Tuyển tập các bài tập hữu cơ

 TUYỂN TẬP CÁC BÀI TẬP HỮU CƠ
Câu 1 
1) Hợp chất hữu cơ X có cấu tạo không vòng, có công thức phân tử C4H7Cl và có cấu hình E. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH trong điều kiện đun nóng thu được hỗn hợp sản phẩm bền có cùng công thức C4H8O . Xác định cấu trúc có thể cĩ của X.
2) Cho buten – 2 vào dd gồm HBr , C2H5OH hoà tan trong nước thu được các chất hữu cơ gì ? Trình bày cơ chế phản ứng tạo thành các chất trên .
3) Phân tích 1 terpen A cĩ trong tinh dầu chanh thu được kết quả sau: C chiếm 88,235% về khối lượng, khối lượng phân tử của A là 136 (đvC). A cĩ khả năng làm mất màu dd Br2 , tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1:2, khơng tác dụng với AgNO3/NH3. Ozon phân hồn tồn A tạo ra 2 sản phẩm hữu cơ : anđehitfomic và 3-axetyl-6-on heptanal. Xác định cơng thức cấu tạo của A. Xác định số đồng phân lập thể (nếu cĩ).
Cho C = 12; H = 1.
	 Giải
1. Ứng với cấu hình E thì C4H7Cl có 3 cấu trúc
C = C 
 CH3	 CH3 C2H5 H	 CH3	 H 	
	 C = C	 C = C	 	 
 H	 Cl	 	 H 	 Cl	 H	 CH2Cl
 	 (1)	(2) 	 (3)
 X + dung dịch NaOH , t0c thu được hởn hợp sản phẩm bền 
 Vậy cấu trúc của X là : H3C H
 C = C
 H CH2Cl
.2. CH3CH = CHCH3 + H+ 
Br-
 CH3CH2CHBrCH3 
C2H5OH
	 H 
3. Xác định cơng thức cấu tạo của A. Xác định số đồng phân lập thể (nếu cĩ) 
Đặt A: CxHy
x : y = (88,235:12) : 11,765 = 10 : 16 Þ CT thực nghiệm (C10H16)n
MA = 136 Þ CTPT A : C10H16 (số lk p + số vịng = 3) 
A tác dụng Br2 theo tỉ lệ mol 1:2 Þ A cĩ 2 liên kết p và 1 vịng
A khơng tác dụng với AgNO3/NH3 Þ A khơng cĩ nối ba đầu mạch
 Ozon phân hồn tồn A tạo ra 2 sản phẩm hữu cơ : anđehitfomic và 3-axetyl-6-on heptanal 
Þ CTCT A:
A cĩ 1 C* nên số đồng phân lập thể là 2	
Câu 2 
1) Từ các chất ban đầu cĩ số nguyên tử cacbon ≤ 3, viết các phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện nếu cĩ) điều chế: Axit xiclobutancacboxylic và Xiclopentanon .
Từ dẫn xuất halogen cĩ thể điều chế được axit cacboxylic theo sơ đồ sau :
	RX RMgX R-COOMgX R-COOH	
	Dựa theo sơ đồ trên từ metan hãy viết phương trình phản ứng điều chế:Axit metyl malonic
 GIẢI
Br(CH2)3Br
C2H5O-
COOC2H5
C
CH2
CH2
CH2
COOC2H5
+ CH2(COOH)2 	 CH2(COOC2H5)2
 C2H5OH
1.
+ BrCH2CH2Br Br(CH2)4Br NC(CH2)4CN HOOC(CH2)4COOH 
 Zn
KCN
 H2O
CH
CH2
CH2
CH2
H3O+
- CO2
COOH
 Ca(OH)2
COO
COO
Ca
 to
O
2.
 2CH4 C2H2 + 3H2
 C2H2 + 2 HCl CH3-CHCl2
 CH3-CHCl2 + 2Mg CH3-CH(MgCl)2
 CH3-CH(MgCl)2 + 2CO2 CH3-CH(COOMgCl)2
 CH3-CH(COOMgCl)2 + 2HCl CH3-CH(COOH)2 + 2MgCl2
Câu 3 . Cho s¬ ®å ph¶n øng:
Ben zen AB CD (C6H10O4)
X¸c ®Þnh c«ng thøc cÊu t¹o cđa A , B , C , D.
	GIẢI
S¬ ®å chuyĨn ho¸:
C6H6 C6H12C6H11ClC6H10 HOOC-(CH2)4-COOH
 (A) (B) (C) (D)
C«ng thøc cÊu t¹o:	Cl	
	HOOC-(CH2)4-COOH
	 (A) (B) (C) (D)
C©u 4 
 Hỵp chÊt h÷u c¬ A chøa 79,59 % C; 12,25 % H; cßn l¹i lµ O chØ chiÕm mét nguyªn tư trong ph©n tư. Ozon ph©n A thu ®­ỵc HOCH2CH=O ; CH3[CH2]2COCH3 vµ CH3CH2CO[CH2]2CH=0. NÕu cho A t¸c dơng víi brom theo tØ lƯ mol 1:1 råi míi ozon ph©n s¶n phÈm chÝnh sinh ra th× chØ thu ®­ỵc hai s¶n phÈm h÷u c¬, trong sè ®ã cã mét xeton. §un nãng A víi dung dÞch axit dƠ dµng thu ®­ỵc s¶n phÈm B cã cïng c«ng thøc ph©n tư nh­ A, song khi ozon ph©n B chØ cho mét s¶n phÈm h÷u c¬ duy nhÊt.
1. X¸c ®Þnh c«ng thøc cÊu t¹o vµ gäi tªn A.
2. T×m c«ng thøc cÊu t¹o cđa B vµ viÕt c¬ chÕ ph¶n øng chuyĨn ho¸ A thµnh B.
H­íng dÉn gi¶i: 
 79,59
 12 
 12,25
 1 
 8,16
 16 
1. 
 : : = 13 : 24 : 1
 A cã c«ng thøc ph©n tư C13H24O.
Tõ s¶n phÈm ozon ph©n t×m ra 2 c«ng thøc cÊu t¹o cã thĨ phï hỵp:
CH3CH2CH2C=CH CH2CH2C=CHCH2OH CH3CH2CH2C = CCH2CH2CH=CHCH2OH
 CH3 CH2CH3 H3C CH2CH3
 (A1) (A2)
 Br2
 1 : 1
Tõ ph¶n øng brom ho¸ råi ozon ph©n suy ra (A1) phï hỵp, v×:
CH3CH2CH2C=CH CH2CH2C=CHCH2OH 
ozon ph©n
 (A1) CH3 CH2CH3 
CH3CH2CH2CBrCHBrCH2CH2C=CHCH2OH xeton + O=CHCH2OH 
 Br2
 1 : 1
 CH3 CH2CH3 
	CH3CH2CH2C = CCH2CH2CH=CHCH2OH
ozon ph©n
 (A2) H3C CH2CH3
CH3CH2CH2CBrCBrCH2CH2CH=CHCH2OH an®ehit + O=CHCH2OH 
 H3C CH2CH3
Tªn cđa A: 3-Etyl-7-metyl®eca-2,6-®ien-1-ol
2. B ph¶i lµ hỵp chÊt m¹ch vßng cã chøa 1 nèi ®«i trong vßng. B sinh ra tõ A do ph¶n øng ®ãng vßng: 
 (A) (B) 
Câu 5
1. Dïng c¬ chÕ ph¶n øng ®Ĩ gi¶i thÝch c¸c kÕt qu¶ thùc nghiƯm sau: 
a) H»ng sè tèc ®é dung m«i ph©n 3-metylbut-2-enyl clorua trong etanol lín h¬n dung m«i ph©n anlyl clorua 6000 lÇn.
b) Sau khi hoµ tan but-3-en-2-ol trong dung dÞch axit sunfuric råi ®Ĩ yªn mét tuÇn th× thu ®­ỵc c¶ but-3-en-2-ol vµ but-2-en-1-ol.
c) Xư lÝ but-2-en-1-ol víi hi®ro bromua th× thu ®­ỵc hçn hỵp 1-brombut-2-en vµ 3-brombut-1-en.
d) Xư lÝ but-3-en-2-ol víi hi®ro bromua cịng thu ®­ỵc hçn hỵp 1-brombut-2-en vµ 3-brombut-1-en. 
2. Cho biÕt s¶n phÈm nµo lµ s¶n phÈm chÝnh trong mçi hçn hỵp sau khi xư lÝ but-2-en-1-ol, but-3-en-2-ol víi hi®ro bromua ë trªn? V× sao? 
H­íng dÉn gi¶i:
1. a) Dung m«i ph©n (CH3)C=CHCH2Cl trong etanol x¶y ra theo c¬ chÕ SN1 vµ t¹o cacbocation trung gian:
+
C+ bËc ba bỊn h¬n C+ bËc mét CH2-CH=CH2 nªn h»ng sè tèc ®é lín h¬n.
b) Cã sù chuyĨn vÞ anlylic nªn tån t¹i 2 s¶n phÈm:
c) Cã sù chuyĨn vÞ anlylic nªn tån t¹i 2 s¶n phÈm:
d) T­¬ng tù c): 
2. S¶n phÈm chÝnh lµ CH3-CH=CH-CH2Br v×: ®Én xuÊt bËc mét c©n ®èi h¬n dÉn xuÊt bËc hai vµ dÉn xuÊt bËc mét lµ anken cã nhiỊu nhãm thÕ h¬n nªn bỊn h¬n anken ®Çu m¹ch.
C©u 6 ViÕt s¬ ®å ®iỊu chÕ c¸c axit sau ®©y:
a) Axit: benzoic, phenyletanoic, 3-phenylpropanoic tõ benzen vµ c¸c ho¸ chÊt cÇn thiÕt kh¸c. 
b) Axit: xiclohexyletanoic, 1-metylxiclohexan-cacboxylic tõ metylenxiclohexan vµ c¸c ho¸ chÊt cÇn thiÕt kh¸c. 
Gi¶i: a) 
 n 
 [O]
b)
C©u 7 Tõ metylamin vµ c¸c ho¸ chÊt cÇn thiÕt kh¸c (benzen, etyl acrilat, natri etylat vµ c¸c chÊt v« c¬), h·y viÕt s¬ ®å ®iỊu chÕ N-metyl-4-phenylpiperi®in.
Gi¶i:
CH2-CH2-COOC2H5
CH2-CH2-COOC2H5
CH3NH2 CH3-N
C2H5ONa
1. OH-
 2. H3O+, to
1. C6H5MgBr
2. H3O+
C©u 8
Cho axit cacboxylic no, m¹ch hë chøa n nguyªn tư C vµ a nhãm COOH (A). §Ĩ trung hoµ 5,2 gam axit A trªn cÇn dïng 16ml dung dÞch NaOH 20% (d = 1,25g)
LËp biĨu thøc liªn hƯ gi÷a a vµ n
Cho n = a+ 1, x¸c ®Þnh c«ng thøc ph©n tư vµ viÕt c«ng thøc cÊu t¹o, gäi tªn quèc tÕ cđa A.
 GIẢI:
Gäi c«ng thøc ph©n tư cđa A lµ:
 Cn-aH2(n-a) + 2–a(COOH)a hay Cn-aH2N+2-4a(COOH)a
 a ³ 1, n ³ a 
Sè mol NaOH lµ: nNaOH = = 0,1 mol 
Cn-aH2N+2-4a(COOH)a + aNaOH ® Cn-aH2N+2-4a(COONa)a + aH2O 
Sè mol A = = 
 Û 11a = 7n + 1 
* Víi n = a + 1 Þ 11a = 7 (a + 1) + 1
 4a = 8 ® a = 2 , n = 3
C«ng thøc ph©n tư cđa A: C3H4O4
C«ng thøc cÊu t¹o cđa A lµ:
 COOH
 CH2
 COOH : axit propan®inoic 
Câu 9- Hai hỵp chÊt th¬m A vµ B ®Ịu cã c«ng thøc ph©n tư CnH2n-8O2. H¬i B cã khèi l­ỵng riªng 5,447 g/l (®ktc). A cã kh¶ n¨ng ph¶n øng víi kim lo¹i Na gi¶i phãng H2 vµ cã ph¶n øng tr¸ng g­¬ng. B ph¶n øng ®­ỵc víi Na2CO3 gi¶i phãng khÝ CO2 .
	a) ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o cđa A,B.
	b) A cã 3 ®ång ph©n A1 ; A2 ; A3 , trong ®ã A1 lµ ®ång ph©n cã nhiƯt ®é s«i nhá nhÊt. X¸c ®Þnh c«ng thøc cÊu t¹o cđa A1 , gi¶i thÝch.
c) ViÕt s¬ ®å chuyĨn ho¸ o-crezol thµnh A1 ; toluen thµnh B.
 GIẢI
MB = 5,447.22,4 = 122 (g) => CTPT cđa A,B: C7H6O2
A + Na H2 => A cã nhãm -OH.
A + AgNO3 Ag => A cã nhãm -CH=O
( 0,75 ®iĨm)
a)CTCT cđa A: ( 0,5 ®iĨm)
	CH=O CH=O CH=O
	 OH
	 OH
	 COOH OH
B + Na2CO3 CO2 => B lµ axit: 	
	CH=O	 
b) A1 lµ:	 OH
	v× A1 cã liªn kÕt hi®ro néi ph©n tư lµn gi¶m nhiƯt ®é s«i.
TÝnh axit cđa B m¹nh h¬n axit CH3-COOH v× nhãm -C6H5 lµ nhãm hĩt e. ( 0,5 ®iĨm)
c) S¬ ®å ph¶n øng tõ o-crezol thµnh A1: ( 1,0 ®iĨm )
 CH3 CH2Cl CH2OH CH=O
 OH OH OH OH 
Tõ toluen B: CH3	COOH
C©u 10. Isoleuxin được điều chế theo dãy các phản ứng sau (A, B, C, D là kí hiệu các chất cần tìm): 
 A 	B 	 C 	 D Isoleuxin
 C2H5ONa	2. HCl	 	 
Hãy cho biết cơng thức cấu tạo của các chất A, B, C, D và Isoleuxin. 
CÂU 11. Ephedrin (G) là một hoạt chất dùng làm thuốc chữa bệnh về hơ hấp được chiết từ cây ma hồng. Ephedrin đã được tổng hợp theo sơ đồ sau: 
C6H6 D E F G
a. Viết cơng thức cấu tạo của D, E, F và G trong sơ đồ trên.
b. Viết cơ chế phản ứng của các giai đoạn tạo thành D và E.
c. Đi từ benzen, axit propanoic và các tác nhân cần thiết khác, hãy đưa ra một sơ đồ tổng hợp ephedrin.