Tổng hợp xác định cấu trúc Olympiad hóa học

50 chuyên đề
Olympiad Hóa học

6
Tổng hợp hữu cơ
Xác định cấu trúc
Hợp chất thiên nhiên &
Polymer


Lời mở đầu
Các bạn độc giả thân mến. Trên tay bạn là bộ sách 50 CHUYÊN ĐỀ OLYMPIAD HÓA HỌC - là tuyển tập
các câu hỏi trong đề thi Olympiad quốc tế và nhiều quốc gia trên thế giới trong những năm gần đây,
được phân chia chi tiết thành 50 chuyên đề nhỏ.
Từ cách đây 15 năm, các [cựu] quản trị viên box Hóa học OlympiaVN (nay là Tạp chí KEM & website
sachhoahoc.xyz) đã bắt đầu biên soạn các tài liệu tương tự, được lưu hành nội bộ - gọi là các
Compilation. Tuy nhiên, 3 bộ Compilation trước đây bị giới hạn về mặt nội dung (chủ yếu là đề thi
HSGQG Việt Nam và IChO, cùng với đề thi Olympiad của khoảng 3, 4 nước), cũng như nhân lực và
thời gian có hạn nên sự phân chia các chuyên mục chưa thực sự chi tiết, chỉ chia thành 7 phần lớn
chứ chưa chia nhỏ thành các mảng chuyên đề sâu hơn. Chính vì vậy, trong năm 2018-2019, chúng tơi
quyết định biên soạn lại bộ sách này, với cập nhật thêm đề thi từ rất nhiều quốc gia trên thế giới (đặc
biệt là những nước có truyền thống về Olympiad Hóa học như Trung Quốc, Nga và các nước Soviet
cũ, các quốc gia khu vực Baltic, ... ) và quan trọng hơn là phân chia nội dung chi tiết hơn, với 6 lĩnh
vực, 50 chuyên đề - cố gắng bám sát khung chương trình IChO trong khả năng có thể. Hi vọng rằng,
với tuyển tập này, lời đáp cho câu hỏi: "Có những gì trong đề thi Olympiad Hóa học?" mà rất nhiều
độc giả, đặc biệt là những bạn học sinh THPT, vốn thường thắc mắc - sẽ phần nào sáng tỏ.
Lưu ý rằng tuyển tập này chọn lọc những câu hỏi từ các đề thi Olympiad, do đó bạn sẽ cần phải có
một nền tảng kiến thức tương đối vững chắc về Hóa học phổ thơng chun sâu để trước khi bắt đầu
với hành trình chinh phục kiến thức này. Ngoài ra, do tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu nên tuyển tập
chưa có được sự thống nhất về mặt danh pháp, mong bạn bỏ qua cho sự bất tiện này.
Chúc bạn tìm thấy những niềm vui trong học tập.

Mục lục
Chuyên đề 43: Hoàn thành chuỗi phản ứng...............................................................10
Bài 1........................................................................................................................ 10
Bài 2........................................................................................................................ 11
Bài 3........................................................................................................................ 12
Bài 4........................................................................................................................ 14
Bài 5........................................................................................................................ 15
Bài 6........................................................................................................................ 16
Bài 7........................................................................................................................ 18
Bài 8........................................................................................................................ 20
Chuyên đề 44: Tổng hợp hữu cơ từ tác nhân cho trước.............................................21
Bài 1........................................................................................................................ 21
Bài 2........................................................................................................................ 23
Bài 3........................................................................................................................ 24
Bài 4........................................................................................................................ 25
Bài 5........................................................................................................................ 26
Bài 6........................................................................................................................ 29
Bài 7........................................................................................................................ 30
Bài 8........................................................................................................................ 31
Bài 9........................................................................................................................ 32
Bài 10...................................................................................................................... 33
Bài 11...................................................................................................................... 34
Bài 12...................................................................................................................... 35
Bài 13...................................................................................................................... 37
Bài 14...................................................................................................................... 38
Bài 15...................................................................................................................... 39
Bài 16...................................................................................................................... 40
Bài 17...................................................................................................................... 41

Bài 18...................................................................................................................... 42
Bài 19...................................................................................................................... 43
Bài 20...................................................................................................................... 44
Bài 21...................................................................................................................... 45
Bài 22...................................................................................................................... 47
Bài 24...................................................................................................................... 51
Bài 25...................................................................................................................... 53
Bài 26...................................................................................................................... 55
Chuyên đề 45: Biện luận xác định hợp chất hữu cơ...................................................58
Bài 1........................................................................................................................ 58
Bài 2........................................................................................................................ 59
Bài 3........................................................................................................................ 60
Bài 4........................................................................................................................ 61
Bài 5........................................................................................................................ 62
Bài 6........................................................................................................................ 64
Bài 8........................................................................................................................ 67
Bài 9........................................................................................................................ 68
Bài 10...................................................................................................................... 75
Bài 11...................................................................................................................... 76
Bài 12...................................................................................................................... 78
Bài 13...................................................................................................................... 79
Bài 14...................................................................................................................... 80
Bài 15...................................................................................................................... 82
Bài 16...................................................................................................................... 84
Bài 17...................................................................................................................... 85
Bài 18...................................................................................................................... 86
Bài 19...................................................................................................................... 87
Bài 20...................................................................................................................... 88
Bài 21...................................................................................................................... 90
Bài 22...................................................................................................................... 91

Bài 23...................................................................................................................... 93
Bài 24...................................................................................................................... 94
Bài 25...................................................................................................................... 96
Bài 26...................................................................................................................... 97
Bài 27.................................................................................................................... 101
Bài 28.................................................................................................................... 102
Bài 29.................................................................................................................... 104
Bài 30.................................................................................................................... 106
Bài 31.................................................................................................................... 108
Bài 32.................................................................................................................... 110
Bài 33.................................................................................................................... 115
Bài 34.................................................................................................................... 118
Bài 35.................................................................................................................... 122
Bài 36.................................................................................................................... 125
Bài 37.................................................................................................................... 127
Bài 38.................................................................................................................... 128
Bài 39.................................................................................................................... 129
Bài 40.................................................................................................................... 132
Bài 41.................................................................................................................... 135
Bài 42.................................................................................................................... 137
Bài 43.................................................................................................................... 139
Bài 44.................................................................................................................... 140
Bải 45.................................................................................................................... 142
Bài 46.................................................................................................................... 145
Bài 47.................................................................................................................... 148
Bài 48.................................................................................................................... 152
Bài 49.................................................................................................................... 154
Bài 50.................................................................................................................... 156

Bài 51.................................................................................................................... 158
Bài 52.................................................................................................................... 159
Bài 53.................................................................................................................... 162
Bài 54.................................................................................................................... 163
Bài 55.................................................................................................................... 164
Bài 56.................................................................................................................... 165
Bài 57.................................................................................................................... 166
Bài 58.................................................................................................................... 171
Chuyên đề 46: Chuỗi chuyển hóa chưa biết chất đầu...............................................173
Bài 1...................................................................................................................... 173
Bài 2...................................................................................................................... 174
Bài 3...................................................................................................................... 178
Bài 4...................................................................................................................... 182
Bài 5...................................................................................................................... 185
Bài 6...................................................................................................................... 186
Bài 7...................................................................................................................... 189
Bài 8...................................................................................................................... 192
Bài 9...................................................................................................................... 197
Bài 10.................................................................................................................... 199
Bài 11.................................................................................................................... 201
Bài 12.................................................................................................................... 202
Bài 13.................................................................................................................... 204
Bài 14.................................................................................................................... 208
Bài 15.................................................................................................................... 212
Bài 16.................................................................................................................... 214
Bài 17.................................................................................................................... 217
Bài 18.................................................................................................................... 220
Bài 19.................................................................................................................... 222
Bài 20.................................................................................................................... 224
Bài 21.................................................................................................................... 228

Bài 22.................................................................................................................... 231


Bài 23.................................................................................................................... 236
Bài 24.................................................................................................................... 240
Bài 24.................................................................................................................... 244
Bài 25.................................................................................................................... 247
Bài 26.................................................................................................................... 249
Bài 27.................................................................................................................... 251
Bài 28.................................................................................................................... 253
Bài 29.................................................................................................................... 255
Bài 30.................................................................................................................... 258
Bài 31.................................................................................................................... 260
Bài 32.................................................................................................................... 263
Bài 33.................................................................................................................... 265
Bài 34.................................................................................................................... 268
Bài 35.................................................................................................................... 270
Bài 36.................................................................................................................... 272
Bài 37.................................................................................................................... 274
Bài 38.................................................................................................................... 277
Bài 39.................................................................................................................... 281
Bài 40.................................................................................................................... 284
Bài 41.................................................................................................................... 287
Bài 42.................................................................................................................... 290
Bài 43.................................................................................................................... 294
Bài 44.................................................................................................................... 300
Bài 45.................................................................................................................... 301
Bài 46.................................................................................................................... 302
Chuyên đề 47: Carbohydrate...................................................................................306
Bài 1...................................................................................................................... 306

Bài 2...................................................................................................................... 307
Bài 3...................................................................................................................... 308
Bài 4...................................................................................................................... 310
Bài 5...................................................................................................................... 311
Bài 6...................................................................................................................... 314
Bài 7...................................................................................................................... 315
Bài 8...................................................................................................................... 316
Bài 9...................................................................................................................... 317
Bài 10.................................................................................................................... 319
Bài 11.................................................................................................................... 321
Bài 12.................................................................................................................... 322
Bài 13.................................................................................................................... 325
Bài 14.................................................................................................................... 327
Bài 15.................................................................................................................... 329
Bài 16.................................................................................................................... 330
Bài 17.................................................................................................................... 332
Bài 18.................................................................................................................... 333
Bài 19.................................................................................................................... 334
Bài 20.................................................................................................................... 336
Bài 21.................................................................................................................... 337
Bài 22.................................................................................................................... 343
Bài 23.................................................................................................................... 347
Bài 24.................................................................................................................... 350
Bài 25.................................................................................................................... 352
Bài 26.................................................................................................................... 353
Bài 27.................................................................................................................... 355
Bài 28.................................................................................................................... 357
Bài 29.................................................................................................................... 359
Bài 30.................................................................................................................... 363
Bài 31.................................................................................................................... 366

Bài 32.................................................................................................................... 368
Bài 33.................................................................................................................... 369


Bài 34.................................................................................................................... 371
Bài 35.................................................................................................................... 373
Bài 36.................................................................................................................... 375
Bài 37.................................................................................................................... 377
Bài 38.................................................................................................................... 380
Bài 39.................................................................................................................... 382
Bài 40.................................................................................................................... 385
Bài 41.................................................................................................................... 388
Bài 42.................................................................................................................... 391
Bài 44.................................................................................................................... 395
Bài 45.................................................................................................................... 396
Chuyên đề 48: Amino acid - peptide........................................................................397
Bài 1...................................................................................................................... 397
Bài 2...................................................................................................................... 398
Bài 3...................................................................................................................... 399
Bài 4...................................................................................................................... 400
Bài 5...................................................................................................................... 402
Bài 6...................................................................................................................... 404
Bài 7...................................................................................................................... 405
Bài 8...................................................................................................................... 406
Bài 9...................................................................................................................... 407
Bài 10.................................................................................................................... 408
Bài 11.................................................................................................................... 411
Bài 12.................................................................................................................... 415
Bài 13.................................................................................................................... 416
Bài 13.................................................................................................................... 417

Bài 14.................................................................................................................... 419
Bài 15.................................................................................................................... 421
Bài 16.................................................................................................................... 424
Bài 17.................................................................................................................... 428
Bài 18.................................................................................................................... 433
Bài 19.................................................................................................................... 436
Bài 20.................................................................................................................... 438
Bài 21.................................................................................................................... 443
Bài 22.................................................................................................................... 448
Chuyên đề 49: Hóa sinh.......................................................................................... 450
Bài 1...................................................................................................................... 450
Bài 2...................................................................................................................... 454
Bài 3...................................................................................................................... 456
Bài 4...................................................................................................................... 459
Bài 5...................................................................................................................... 466
Bài 6...................................................................................................................... 468
Bài 7...................................................................................................................... 473
Bài 8...................................................................................................................... 475
Bài 9...................................................................................................................... 479
Bài 10.................................................................................................................... 483
Bài 11.................................................................................................................... 487
Bài 12.................................................................................................................... 489
Bài 13.................................................................................................................... 492
Bài 14.................................................................................................................... 499
Bài 15.................................................................................................................... 502
Bài 16.................................................................................................................... 507
Bài 17.................................................................................................................... 511
Bài 18.................................................................................................................... 518
Bài 19.................................................................................................................... 521
Chuyên đề 50: Polymer.......................................................................................... 524

Bài 1...................................................................................................................... 524
Bài 2...................................................................................................................... 533
Bài 3...................................................................................................................... 536


Bài 4...................................................................................................................... 537
Bài 5...................................................................................................................... 539
Bài 6...................................................................................................................... 542
Bài 7...................................................................................................................... 544
Bài 8...................................................................................................................... 546
Bài 9...................................................................................................................... 548
Bài 10.................................................................................................................... 551
Bài 11.................................................................................................................... 554
Bài 12.................................................................................................................... 558
Bài 13.................................................................................................................... 561
Bài 14.................................................................................................................... 567
Bài 15.................................................................................................................... 570
Bài 16.................................................................................................................... 573
Bài 17.................................................................................................................... 576
Bài 18.................................................................................................................... 579


Chuyên đề 43: Hoàn thành chuỗi phản ứng
Bài 1
Viết các tác nhân, điều kiện phản ứng (nếu có) thay cho dấu chấm hỏi (?) và viết công thức cấu tạo
của các hợp chất hữu cơ F, G, H, I, J để hồn thành sơ đồ chuyển hóa sau:


Bài 2
Tổng hợp các polymer loại polyacetylene có tính dẫn truyền với hệ liên hợp electron pi lớn cho

phép các vật liệu polymer trở thành các “kim loại tổng hợp” hoặc “mảnh nhựa electron”. Tính dẫn
truyền của polyacetylene pha tạp với hơi iod tương tự như kim loại đồng, và do đó nó được ứng
dụng rộng rãi trong các vật liệu quang dẫn, vật liệu quang học phi tuyến tính, tế bào quang điện và
các lĩnh vực khác. Tuy nhiên polyacetylenee có đặc tính là rất khó tan trong các dung môi hữu cơ,
cũng như không tan chảy khi đốt nóng, khơng bền trong khơng khí, do đó làm giới hạn các ứng
dụng của chúng. Những nghiên cứu về chuyển hoá cấu trúc phân tử của polyacetylelene hiện nay
đang trở thành một vấn đề quan trọng trong lĩnh vực này.
Dưới đây là con đường tổng hợp một vật liệu polyacethylene trong các đơn vị tinh thể lỏng. Hãy
hoàn thành các tác chất cần thiết cịn thiếu trong dãy chuyển hố.


Bài 3
Dưới đây là sơ đồ tổng hợp một hợp chất có hoạt tính sinh học. Xác định các tác nhân và điều kiện
theo đó tổng hợp này có thể được tiến hành. Các chuyển hóa diễn ra qua nhiều giai đoạn đã được
đánh số. Việc xử lí với nước (khi cần thiết) khơng tính là một giai đoạn riêng biệt.


Bài 4
Viết các tác nhân phản ứng, điều kiện phản ứng (nếu có) thay cho dấu chấm hỏi (?) và vẽ cấu trúc
của các hợp chất hữu cơ A, B để hồn thành sơ đồ chuyển hố sau:
O

Me
Me

+

HO
?

O
O

A

?

B

H

Me

?
H

O

Me


Bài 5
Viết các tác nhân phản ứng và điều kiện phản ứng (nếu có) thay cho dấu chấm hỏi (?) để hoàn thành sơ đồ
tổng hợp Jasmon (một chất thơm có trong tinh dầu hoa nhài) sau đây:
?
CH2CH2CHO

1. ?
2. ?
O

O

O
?

?

?
O

CH2CH=CHCH2CH3
Br

CH2C
CH=CHCH2CH3

CH2CH2CH
CHCH2CH3

CH2CH=CHCH2CH3
O

O

OH

OH

?

CH2CH=CHCH2CH3
O


Bài 6
Tổng hợp các hợp chất tự nhiên luôn là thách thức thú vị đối với các nhà hóa học hữu cơ. Sơ đồ
dưới đây là quá trình tổng hợp một phần terpeinoid eudesmane:
O

1)5mol%

A+ H

N
H

Ph
Ph
OMe

O

O
I

I2

1)E,PhMe,-70℃~0℃
2)PCC/吡 吡 吡 ,r.t.

吡 吡 /CH2Cl 2/r.t.

2)LiOH,i-PrOH
B
C

I

Pd(OAc)2,Ph3P,Et3N
CH3CN,70℃

O

Me

K
H
CH2 Cl2,0℃

Me

1)Pd/C,H2
2)Na,EtOH
Me

F

D

O

M

H
Me OH

N

1) Vẽ cấu dạng bền nhất của N.
2) Xác định các tác nhân E, K và cấu trúc trung gian H.
3) Hãy vẽ cấu trúc các trung gian trong quá trình chuyển M thành N.
4) Xác định A.
5) Hãy đề nghị cơ chế tạo thành C với lập thể đầy đủ.


Bài 7
Pallescensin A (C15H22O) được phân lập từ loài bọt biển, là một hợp chất hữu cơ có trong tự nhiên.
Smith và Menshaw đề nghị một phương pháp để tổng hợp chất này theo sơ đồ sau đây:

1) Hoàn thành các giai đoạn (A) - (D), cho biết các tác chất và điều kiện cần thiết để tiến hành các
phản ứng đó.
2) Vẽ hình chiếu phối cảnh (cấu trúc 3 chiều) của hợp chất 2 và 4, xác định cấu hình tại các tâm
bất đối (nếu có).
3) Hợp chất 7 có chứa ngun tử carbon bất đối nào khơng? Hãy vẽ hợp chất 7 dưới cấu dạng ghế
và đánh dấu (*) vào các nguyên tử carbon bất đối.
4) Phổ IR của Pallescensin A cho thấy khơng có mũi hấp phụ rộng. Hãy vẽ hình chiếu phối cảnh
của Pallescensin A và đề nghị cơ chế phản ứng để giải thích sự tạo thành Pallescensin A từ hợp
chất 7.

Bài 8
Xác định cấu trúc các trung gian chưa biết trong chuỗi sau đây: