cho kết tủa với Ag +

- Phản ứng với boran rồi xử lí với H 2 O 2 /NaOH cho aldehit hay ceton

- Tham gia phản ứng Diels-Alder

- Bị khử bởi H 2 /Pd-BaCO 3 cho cis-alken, Na/NH 3 cho trans – alken, H 2 /Ni cho alkan

- Alkin đầu mạch có thể phản ứng với Na/NH 3 do nguyên tử H linh động

- Có thể đồng phân alkin-1 thành alkin -2 bằng t-BuOK và alkin-2 thành alkin-1 bằng NaNH 2

4 Aren

- Tham gia S E , nhân benzen không bị oxy bởi KMnO 4 , phản ứng ozon phân

- khi phản ứng với chất oxy hóa thì các nhánh bị oxy đến acid carboxylic

5 R-X

- có thể phản ứng S N1 , S N2 , E1, E2

- Phản ứng tạo các hợp chất cơ kim

6 Alcol

- Phản ứng với Na, không phản ứng với NaOH, không làm sủi bọt NaHCO 3 , không làm đổi màu quỳ tím ẩm

- Tách nước tạo alken hay ete trong điều kiện H 2 SO 4

- Thế nhóm –OH bằng các nhóm chức khác như : -X, CN bằng HX, PX 3 , PX 5

- Phản ứng với clorua acid, anhidrit acid, acid carboxylic tạo ester Nhưng thông thường alcol bậc 3 không tham gia phản ứng do bị cản trở không gian

- Alcol bậc 1, 2 bị oxy hóa bởi PCC, PDC, CuO tạo aldehit, KMnO 4 /H + tạo acid carboxylic

- Diol-1,2 có khả năng tạo phức màu xanh tím với Cu 2+

- Chất có nhóm –CH(OH)-CH 3 có khả năng tham gia phản ứng halofom

7 Phenol

- Phản ứng với Na, NaOH nhưng không làm sủi bọt NaHCO 3 , không làm đổi màu quỳ tím ẩm

- Tạo phức màu tím với FeCl 3

- Nhóm –OH không tham gia S N nếu không có nhóm hút e mạnh đính vào nhân thơm

- Dễ dàng bị oxy bởi KMnO 4 tạo quinon

- Ngưng tụ với HCHO/kiềm

8 Aldehit và cetone

- Không phản ứng với Na, không làm sủi bọt khí với NaHCO

- Tham gia A N vào nhóm –C=O

- Cộng hợp với NaHSO 3 tạo sản phẩm kết tinh

- Tạo cetal và acetal với alcol trong môi trường acid

- Cho phản ứng với thuốc thử Schiff cho màu đỏ hoặc hồng tím

- Cho sản phẩm màu vàng cam hoặc kết tủa đỏ với 2,4-dinitrophenylhydrazin

- Aldehit dễ dàng bị oxy hóa thành acid carboxylic

- Bị khử bởi nhiều chất khử cho alcol

- Trong điều kiện Zn(Hg)/HCl hay N 2 H 4 /KOH thì bị khử thành alkan

- Chất có nhóm –C(=O)-CH 3 có khả năng tham gia phản ứng halofom

9 Acid carboxylic

- Làm đỏ quỳ tím, phản ứng với Na, NaOH, sủi bọt khí với NaHCO 3

- Phản ứng với SOCl 2 , PX 5

- Phản ứng tạo ester, decarboxy

- Bị khử bởi LiAlH 4 , không bị khử bởi NaBH 4

- α-hydro acid khi đun nóng có thể dime tách 2 phân tử nước tạo lacton vòng 6 cạnh

- Amin mạch hở bậc 1 phản ứng với HNO 2 sẽ tạo khí N 2 , amin thơm sẽ tạo muối diazoni bền ở 0-5 o C

- Amin bậc 2 cho chất lỏng màu vàng sánh và không tan trong nước

- Amin bậc 3 mạch hở không phản ứng , amin thơm thì xảy ra S E ở vị trí para

- Amin bậc 1 phản ứng với CHCl 3 /KOH tạo isonitril có mùi đặc trưng

BÀI TẬP

Bài 1:Hợp chất A (C 11 H 17 NO 3) không quang hoạt, không tan trong môi trường trung tính và kiềm

nhưng dễ tan trong HCl loãng A có hai nguyên tử hidro linh động, A phản ứng với Ac2O tạo B (C 13 H 19 NO 4 ) trung tính A phản ứng với MeI dư sau đó thêm AgOH, sản phẩm thu được C có công thức là C 14 H 25 NO 4 Đun nóng chất này thu được Me3N và D (C 11 H 14 O 3 ) trung tính D phản ứng với

O3 thu được HCHO và E Andehit thơm E phản ứng với HI tạo sản phẩm chứa 3 nhóm –OH mà

chúng không tạo được liên kết hidro nội phân tử bền vững

a) Xác định các chất chưa biết

b) Từ E và các hợp chất vô cơ, hãy điều chế A

Bài 2:Hợp chất A (C 7 H 10 O 4) không tác dụng với H2/Pd,to A bị thủy phân trong môi trường axit đung

nóng cho B (C 4 H 8 O 2 ), A tác dụng với LiAlH4, sau đó thủy phân trong môi trường H+ thu được C (C 5 H 10 O 3 ), C bị oxy hóa bởi K2Cr2O7/H2SO4 thu được D (C 5 H 6 O 5) Trong môi trường H+/to, D chuyển thành E (C 3 H 6 O), C tác dụng với H2/Ni cho F không quang hoạt Xác định công thức cấu tạo

từ A - F.

Bài 3: Một hợp chất trung tính A có công thức phân tử C 10 H 7 NO 2 Oxy hóa mạnh A thu được diaxit B

có công thức phân tử là C 8 H 5 NO 6 Khử A thu được C có công thức là C 10 H 9 N, hợp chất này khi oxy

hóa thu được diaxit D có công thức là C 8 H 6 O 4 Hợp chất A có thể thu được bằng cách nitro hóa một

hợp chất thơm Xác định các chất chưa biết

Bài 4:Rễ gừng được biết đến với nhiều dược tính và những tính chất của hương liệu Tại Ấn Độ rất nhiều phương thuốc có sử dụng gừng như một vị thuốc trị các bệnh liên quan đến đường ruột, cảm lạnh thông thường và một số bệnh khác Một vài hợp chất được cho là gây ra vị cay của gừng Rất nhiều trong số đó là những dẫn xuất thế đơn giản của vòng thơm với độ dài mạch khác nhau

Một trong những đẫn xuất quan trọng nhất là Zingreon có công thức phân tử là C 11 H 14 O 3 Hợp chất này không phản ứng với thuốc thử Tollens nhưng có phản ứng với FeCl3 và 2,4-dinitrophenyl

hidrazin Brom hóa Zingreon bằng dung dịch brom thì thu được duy nhất một dẫn xuất monobrom Trong phân tử Zingreon và sản phẩm khử hóa theo Clemensen đều tạo liên kết hidro phân tử yếu

a Xác định công thức cấu tạo của Zingreon từ những dữ kiện đã cho

b Zingreon có thể được tổng hợp theo sơ đồ sau:

Viết công thức cấu tạo của A

c Zingreon có thể chuyển hóa dễ dàng thành Gingerol có công thức phân tử là C 17 H 26 O 4, cũng

là một hợp chất gây cay được tìm thấy trong rễ gừng bằng sơ đồ sau:

Bài 5: Paracetamol là một dược chất có công dụng giảm đau, hạ sốt được tổng hợp nhân tạo lần đầu

tiên năm 1878 và được đưa vào điều trị năm 1948 Hiện tại paracetamol trở thành thuốc giảm đau hạ sốt thông dụng nhất hiện nay với nhiều tên biệt dược được lưu hành Vì nó có rất ít tác dụng phụ nên được cung cấp không cần kê đơn ở hầu hết các quốc gia

Có một chuỗi phản ứng được thực hiện bắt đầu từ chất A (hình dưới) như sau: Khi cho chất A phản

ứng với O3 trong nước ta thu được 2 hợp chất B và C Cả 2 phản ứng với PBr5 thu được 2 chất tương

ứng là D và E D phản ứng với paracetamol thu được F và G Chất E phản ứng với paracetamol cho H Hơi F đi qua AlCl3 khan thu được chất I Trong sự có mặt của HF/SbF5 thì chất H đồng phân hóa thành J và K Khi đun nóng chất I trong môi trường axit loãng thu được chất L Trong cùng điều kiện thì J và K đều cho M Xác định công cấu tạo các chất chưa biết

Bài 6: Guaiol (C 15 H 26 O) là một ancol rắn ở trạng thái tinh thể có cấu trúc tecpen Ancol này được

phân lập từ tinh dầu cây gỗ Bulnesia, một loại cây có thể tìm thấy ở khu vực biên giới Argentina – Bolivia – Paraguay Khi dehidrat hóa guaiol bằng lưu huỳnh thì thu được một hidrocacbon thơm màu

xanh da trời không chứa vòng benzen X (C 15 H 18 ) Khi hòa tan X vào trong H2SO4 đặc thì màu xanh

biến mất Cho nước vào dung dịch này thì X được phục hồi nguyên trạng Rất khó để hidro hóa guaiol

bằng H2 xúc tác Qua một loạt các chuyển hóa dưới đây, ta nhận được một dẫn xuất của naphtalen A

(là sản phẩm duy nhất)

Xác định cấu trúc của guaiol và chất X nếu biết rằng trong phân tử guaiol thì nhóm –OH gắn vào

nguyên tử cacbon bậc ba exocyclic của hệ vòng

Bài 7: Dù tinh dầu có tác dụng và lợi ích rất lớn với sức khỏe con người nhưng không phải là tất cả

các loại tinh dầu trên thế giới có thể sử dụng được, có một loại tinh dầu có thể gây độc cho người sử dụng Cỏ Thuja là loại cỏ thuộc loài tùng bách được tìm thấy nhiều ở Bắc Mĩ và Đông Á, tinh dầu của loại cỏ này có những nghiên cứu về khoa học rất phức tạp, nó có thể gây sảy thai rất mạnh cũng là chất độc cho thần kinh

Carvotanaxeton trong tinh dầu Thuja là một terpin có công thức phân tử C 10 H 16 O không phản ứng

với thuốc thử Tollens nhưng làm mất màu nhanh dung dịch KMnO4 loãng lạnh, phản ứng với hidroxylamin tạo ra sản phẩm kết tinh Khi khử carvotanaxeton người ta thu được carvomenton

C 10 H 18 O và carvomentol C 10 H 20 O Carvomenton phản ứng với hidroxylamin nhưng không làm mất

màu dung dịch KMnO4 loãng lạnh còn và carvomentol không phản ứng với cả dung dịch KMnO4

loãng lạnh lẫn hidroxylamin nhưng lại tác dụng với PCC Trong một bài thí nghiệm oxy hóa carvotanaxeton với hai nhóm sinh viên đồng thời thực hiện trong ác điều kiên khác nhau thì nhóm thứ nhất thu được là axit 2,4-isopropylbutandioic và axit 2-oxopropanoic Trong khi đó nhóm hai thu được

3 – isopropylpentandioic và axit axetic Hãy xác định cấu tạo của carvotanaxeton , carvomenton, carvomentol và viết sơ đồ tổng hợp carvotanaxeton từ limonen

Bài 8: Ascaridol (A) là một hợp chất hữu cơ trong tự nhiên có cấu trúc exotic Nó có thể tìm được

trong phần hơi của tinh dầu cây goosefoot và nhiều cây khác Người ta đã xác nhận các thông tin sau:

A tinh khiết chỉ có trong môi trường chân không cao khi nâng nhiệt độ nó sẽ phát nổ Phổ 13C NMR

chỉ ra trong A chỉ có một liên kết đôi C=C Dung dịch chất A không phản ứng với Na Khử A bằng

LiAlH4 cho chất B Nếu chất B phản ứng với NaBH4 trong sự có mặt AcOH, sau đó phản ứng tiếp với

H2O2 trong môi trường base thì sản phẩm là hỗn hợp hai đồng phân cấu trúc Phản ứng của B với một

đương lượng H2/xúc tác kim loại dẫn đến sự tạo thành C A phản ứng với hai đương lượng H2/xúc tác

kim loại dẫn đến sự tạo thành C C không phản ứng với CrO3/axeton Sự dehidrat hóa C tạo thành 2 đương lượng nước và 2 hợp chất hữu cơ D và E Xử lí D bằng O3 sau đó khử hóa bằng Zn/H2O dẫn đến sự tạo thành 1 đương lượng glyoxal và 1 đương lượng 6-metyl hepta-2,5-dion Phản ứng tương tự

với chất E tạo thành 1 đương lượng 3-oxo butanal và 1 đương lượng 4-metyl-3-oxo pentanal Cũng có thông báo xác nhận rằng dưới những điều kiện tự nhiên thì A được tạo thành khi chiếu sáng D và F có

mặt xúc tác clorophin Xác định công thức cấu tạo các chất chưa biết

Bài 9: Hợp chất D trong tự nhiên tạo ra nhiều dẫn xuất đa dạng Tinh dầu có giá trị cho tác động chống

viêm D là một hydrocarbon màu xanh, hòa tan trong nước nhưng không màu trong axit mạnh Tại

trạng thái lưỡng cực, nó có mô men lưỡng cực là 1,08 Debye, cao bất ngờ cho một hydrocarbon Các

phân tích cho thấy nước và carbon dioxid trong phần khối lượng của D là 1: 6,11

a Xác định công thức nghiệm của D

b Cấu trúc chính xác của D được xác định bằng phương pháp cổ điển:

Cho 2,4-dinitrochlorobenzene và pyridine phản ứng với nhau tạo chất A không chứa clo A phản ứng với 2 đương lượng dimetylamin loại bỏ 2,4-dinitroanilin, mở vòng tạo B Tiếp B phản ứng với

cyclopentadiene trong sự hiện diện của natri methoxide Trong điều kiện đó, phản ứng tách loại 1 phân

tử dimetylamin thu được C (C 12 H 15 N) Đun nóng C đến 200oC thì tách loại 1 phân tử dimetylamin thu

được D Hoàn thành cấu trúc các chất chưa biết và giải thích các màu sắc của D trong nước và axit

mạnh

c Chất D có thể thực hiện rất nhiều phản ứng khác nhau như:

- Phản ứng với t-BuOH trong xúc tác axit thu được F

- D phản ứng với thuốc thử Grignard (phản ứng cộng) để tạo thành một muối Chuyển đổi bằng nước

và quá trình oxy hóa với tetrachloro p-benzoquinone dẫn đến một alkyl thay thế của hợp chất D Hai

sản phẩm có thể dự đoán được Một trong số đó là G khi sử dụng MeLi, một sản phẩm khác H (tồn tại

2 đồng phân) có thể được tạo thành khi sử dụng triphenylmetylliti Vẽ cấu trúc của F, G và H Giải thích sự khác nhau giữa sự tạo thành G và H

d Thậm chí các phức chất kim loại chuyển tiếp của D cũng được nhiên cứu Nếu cho D phản ứng với

LiAlH4 sau đó xử lí với FeCl2 thu được hợp chất I màu đỏ, là hỗn hợp của một số lập thể Hydro hóa hỗn hợp I thu được một sản phẩm màu da cam J (C 20 H 26 Fe) Viết công thức cấu trúc của I và J

Bài 10 Một ankin D quang hoạt chứa 89,52% C Hợp chất D có thể bị hidro hóa/xúc tác tạo n- butylxiclohexan Xử lí D với EtMgBr không thấy thoát khí Hidro hóa D trên xúc tác Pd/C tronng

quinolin (chất đầu độc xúc tác) và xử lí sản phẩm với O3/H2O2 cho axit tricacboxylic quang hoạt E (C 8 H 12 O 6 ) Chất E khi đun nóng tách một phân tử nước và tạo F Viết công thức cấu tạo các chất chất

biết

Bài 11 Các nhà khoa học đầu những năm 1900 cho rằng chỉ cần có hệ liên hợp trong một vòng kín thì

phân tử đó có tính thơm Xiclooctatetraen (A) đã làm sụp đổ nhận định này Nó lần đầu tiên được điều

chế bởi nhà hóa học người Đức Richard Willstater năm 1911

a Vẽ công thức của xiclooctatetraen, nó có phẳng không? Nếu không, hãy vẽ các dạng tồn tại của nó

b Xiclooctatetraen tác dụng với 2 đương lượng Kali tạo ra dianion Viết cấu tạo của dianion này và

cho biết tính thơm của nó? Dianion này phản ứng với 2 mol axeton cho 2 sản phẩm C và D Cho biết công thức cấu tạo của C và D

c Xiclooctatetraen phản ứng với m-CPBA tạo ra chất E, xử lí E với axit Brontest thu được chất G

(C 8 H 8 O) có phản ứng với thuốc thử Tollens Xác định công thức cấu tạo các chất chưa biết

d Hoàn thành dãy phản ứng sau biết K là chất trung gian

Bài 12: Axit tropinic, C 8 H 13 O 4 N là một sản phẩm phân hủy của atropin, một ankaloid trong cây cà độc

dược Nó không phản ưng với benzensunfonyl clorua, KMnO4 loãng lạnh hay Br2/CCl4 Axit tropinc

bị metyl hóa mạnh theo sờ đồ sau:

a Xác định công thức của axt tropinic

b Axit tropic được tạo thành bằng cách oxi hóa tropinon với CrO3.

Hãy xác định cấu trúc chính xác của axit tropinic

c Tropiliden, 1,3,5-xicloheptatrien, được điều chế từ tropinon Hãy cho biết quá trình đó xảy ra như

thế nào?

d Khi khử hóa bằng tripinon tạo thành tropin và pseudotropin có cùng công thức phân tử C 8 H 15 ON

Khi bị đun nóng trong môi trường bazơ, tropin chuyển hóa thành pseudotropin Hãy cho biết cấu trúc của tropin và pseudotropin