Bài tập bồi dưỡng HSGQG dẫn xuất hiđrocacbon

09-Bài Tập Dẫn Xuất Halogen.doc 09-Bài Tập Dẫn Xuất Halogen - Mol.doc 10-Bài Tập Ancol & Phenol & Ete.doc 10-Bài Tập Ancol & Phenol & Ete - Mol.doc 11-Bài Tập Anđehit & Xeton.doc 11-Bài Tập Anđehit & Xeton - Mol.doc 12-Bài Tập Axit Cacboxylic & Dẫn Xuất.doc 12-Bài Tập Axit Cacboxylic & Dẫn Xuất - Mol.doc  DẪN XUẤT HALOGEN Câu 1: Cho vinylxiclohexan tác dụng với Br2/CCl4, thu chất X1 Đun X1 với NaNH2, thu chất X2 Cho X2 phản ứng với dung dịch chứa HgSO4 H2SO4, tạo chất X3 Cho X3 tác dụng với EtMgBr thủy phân dung dịch axit, thu chất X4 Vẽ công thức cấu tạo chất X1, X2, X3, X4 Câu 2: Khi clorofom tiếp xúc với khơng khí ngồi ánh sáng bị oxi hóa thành photgen độc (1) Để phòng độc, người ta bảo quản clorofom cách thêm lượng nhỏ etanol vào để chuyển photgen thành hợp chất khơng có độc tính (2) Mặt khác, đun nóng vài giọt clorofom với dung dịch natri hiđroxit dư (3) Sau đó, thêm vào vài giọt dung dịch kali pemanganat thấy hỗn hợp xuất màu xanh (4) Viết phương trình phản ứng xảy trình (1), (2), (3) (4) Câu 3: Từ benzen, chất hữu (chứa không nguyên tử cacbon) chất vô khác, đề nghị sơ đồ tổng hợp hợp chất sau: Câu 4: Cho hai hợp chất sau: axit xiclohexyletanoic axit 1-metylxiclohexancacboxylic a) So sánh tính axit hai hợp chất Giải thích b) Từ metylenxiclohexan chất vô khác, đề nghị sơ đồ tổng hợp hai hợp chất Câu 5: Xác định công thức cấu tạo sản phẩm phản ứng sau: Câu 6: Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau: Câu 7: Đề nghị chế phản ứng cho chuyển hóa sau: Câu 8: Cho 3,5,5-trimetylxiclohex-2-en-1-on phản ứng với butyl magie iotua thủy phân sản phẩm dung dịch HCl, thu chất X Trong mơi trường axit, chất X bị chuyển hóa thành chất X1, X2, X3, X4 có cơng thức phân tử C13H22 a) Vẽ công thức cấu tạo chất X, X1, X2, X3, X4 b) Đề nghị chế phản ứng chuyển hóa chất X thành chất X1, X2, X3, X4   Câu 9: Veticadinol dẫn xuất sesquiterpene tổng hợp sau: Biết chuyển hóa thành xảy chuyển vị [1,5]-sigmatropic (ví dụ minh họa hình trên) Vẽ công thức cấu tạo chất 5, 6, 7, 8, 9, 10 Câu 10: Inositol tên gọi chung 10 hợp chất poliol có chứa vịng sáu cạnh (là đồng phân lập thể nhau) Ở đây, xét myo-inositol chiro-inositol a) Hợp chất myo-inositol sử dụng để điều trị bệnh đa nang buồng trứng phụ nữ, góp phần làm tăng khả thụ thai Vẽ cấu dạng bền myo-inositol b) Trong hợp chất inositol chiro-inositol có tính quang hoạt Hợp chất tồn dạng cặp đồng phân đối quang - Vẽ cấu trúc cặp đồng phân đối quang - Cho sơ đồ tổng hợp chiro-inositol sau: Vẽ cấu trúc chất 1, 2, 3, 4,   DẪN XUẤT HALOGEN Câu 1: Cho vinylxiclohexan tác dụng với Br2/CCl4, thu chất X1 Đun X1 với NaNH2, thu chất X2 Cho X2 phản ứng với dung dịch chứa HgSO4 H2SO4, tạo chất X3 Cho X3 tác dụng với EtMgBr thủy phân dung dịch axit, thu chất X4 Vẽ công thức cấu tạo chất X1, X2, X3, X4 Hướng dẫn giải Câu 2: Khi clorofom tiếp xúc với khơng khí ngồi ánh sáng bị oxi hóa thành photgen độc (1) Để phòng độc, người ta bảo quản clorofom cách thêm lượng nhỏ etanol vào để chuyển photgen thành hợp chất khơng có độc tính (2) Mặt khác, đun nóng vài giọt clorofom với dung dịch natri hiđroxit dư (3) Sau đó, thêm vào vài giọt dung dịch kali pemanganat thấy hỗn hợp xuất màu xanh (4) Viết phương trình phản ứng xảy trình (1), (2), (3) (4) Hướng dẫn giải h 2CHCl3 + O2   2COCl2 + 2HCl COCl2 + 2C2H5OH   O=C(OC2H5)2 + 2HCl o t CHCl3 + 4NaOH   HCOONa + 3NaCl + 2H2O HCOONa + 2KMnO4 + 3NaOH   Na2CO3 + K2MnO4 + Na2MnO4 + 2H2O Câu 3: Từ benzen, chất hữu (chứa không nguyên tử cacbon) chất vô khác, đề nghị sơ đồ tổng hợp hợp chất sau: Hướng dẫn giải Câu 4: Cho hai hợp chất sau: axit xiclohexyletanoic axit 1-metylxiclohexancacboxylic a) So sánh tính axit hai hợp chất Giải thích b) Từ metylenxiclohexan chất vô khác, đề nghị sơ đồ tổng hợp hai hợp chất Hướng dẫn giải   a) X có tính axit mạnh Y hiệu ứng +I Y mạnh X b) Sơ đồ tổng hợp X Y: Câu 5: Vẽ công thức cấu tạo sản phẩm phản ứng sau: Hướng dẫn giải Câu 6: Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau: Hướng dẫn giải Câu 7: Đề nghị chế phản ứng cho chuyển hóa sau:   Hướng dẫn giải Câu 8: Cho 3,5,5-trimetylxiclohex-2-en-1-on phản ứng với butyl magie iotua thủy phân sản phẩm dung dịch HCl, thu chất X Trong mơi trường axit, chất X bị chuyển hóa thành chất X1, X2, X3, X4 có cơng thức phân tử C13H22 a) Vẽ công thức cấu tạo chất X, X1, X2, X3, X4 b) Đề nghị chế phản ứng chuyển hóa chất X thành chất X1, X2, X3, X4 Hướng dẫn giải Câu 9: Veticadinol dẫn xuất sesquiterpene tổng hợp sau:   Biết chuyển hóa thành xảy chuyển vị [1,5]-sigmatropic (ví dụ minh họa hình trên) Vẽ cơng thức cấu tạo chất 5, 6, 7, 8, 9, 10 Hướng dẫn giải Chuyển hóa thành phản ứng Alder “ene” Câu 10: Inositol tên gọi chung 10 hợp chất poliol có chứa vịng sáu cạnh (là đồng phân lập thể nhau) Ở đây, xét myo-inositol chiro-inositol a) Hợp chất myo-inositol sử dụng để điều trị bệnh đa nang buồng trứng phụ nữ, góp phần làm tăng khả thụ thai Vẽ cấu dạng bền myo-inositol b) Trong hợp chất inositol chiro-inositol có tính quang hoạt Hợp chất tồn dạng cặp đồng phân đối quang - Vẽ cấu trúc lập thể cặp đồng phân đối quang - Cho sơ đồ tổng hợp chiro-inositol sau: Vẽ cấu trúc chất 1, 2, 3, 4, Hướng dẫn giải a) Cấu dạng bền myo-inositol: b) Cấu trúc lập thể cặp đồng phân đối quang chiro-inositol: Cấu trúc lập thể chất 1, 2, 3, 4, 5:   ANCOL & PHENOL & ETE Câu 1: Vitamin C hay axit ascobic giúp thể người tăng khả miễn dịch, chống oxi hóa phòng ngừa số bệnh ung thư a) Xác định cấu hình tuyệt đối axit ascobic a) Hãy giải thích axit ascobic có tính axit yếu? Câu 2: Hòa tan phenol vào etanol, thu dung dịch X a) Vẽ tất liên kết hiđro dung dịch X b) Trong liên kết hiđro liên kết bền nhất? Giải thích Câu 3: Từ chất vô cần thiết, đề nghị sơ đồ tổng hợp hợp chất sau: a) m-Metoxiphenol b) Paracetamol hay N-(4-hiđroxiphenyl)axetamit Câu 4: Từ etilen chất vô khác, đề nghị tổng hợp hợp chất sau: Câu 5: Vẽ cấu trúc 1, đề nghị chế phản ứng tạo chúng sơ đồ chuyển hóa sau: Câu 6: Hồn thành sơ đồ chuyển hóa sau: Câu 7: Cho n-butylmetylete phản ứng với dung dịch HI đặc (dư), thu X1 X2 Cho X1 phản ứng với bazơ mạnh, thu X3 Cho X3 phản ứng với nước mơi trường axit, thu X4 Oxi hóa X3 KMnO4/H2SO4, thu X5 Cho X5 tác dụng với X4, thu X6 có nguyên tử cacbon phân tử Mặt khác, chuyển hóa X3 thành X7, sau X7 thành X8 Nếu cho X8 phản ứng với X6 thủy phân, thu X9 (C11H24O) Vẽ công thức cấu tạo chất từ X1 đến X9 Câu 8: Khử axeton Mg - Hg môi trường axit, thu X1 (C6H14O2) Trong môi trường axit, X1 dễ dàng chuyển hóa thành X2 (C6H12O) có khả tham gia phản ứng iođofom Hiđro hóa X2, thu X3 Khi đun với H2SO4, X3 tách nước tạo X4 Cho X4 tác dụng với dung dịch KMnO4 lỗng, thu X1 a) Vẽ cơng thức cấu tạo chất X1, X2, X3, X4 b) Đề nghị chế phản ứng chuyển hóa X1 thành X2 Câu 9: Geraniol nerol hai terpenoid (có khung cacbon tn theo quy tắc isoproenoid) tìm thấy nhiều loại tinh dầu hoa hồng, xả, hoa bia, Chúng đồng phân hình học có cơng thức phân tử C10H18O Thực phản ứng ozon phân với geraniol, thu axeton, glioxal 4-oxopentanal a) Vẽ cấu trúc geraniol nerol Biết geraniol có cấu hình (E) nerol có cấu hình (Z) b) Trong mơi trường axit, geraniol dễ dàng chuyển hóa thành -terpineol Hợp chất tổng hợp theo sơ đồ sau:   - Vẽ công thức cấu tạo chất từ đến -terpineol - Đề nghị chế phản ứng chuyển hóa geraniol thành -terpineol mơi trường axit Câu 10: Từ nấm Aspergillus nidulans, người ta phân lập lacton thơm X1 (C10H10O4) có khả tạo hợp chất màu tím tác dụng với dung dịch FeCl3 Cho X1 phản ứng với MeI/K2CO3, thu X2 (C11H12O4) Tiến hành tách loại nhóm metyl có chọn lọc X2 với BCl3 xử lí với nước, thu X3 đồng phân khác X1 Biết phân tử X3 chứa nhóm hiđroxyl tạo liên kết hiđro nội phân tử Hợp chất X2 tổng hợp theo sơ đồ sau: Vẽ công thức cấu tạo chất từ X1 đến X11   ANCOL & PHENOL & ETE Câu 1: Vitamin C hay axit ascobic giúp thể người tăng khả miễn dịch, chống oxi hóa phòng ngừa số bệnh ung thư a) Xác định cấu hình tuyệt đối axit ascobic b) Hãy giải thích axit ascobic có tính axit yếu? Hướng dẫn giải Tính axit axit ascobic thể nhóm –OH vị trí C-3 Nhóm –OH chịu hiệu ứng –C hệ liên hợp C=C–C=O nên làm liên kết –OH phân cực Mặt khác, bazơ liên hợp axit ascobic bền nhờ hệ liên hợp C=C–C=O Câu 2: Hòa tan phenol vào etanol, thu dung dịch X a) Vẽ tất liên kết hiđro dung dịch X b) Trong liên kết hiđro liên kết bền nhất? Giải thích Hướng dẫn giải a) Các liên kết hiđro dung dịch X: b) Liên kết hiđro bền vì: - Nhóm C6H5– có hiệu ứng –C nên làm nhóm –OH phân cực Do đó, ngun tử –H có điện tích dương lớn - Nhóm C2H5– có hiệu ứng +I nên ngun tử –O– có điện tích âm lớn Câu 3: Từ chất vô cần thiết, đề nghị sơ đồ tổng hợp hợp chất sau: a) m-Metoxiphenol b) Paracetamol hay N-(4-hiđroxiphenyl)axetamit Hướng dẫn giải Câu 4: Từ etilen chất vô khác, đề nghị sơ đồ tổng hợp hợp chất sau: Hướng dẫn giải   AXIT CACBOXYLIC & DẪN XUẤT Câu 1: Axit fumaric axit cacboxylic hai chức, mạch hở, phân tử chứa liên kết C=C tồn dạng trans Khi phân tích hàm lượng nguyên tố axit fumaric thấy cacbon chiếm 41,38%; hiđro chiếm 3,45% lại oxi a) Xác định công thức phân tử axit fumaric b) Axit maleic đồng phân hình học axit fumaric Vẽ cấu trúc axit fumaric axit maleic c) Hãy so sánh (có giải thích) hẳng số phân li nấc hẳng số phân lí nấc axit Hướng dẫn giải a) Công thức phân tử axit fumaric C4H4O4 b) Cấu trúc axit fumaric axit maleic: c) Các cân phân li axit fumaric axit maleic: K1 (F) < K1 (M) (M) tạo liên kết hiđro nội phân tử nên khó cho proton (F) Mặt khác, (M1) tạo liên kết hiđro nội phân tử nên (M1) bền (F1) K2 (F) > K2 (M) (M1) tạo liên kết nội phân tử nên khó cho proton (F1) Mặt khác, (M2) bền (F2) hai điện âm nằm gần Câu 2: Các loại dược phẩm như: metyl salixylat (thuốc xoa bóp ngồi da), aspirin paracetamol (đều thuốc giảm đau, hạ sốt) tổng từ phenol theo sơ đồ sau: Vẽ công thức cấu tạo X1, X2, X3, X4, paracetamol, metyl salyxilat aspirin Hướng dẫn giải   Câu 3: Axit xitric tìm thấy nhiều chanh có cơng thức cấu tạo hình bên a) Cho giá trị pKa axit xitric 3,13; 4,76; 6,40 Hãy gán giá trị pKa vào nhóm chức thích hợp b) Từ axeton chất vô cần thiết khác, đề nghị sơ đồ tổng hợp axit xitric c) Đun nóng axit xitric 176oC, thu axit X1 (C6H6O6) Khi có mặt enzim thích hợp, X1 bị hiđrat hóa tạo axit xitric axit X2 (C6H8O7, có tính quang hoạt) Hiđro hóa X1 với xúc tác Ni, tạo axit X3 Mặt khác, tiếp tục đun nóng X1 thu axit X4 (khơng có đồng phân hình học) axit X5 (có đồng phân hình học) Hai axit X4 X5 dễ dàng chuyển hóa thành chất mạch vòng tương ứng X6 X7 (đều có cơng thức phân tử C5H4O3) - Vẽ công thức cấu tạo X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7 - Gọi tên axit xitric X1, X2, X3, X4, X5 theo IUPAC Hướng dẫn giải a) Giá trị pKa nhóm chức: b) Sơ đồ tổng hợp axit xitric: c) Công thức cấu tạo X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7: Axit xitric: axit 2-hiđroxipropan-1,2,3-tricacboxylic X1: axit prop-1-en-1,2,3-tricacboxylic X2: axit 1-hiđroxipropan-1,2,3-tricacboxylic X3: axit propan-1,2,3-tricacboxylic X4: axit 2-metylenbutan-1,4-đioic X5: axit pent-2-enđioic Câu 4: Cho sơ đồ chuyển hóa sau: Vẽ cơng thức cấu tạo chất X1, X2, X3, X4   Hướng dẫn giải Câu 5: Thực sơ đồ chuyển hóa với hợp chất X (C9H14O3) sau: a) Vẽ công thức cấu tạo X, X1, X2, X3 b) Hai hợp chất Y Z đồng phân cấu tạo X Khi có mặt EtONa, Y Z chuyển hóa thành X Vẽ cơng thức cấu tạo Y, Z đề nghị chế phản ứng tạo thành X từ hai chất Hướng dẫn giải Câu 6: Hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp hợp chất sau từ chất đầu cho trước: Hướng dẫn giải   Câu 7: Cho cấu trúc axit norbornen-2,3-đicacboxylic hình bên a) Vẽ đồng phân lập thể axit b) Đun nóng (là đồng phân lập thể trên), thu Phản ứng với dung dịch NaOH dư tạo Cho tác dụng với I2, sau axit hóa HCl, thu với tỉ lệ mol tương ứng : Khi chuẩn độ (đều có khối lượng 0,3913 gam) dung dịch NaOH 0,1M với chất thị phenolphtalein phải dùng hết 12,7 ml dung dịch NaOH Mặt khác, đun nóng, chuyển hóa chậm thành khơng chứa ngun tử iot, cịn khơng phản ứng đun nóng với dung dịch HCl thu Vẽ cấu trúc 1, 2, 3, 4, 5, Hướng dẫn giải Câu 8: Cho sơ đồ tổng hợp adamantan sau: a) Vẽ công thức cấu tạo chất X, Y, Z, T   b) Adamantan tổng hợp theo cách khác sơ đồ sau: - Vẽ công thức cấu tạo A, B, C, D - Đề nghị chế phản ứng chuyển hóa D thành adamantan c) Từ adamantan đề nghị sơ đồ tổng hợp amantadine (hay adamantan-1-amin) loại thuốc kháng virus ức chế kênh bơm proton Hướng dẫn giải Câu 9: Cho sơ đồ tổng hợp basketan sau: Biết rằng, X2 (C6H2Br2O2) chứa nguyên tử Csp2 có tâm đối xứng Vẽ cơng thức cấu tạo X1, X2, X3, X4, X5, X6 Hướng dẫn giải Chuyển hóa từ X4 thành X5 Favorskii rearrangement   Câu 10: Vẽ cấu trúc X1, X2, X3, X4, X5 sơ đồ tổng hợp sau: Hướng dẫn giải Câu 11: Đề nghị chế phản ứng cho chuyển hóa sau: Hướng dẫn giải     Câu 12: Cho sơ đồ tổng hợp patchoulol sau: Vẽ công thức cấu tạo chất từ X1 đến X13 Hướng dẫn giải Câu 13: Quả cà chua có khả sinh axit clorogenic giúp tiêu diệt sâu bệnh Hợp chất tổng hợp theo sơ đồ sau:   Vẽ công thức cấu tạo X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7 Hướng dẫn giải Câu 14: Hợp chất X chất trung gian trình tổng hợp hormon progesteron Hợp chất X tổng hợp từ X1 (etyl 2-metyl-4-oxoxiclohex-2-en-1-cacboxylat) theo sơ đồ sau: a) Vẽ công thức cấu tạo chất từ X1 đến X13 b) Đề nghị chế phản ứng chuyển hóa X13 thành X Hướng dẫn giải   Câu 15: Hirsuten terpen trung gian trình sinh tổng hợp hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đa dạng Hợp chất tổng hợp theo sơ đồ sau: a) Gọi tên X theo IUPAC b) Vẽ công thức cấu tạo X1, X2, X3, X4, X5, X6 hirsuten c) Đề nghị chế phản ứng chuyển hóa X1 thành X2 Hướng dẫn giải  10  Câu 16: Oseltamivir (tên thương mại Tamiflu) sử dụng để điều trị bệnh cúm gia cầm H5N1 Hợp chất tổng hợp từ axit shikimic (được phân lập từ hồi) theo sơ đồ sau: a) Gọi tên axit shikimic theo IUPAC b) Vẽ cấu trúc chất 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, c) Vì đa số loại dược phẩm (thuốc chữa bệnh) thường dạng muối? Hướng dẫn giải a) Tên axit shikimic theo IUPAC: (3R,4S,5R)-3,4,5-trihiđroxixiclohex-1-en-1-cacboxylic b) Cấu trúc chất 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8: c) Muối hình thành liên kết ion khiến cho muối bền vững dạng khan Mặt khác, thuốc dạng muối dễ tan nước khiến cho thể hấp thụ nhanh Câu 17: Peribysin B hợp chất có hoạt tính sinh học tổng hợp theo sơ đồ sau: a) Biết X (E)-2-metylbut-2-enal Từ chất cung cấp không nguyên tử cacbon (chất chứa nhiều nguyên tử cacbon sử dụng không nguyên tử cacbon vào phản ứng), đề nghị sơ đồ tổng hợp X b) Vẽ công thức cấu tạo chất từ X1 đến X9 peribysin B  11  Hướng dẫn giải Câu 18: Hợp chất X chất trung gian trình tổng hợp thuốc kháng sinh erythromixin Hợp chất X tổng hợp theo sơ đồ sau: Vẽ cấu trúc chất từ X1 đến X14  12  Hướng dẫn giải Câu 19: Preclavulone phân lập từ lồi san hơ sống Thái Bình Dương Hợp chất tổng hợp theo sơ đồ sau: Hướng dẫn giải  13  Câu 20: Stevioside phân lập từ cỏ ngọt, có độ gấp khoản 300 lần đường mía có khả chống sâu răng, phòng ngừa bệnh tiểu đường Khi thủy phân stevioside mơi trường axit, thu steviol Steviol tổng hợp theo sơ đồ sau: Biết X7 có chứa vịng ba cạnh phân tử Vẽ cơng thức cấu tạo X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 steviol Hướng dẫn giải Chuyển hóa từ chất đầu thành X1 Appel reaction Chuyển hóa từ X3 thành X4: PPh3/DEAD hoạt hóa nhóm –OH thành nhóm xuất tốt (cơ chế phản ứng giống Mitsunobu reaction)  14  Chuyển hóa từ X4 thành X5 Birch Reduction đồng phân hóa nối đơi xúc tác H+ Chuyển hóa từ chất cho trước thành X6: O3/MeOH tạo –COOMe sau ngưng tụ đóng vịng xúc tác H+ Cơ chế phản ứng chuyển hóa X7 thành chất kế tiếp:  15 ... X3, X4 b) Đề nghị chế phản ứng chuyển hóa chất X thành chất X1, X2, X3, X4 Hướng dẫn giải Câu 9: Veticadinol dẫn xuất sesquiterpene tổng hợp sau: ...   Hướng dẫn giải   AXIT CACBOXYLIC & DẪN XUẤT Câu 1: Axit fumaric axit cacboxylic... 3, 4,   DẪN XUẤT HALOGEN Câu 1: Cho vinylxiclohexan tác dụng với Br2/CCl4, thu chất X1 Đun X1 với NaNH2, thu