Bài 50. Hai xicloankan M và N ủều cú tỉ khối hơi so với metan bằng 5,25. Khi monoclo hoỏ (chiếu sỏng) thỡ M cho 4 hợp chất, N chỉ cho một hợp chất duy nhất.
a. Hóy xỏc ủịnh cụng thức cấu tạo của M và N .
b. Gọi tờn cỏc sản phẩm tạo thành theo danh phỏp IUPAC .
Cl
27
CH2
a. n=6
CTPT của M (N ): C6H12.
Theo cỏc dữ kiện ủầu bài, M và N cú cỏc CTCT:
M : CH3 N : CH3 Cl CH3 Cl CH3 Cl A B C D Cl E b. A : 1-Clo-1-metylxiclopentan B: (Clometyl)xiclopentan D: 1-Clo-3-metylxiclopentan
Cl
c. Cấu dạng bền nhất của N :
Vỡ : Dạng ghế bền nhất. Nhúm thế ở vị trớ e bền hơn ở vị trớ a .
Bài 51. Ứng với cụng thức C3H4Cl2 cú bao nhiờu ủồng phõn là ủicloxiclopropan? Viết cụng thức cỏc ủồng phõn ủú. Cho biết ủồng phõn nào cú tớnh quang hoạt?
. Cỏc ủồng phõn là dicloxiclopropan Cl Cl Cl Cl (I) Cl Cl Cl Cl
(II) (III ) (IV )
Trong cỏc ủồng phõn trờn, ủồng phõn (I) khụng cú C* nờn khụng cú tớnh quang hoạt. Đồng phõn (II) là meso vỡ cú mặt phẳng ủối xứng. Đồng phõn (III) và (IV) cú tớnh quang hoạt.
29
OHOH OH
OH OH OH OH
Bài 52. Vẽ cấu trỳc của (1R)(3S)-xiclohexan-1,3-ủiol và cho biết cấu dạng bền của hợp chất này?
. Cấu trỳc của phõn tử (1R)(3S)-xiclohexan-1,3-ủiol là
H
H
Cấu dạng bền của phõn tử: dạng ghế với cả hai nhúm OH ủều ở vị trớ a ủể hai nhúm OH cú thể tạo liờn kết hidro nội phõn tử. Cũn nếu ở vị trớ e sẽ khụng tạo ủược liờn kết hidro nờn kộm bền hơn
H OH O HO OH H H H H
Bài 53. 2-isopropyl-5-metylxiclohexanol cú 4 ủồng phõn cis-trans, hóy
viết cỏc ủồng phõn ủú, vẽ cấu dạng của cỏc ủồng phõn ủún và cho biết ủồng phõn nào bền nhất?
. Cụng thức cấu tạo của 4 ủồng phõn
(I) (II) (III) (IV)
Cấu dạng của cỏc ủồng phõn trờn:
CH(CH3)2 CH(CH3)2 CH(CH3)2 H3C OH (I) (II) CH3 OH H3C (III) OH H3C (IV) CH(CH3)2 OH
Trong cỏc cấu dạng trờn, cấu dạng bền nhất là Trans-2-isopropyl-cis-5- metylxiclohexanol (Cấu dạng (IV)) vỡ tất cả cỏc nhúm thế ủều ở vị trớ e, nờn lực ủẩy tương hỗ giữa cỏc nhúm thế là bộ nhất.
Bài 54. Hai hợp chất hữu cơ A và B ủều cú cụng thức phõn tử C5H10. Cả hai ủều khụng phản ứng với Cl2 trong tối và lạnh. A phản ứng với Cl2 cú ỏnh sỏng, nhưng cho một sản phẩm duy nhất là C5H9Cl. Cũn hợp chất B cũng tỏc dụng với Cl2 trong cựng ủiều kiện nhưng cho 6 ủồng phõn C5H9Cl khỏc nhau, cú thể phõn biệt bằng phương phỏp vật lý. Hóy xỏc ủịnh cấu trỳc của A, B và cỏc sản phẩm monoclo ủú.
A và B cú cụng thức C5H10 nờn chỳng cú thể là anken hoặc xicloankan. Theo ủề
bài, cỏc chất này khụng tỏc dụng với Cl2 tối và lạnh nờn A và B là cỏc xicloankan. A tỏc dụng với Cl2 cho một monoclo duy nhất nờn A là xiclopentan
as
31
B tỏc dụng với Cl2 (ỏnh sỏng) tao ra 6 dẫn xuất monoclo, nờn B phải là metylxiclobutan. CH2Cl CH3 CH3 Cl CH3 Cl2 -HCl CH3 Cl Cl CH3 CH3 Cl Cl
Bài 55. Hiủrocacbon thiờn nhiờn A tỏc dụng với brom chiếu sỏng tạo thành sản phẩm hữu cơ B chức 55,81%C ; 6,98 %H cũn lại là brom. B chỉ cú một nguyờn tử brom trong phõn tử. A và B ủều bền khụng làm mất màu dung dịch KMnO4 và A khụng quang hoạt. (i) Xỏc ủịnh cụng thức phõn tử của A và B. (ii) Xỏc ủịnh cấu trỳc của A và B.
B: CxHyBrz x : y : z 10 : 15 : 1
Cụng thức phõn tử của B: C10H15Br, vỡ B chỉ cú một nguyờn tử brom trong phõn tử.
Cụng thức phõn tử của A là: C10H16. A, B ủều bờn và A khụng cú tớnh quang hoạt nờn A chỉ cú thể là trixiclo[3,3,1,13,7]decan.
Bài 56. Hợp chất A, C7H8O quang hoạt, cú khả năng hấp thụ 1 mol H2 cú mặt của Pt. Khử A bằng phương phỏp Wolff - Kischner thu ủược chất B khụng quang hoạt. Oxi húa B bằng KMnO4 thu ủược axit xiclopentan-1,3-ủicacboxylic. Khử A bằng LiAlH4 ủược chất C quang hoạt. Tỏch nước C ủược D khụng quang hoạt. Hiủro húa D hoặc B ủều nhận ủược chất E. Oxi húa D bằng KMnO4 thu ủược F mà khi nhiệt phõn sẽ ủược axit gluraric. Hóy xỏc ủịnh cụng thức cấu tạo từ A ủến F.
33
Bài 58. Hợp chất A (C10H18O) ủược phõn lập từ một loại tinh dầu ở Việt Nam. A khụng làm mất màu nước brom và dung dịch thuốc tớm loóng, cũng khụng tỏc dụng với hiủro cú xỳc tỏc niken, nhưng lại tỏc dụng với axit clohiủric ủậm ủặc sinh ra 1- clo-4-(1-clo-1-metyletyl)-1- metylxiclohexan. Hóy ủề xuất cấu trỳc của A.
2. Hợp chất B (C10H20O2 ) cú trong một loại tinh dầu ở Nam Mỹ. Từ B cú thể tổng hợp ủược A bằng cỏch ủun núng với axit.
a. Viết cụng thức cấu tạo và gọi tờn B.
b. Dựng cụng thức cấu trỳc, viết phương trỡnh phản ứng và trỡnh bày cơ chế ủầy ủủ
của phản ứng tổng hợp A.
3. Hợp chất B thường ủược ủiều chế từ C (2,6,6- trimetylbixiclo[3.1.1] hept-2-en) cú trong dầu thụng. Dựng cụng thức cấu tạo, viết phương trỡnh phản ứng và chỉ rừ cỏc liờn kết của C bị ủứt ra.
4. Trong cõy long nóo cú hợp chất D tờn là 1,7,7- trimetylbixiclo[2.2.1]heptan-2-on (hay là campho).Viết sơ ủồ cỏc phản ứng tổng hợp D từ C và cho biết cơ chế của giai ủoạn ủầu.
5. Về cấu tạo húa học, cỏc hợp chất A, B, C và D ở trờn cú ủặc ủiểm gỡ chung nhất? minh họa vắn tắt ủặc ủiểm ủú trờn cỏc cụng thức cấu tạo của chỳng.
35
(Trớch từ ủề thi chọn học sinh vào ủội tuyển QG dự thi olympic quốc tế