Bài tập Hóa Hữu cơ hay

TUYỂN TẬP TÀI LIỆU HAY, BÀI TẬP, GIÁO TRÌNH, BÀI GIẢNG, ĐỀ THI
PHỔ THÔNG, ĐẠI HỌC, SAU ĐẠI HỌC
LUẬN VĂN-KHOÁ LUẬN-TIỂU LUẬN

BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ

1


XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA PEPTIT

I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Xác định N của amino axit đầu mạch.
Thoái phân Edman
Bước 1. Phản ứng của nhỏm amino tự do với phenyl isoxianat , sản phẩm là một phenyl thioure.

Bước 2. Đóng vòng, thủy phân và tách amino axit đầu mạch.

Phương pháp Sanger
Theo phương pháp này, người ta cho peptit phản ứng với thuốc thử Sanger (2,4-dinitroflobenzen),
sau đó thủy phân bằng dung dịch HCl 6M được hỗn hợp các amino axit và amino axit đầu N liên
kết với 2,4-dinitroflobenzen.

2


2. Phương pháp xác định amino axit ở đầu C.
Dùng men cacboxypeptidase.

3. Bẻ gãy mạch peptit bằng cách sử dụng men trysin và chymotrysin.
Trypsin: Cắt mạch tại nhóm cacboxyl của lysine và arginine

Chymotrypsin: Cắt machj tại nhóm cacboxyl của những amnino axit có vòng thơm, như:
phenylalanine, tyrosine và trytophan.
II. BÀI TẬP
Bài 1.Các ekepphalin là cấu tử pentapeptit của các endorphin. Xác định trật tự các aminoaxit trong
ekephalin từ các dữ liệu sau : Thủy phân hàon toàn ekephalin (A) thu được Gly, Phe, Leu và Tyr,
còn thủy phân từng phần thu được Gly.Gly.Phe và Tyr.Gly. Cho A phản ứng với dansylclorua sau
đó thủy phân và xác định bằng phương pháp sắc kí thì thấy có sản phẩm là dẫn xuất dansyl của
tyrosin.
Bài giải
Cho A phản ứng với dansylclorua sau đó thủy phân và xác định bằng phương pháp sắc kí thì thấy
có sản phẩm là dẫn xuất dansyl của tyrosin. Vậy amino axit đầu N là tyrosin.
Thủy phân hàon toàn ekephalin (A) thu được Gly, Phe, Leu và Tyr, còn thủy phân từng phần thu
được Gly.Gly.Phe và Tyr.Gly. Chứng tỏ trong ekepphalin có dạng Tyr.Gly.Gly.Phe. Hơn nữa
ekepphalin là pentapeptit có chứa Leu, vậy Leu là amino axit ở đầu C. Vậy ekepphalin là
Tyr.Gly.Gly.Phe.Leu.
Bài 2.Khi thủy phân hoàn toàn 1 mol tripeptit B thu được 2 mol Glu, 1 mol Ala và 1 mol NH3. X
không phản ứng với 2,4-dinitroflobenzen và X chỉ có một nhóm cacboxyl tự do. Thủy phân X nhờ
enzim cacboxipeptidaza thu được alanin. Xác định công thức cấu tạo của B.
Bài giải
Thủy phân X nhờ enzim cacboxipeptidaza thu được alanin, chứng tỏ B có Ala ở đầu C.
Amino ở đầu N liên kết với vơi nhóm cacboxyl tạo thành lactam, khiến nó không phản ứng với
thuốc thứ Sanger. Vì chỉ có một nhóm cacboxyl tự do nên nhóm cacboxyl cả Glu còn lại ở dạng
amit. Cấu trúc của B là:

3


Bài 3.Thủy phân hoàn toàn hexapeptit (C) thu được Ala, Arg, Gly, Lys, Try, Val và NH3. Ủ
hexapeptit C với chymotrypsin thu được một dipeptit là Arg.Try và một tetrapeptit (D) chứa Gly,
Lys, Ala và Val. C hoặc D đều không phản ứng khi ủ với cacboxypeptitdaza. Khi thủy phân từng

phần D thì thu được Ala.Val, Gly.Lys, Lys.Ala và NH3. E được tạo thành khi ch thoái phân Edman.
Xác định cấu trúc của C.

Bài giải
Sự tạo thành chất E cho biết đầu N của D là Gly.
Khi thủy phân từng phần D thì thu được Ala.Val, Gly.Lys, Lys.Ala và NH3 nên D có cấu trúc:
Gly.Lys.Ala.Val.
Ủ hexapeptit C với chymotrypsin thu được một dipeptit là Arg.Try và một tetrapeptit (D). Nên Try
liên kết với Gly. C và D đều không phản ứng với cacboxypeptitdaza nên nhóm cacboxyl của chúng
tồn tại ở dạng amit.
Cấu trúc của C là Arg.Try.Gly.Lys.Ala.Val-amit.
Bài 4.Từ các thông tin sau hãy cho biết trật tự liên kết các aminoaxit trong heptapeptit (F). Thủy
phân không hoàn toàn tạo ra Ser.Asp.Phe (G), Ala.His.Ser (H), và Phe.Ala (I), ủ một thời gian với
cacboxypeptidaza giải phóng ra Ala.
Bài giải
ủ một thời gian với cacboxypeptidaza giải phóng ra Ala, chứng tỏ Ala nằm ở đầu C. (I) nằm ở cuối
mạch, đứng trước là (G) và trước (G) là (H). Khi đó: Ala.His.Ser.Asp.Phe.Ala. Amino axit thứ 7 chỉ
có thể là Phe. Vậy cấu trúc của F là: Ph.Ala.His.Ser.Asp.Phe.Ala.
Bài 5.Nonapeptit vasodilator bradykinin chứa các aminoaxit sau : 2Arg, Gly, 2Phe, 3Pro và Ser.
Thủy phân với cacboxypeptidaza thì thấy Arg được giải phóng đầu tiên. Thủy phân từng phần thì
tạo các sản phẩm : Pro.Pro.Gly,Ser.Pro.Phe,Pro.Gly.Phe,Arg.Pro và Phe.Ser. Xác định trật tự liên
kết của các aminoaxit trong bradykinin.
Bài giải:
Sự giải phóng Arg từ sự thủy phân bằng men cacboxypeptidaza, chứng tỏ Ala nằm ở đầu C. Xác
định thứ tự các amino axit bằng cách:
Agr.Pro....Pro.Pro.Gly....Pro.Gly.Phe ....Phe.Ser ....Ser.Pro.Phe....Arg
Vậy cấu trúc của Nonapeptit vasodilator bradykinin là
Agr.Pro.Pro.Gly.Phe.Ser.Pro.Phe.Arg
Bài 6.Pentapetit A có thành phần 2Glu, Ala, Phe và Val, không tạo N2 khi tác dụng với HNO2.
Thủy phân A tạo sản phẩm Ala.Gly và Gly.Ala. Viết công thức có thể có của A.

Bài giải
Vì không giải phóng N2 nên không có nhóm amino tự do ở đều mạch và A phải là peptit vòng. Vì
khi thủy phân tạo thành Gly.Ala.Gly. Hoán vị Phe và Val ta được hai cấu trúc của A.

4


III. PHỤ LỤC
Tên

Ký hiệu

Công thức

Gốc

lycine

Gly

alanine

Ala

Alkyl

valine

Val

Alkyl

leucine

Leu

Alkyl

isoleucine

Ile

Alkyl

pheylalanine

Phe

Aromatic

proline

Pro

rigid cyclic
structure

serine

Ser

Hydroxyl

threonine

Thr

Hydroxyl

tyrozine

Tyr

Phenol-OH

asparagine

Asn

amide

glutamine

Gln

amide

5

trytophan

Try

indole

cysteine

Cys

thiol

methionine

Met

sulfide

aspartic acid

Asp

Carboxylic acid

glutamic acid

Glu

Carboxylic acid

lysine

Lys

Amino

arginine

Arg

Guanidino

histidine

His

Imidazole ring

Tài liệu tham khảo
1- L.G. Wade, JR, Organic Chemistry, Prentice Hall, 1991.
2- Estelle K. Meislich, Ph. D, 3000 Solved problems in Organic Chemistry, McGRAW-HILL, 1993
3. Frabcis A. Carey, Orangnic Chemistry, , McGRAW-HILL, 1996.

6


CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP HỮU CƠ
Trường THPT chuyên Hà Nội - Amsterđam
A. MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÝ THUYẾT:
I. Các phương pháp làm tăng mạch Cacbon:

1. Các phương pháp ankyl hóa bằng hợp chất cơ magie (RMgX):
R' X
+
R-R’

→
1) CO2
→
+
RCOOH
2) H O +
3

+

1)

RCH2CH2OH

O

2) H3O

RMgX

+

+



→

RCH2OH

+

1) R ' CHO

→
2) H O +

RCH(OH)R’

+


→

R(R’)C(OH)R’’

+

1)R ' COOH hoac R ' COOR ''

→ RCOR’ 
→ (R)2C(OH)R’
2)H 3O +

1) HCHO
2) H 3O +

3

1) R ' COR ''
2) H 3O +

* Học sinh cần lưu ý:
+ Hợp chất cơ magie RMgX rất dễ phản ứng với các hợp chất có hidro linh động
(H2O, NH3, ancol, amin…) → bảo quản và tiến hành phản ứng trong ete khan.
+ Lập thể của phản ứng cộng RMgX vào hợp chất cacbonyl: quy tắc Crammer
L
LR
R
R
R
’
’
t
N
N
t
O
b
b hóaOion axetilua:
2. Phương pháp anky
NaNH 2 / NH 3long
R' X
R – C ≡ CH 

→ R – C ≡ C – R’
→ R – C ≡ C − Na+

3. Các phương pháp ankyl và axyl hóa hợp chất thơm:
a) Các phản ứng ankyl hóa:
+ dẫn xuất halogen/ xt: axit Lewis (AlCl3 > FeCl3 > BF3 > ZnCl2)
+ anken/ xt: HCl/AlCl3 hoặc axit protonic (HF > H2SO4 > H3PO4)
+ ancol/ xt: axit protonic hoặc Al2O3.
b) Các phản ứng axyl hóa:
R

R

+ dẫn xuất của axit cacboxylic (RCOX > (RCO)2O > RCOOR’)/ xt: AlCl3

∆ Một số phản ứng formyl hóa (thường dùng để gắn nhóm – CHO vào phenol, ete
thơm hoặc nhân thơm giàu electron)
R

R

R

-

CO + HCl
AlCl 3
HCN + HCl/ AlCl3
H2O
HCO-N(R) 2
POCl 3 hoac COCl 2

R

CHO

(Phản ứng Gatterman – Koch)
R

CHO

(Phản ứng Gatterman)
R

CHO

(Phản ứng Vilsmeier)

7


CHCl3

HO

HO

NaOH

OHC
(Phản ứng Reimer – Tiemann)
* Học sinh cần lưu ý:
+ Cơ chế của các phản ứng ankyl và axyl hóa nhân thơm là cơ chế SE2(Ar); trong đó

chú ý cơ chế tạo tác nhân electronfin.
+ Các phản ứng ankyl hóa thường tạo thành hỗn hợp mono và poliankyl → muốn thu
được sản phẩm mono cần lấy dư chất phản ứng.
+ Hướng chính của phản ứng khi thế vào các dẫn xuất của benzen.
4. Các phương pháp ankyl và axyl hóa các hợp chất có nhóm metylen hoặc nhóm metyn
linh động:
a) Chất phản ứng có dạng X – CαH2 – Y hoặc X – CαH(R) – Y; với X, Y là –COR’,
-COOR’, -CN, -NO2…
Do X, Y là các nhóm hút electron mạnh → nguyên tử Hα rất linh động →
dùng bazơ để tách H+, tạo thành cacbanion.
X
H2C

C2H5ONa

+-

- C2H5OH

Y

X

Na CH

RBr

R

HC

Y

X

1) C2H5ONa

Y

2) RBr
1) C2H5ONa
2) R'Br

RCOCl

RCO HC

R2

C

R(R')

X
Y
C

X
Y

X
Y

* Học sinh cần lưu ý:
+ Khi thế 2 nhóm ankyl R và R’ khác nhau, nhóm ankyl có kích thước nhỏ
hơn hoặc có hiệu ứng +I nhỏ hơn sẽ được đưa vào trước
+ Sản phẩm của phản ứng axyl hóa cũng có nguyên tử Hα linh động, có thể
-

X

CH

Y

dễ dàng bị tách H+ bởi chính cacbanion
→ có phản ứng cạnh tranh:
RCO HC

X

-

+ CH

Y

X

RCO

Y

-

X

C

Y

X
+ H 2C

Y

Để ngăn phản ứng phụ nói trên, người ta dùng bazơ mạnh (mạnh hơn
cacbanion) với lượng dư.
b) Chất phản ứng có dạng R – CH2 – X hoặc R2 – CH – X; với X là – COR’, COOR’, - CN, - NO2…
Các phản ứng được tiến hành tương tự, nhưng phải sử dụng xúc tác là bazơ
rất mạnh (NaNH2; C2H5ONa…) do nguyên tử Hα kém linh động hơn so với trường hợp có 2
nhóm X, Y hút electron.
5. Các phương pháp ngưng tụ:
a) Phản ứng andol – croton hóa của anđehit và xeton:
H
C C
H O

+

H
C C
H O

+
H hoac OH

H
H
C C C C
H OH H O

* Học sinh cần lưu ý:
+ Cơ chế của giai đoạn cộng andol: AN
8

+
H hoac OH

H
H
C C C C
H
O


+ Giai đoạn croton hóa có thể xảy ra theo cơ chế E1 hoặc E1cb (khi có Hβ linh
động, xt bazơ mạnh)
+ Khi thực hiện phản ứng andol – croton hóa từ 2 cấu tử khác nhau có thể tạo
ra hỗn hợp sản phẩm, trong đó sản phẩm chính là sản phẩm ngưng tụ giữa:

- cấu tử cacbonyl có tính electrophin cao hơn
- cấu tử metylen có Hα linh động hơn.
b) Phản ứng ngưng tụ của anđehit, xeton với các hợp chất có nhóm metylen hoặc
metyn linh động:
X
H 2C

Y

B

-

-

- BH

X
CH

X

C O
C HC

Y

O

BH

-B

Y

-

-

X

C HC
OH

X

C

- H 2O

Y

C

Y

* Học sinh cần lưu ý:
+ Xúc tác dùng trong các phản ứng này thường là các bazơ hữu cơ yếu, có
thể ngăn chặn được phản ứng tự ngưng tụ với nhau của các anđehit, xeton.
+ Phản ứng ngưng tụ anđehit thơm với anhidrit axit tạo thành axit α,β –
không no (phản ứng ngưng tụ Perkin) cũng có cơ chế tương tự như trên.

CH 3COONakhan
→ C6H5 – CH= CH – COOH
C6H5 – CH=O + (CH3CO)2O 
− CH 3COOH
c) Phản ứng cộng Micheal - cộng các hợp chất có nhóm metylen hoặc metyn linh
động vào hợp chất cacbonyl-α,β-không no:
X
H2 C

Y

B

-

- BH

-

X
CH

H2C CH CH O H2C

-

CH CH O

CH X

Y

H2C CH2 CH O

BH
-B

-

CH X
Y

Y

* Học sinh cần lưu ý:
+ Xúc tác bazơ có thể là C2H5ONa (nhiệt độ phòng); piperidin (nhiệt độ cao hơn).
+ Có thể thay thế hợp chất cacbonyl-α,β-không no bằng các hợp chất nitro (NO2)
hoặc nitril (CN)-α,β-không no.
d) Phản ứng ngưng tụ Claisen – ngưng tụ este với các hợp chất có nhóm metylen linh động:
+ Phản ứng ngưng tụ giữa các este với nhau:
C2 H 5ONa
CH3–COO–C2H5 + CH3–COO–C2H5 
→ CH3–CO–CH2–COO–C2H5 + C2H5OH
Cơ chế phản ứng:
O

CH3
H

CH2

C

OC2H5

O

O

CH3

C

C2H5O
-C2H5OH

OC2H5

CH2

C

CH2COOC2H5

OC2H5

OC2H5

O
CH3

- C2H5O

C

C

CH2

COOC2H5

O

+ Phản ứng ngưng tụ este với hợp chất nitril:
C2 H 5ONa
CH3–COO–C2H5 + R–CH2–CN 
→ CH3–CO–CH2(R)–CN + C2H5OH
+ Phản ứng ngưng tụ este với anđehit hoặc xeton:
C2 H 5ONa
CH3–COO–C2H5 + CH3–CO–CH3 
→ CH3–CO–CH2–CO–CH3 + C2H5OH
II. Các phương pháp làm giảm mạch Cacbon:
1. Phản ứng đecacboxyl hóa bởi nhiệt: xảy ra khi nhóm COOH gắn với nhóm có khả năng
hút electron mạnh
CaO
→ RH + Na2CO3
2. Phương pháp vôi tôi xút:
RCOONa + NaOH 
to
3. Phản ứng Hunzdicker:

CCl4
→ RBr + CO2 + AgBr
RCOOAg + Br2 
to

9


4. Phản ứng halofom:RCOCH3 + 3X2 + 4NaOH 
→ RCOONa + CHX3 + 3NaX + 3H2O
Br2 , NaOH ,t o
→ RNH2
5. Phản ứng thoái phân Hoffman: R – CO – NH2 
− CO2
6. Các phản ứng oxi hóa làm gãy mạch Cacbon:
a) Các phản ứng làm gãy liên kết liên kết đôi C=C:
KMnO4 ,t o
+ 
→ CH3–COOH + CH3–CO–CH3
CH3–COOH + CH3–CO–CH3
CH3–CH= C(CH3)2
O O
CH3
O3
+ 
C
H3C HC
→
CH3

O

b) Các phản ứng làm gãy liên kết C – C vic-điol:
C C
OH OH

HIO4 hoac Pb(OOCCH 3)

CH3–CH=O + CH3–CO–CH3

C + C
O
O

c) Phản ứng oxi hóa ankyl, ankenyl hoặc dẫn xuất của benzen:
KMnO 4 hoac K 2Cr 2O 7
+
H

R

COOH

* Học sinh cần lưu ý:
+ Nếu vị trí α của mạch bên không còn H thì phản ứng oxi hóa hầu như không xảy ra.
+ Nếu dùng Na2Cr2O7 (không có H+) sẽ tạo thành xeton mà không bị cắt mạch
CH2 R

Na2Cr 2O 7

o
250 C, p

C
O

R

+ Nếu vị trí α của mạch bên chỉ còn 1 nguyên tử H thì phản ứng sẽ tạo ra ancol bậc 3 (không
cắt mạch cacbon)
C R2
OH

CH R2

III. Các phương pháp tạo vòng:
1. Các phương pháp ankyl, axyl hóa và ngưng tụ nội phân tử: nguyên tắc tương tự như
các phản ứng ankyl, axyl hóa và ngưng tụ đã nêu ở trên.
2. Phản ứng cộng Diels – Alder:
+

đien
* Học sinh cần lưu ý:

đienophin

+ Đien phải ở cấu dạng s-cis; dạng s-trans (Ví dụ:
) không phản ứng.
+ Các nhóm thế ở vị trí cis đầu mạch đien gây cản trở không gian → khó phản ứng.
+ Đien có nhóm thế đẩy electron (không gây cản trở không gian) → tăng khả năng

phản ứng.
+ Đienophin có nhóm thế hút electron → tăng khả năng phản ứng.
+ Cấu hình của sản phẩm giống với cấu hình của đienophin.
+ Hướng của phản ứng:
R

R
+
X

10

X


R

X

R
+
X
R

R

X

X

+

R

R

X
+

X

IV. Các phản ứng oxi hóa và khử trong tổng hợp hữu cơ:
1. Các phản ứng oxi hóa:
a) Các phản ứng oxi hóa anken
b) Phản ứng oxi hóa nguyên tử H ở vị trí allyl:
Tác nhân oxi hóa: Pb4+, SeO2…
C C CH2

C C CH
HO

c) Các phản ứng oxi hóa ankyl, ankenyl hoặc dẫn xuất của benzen
d) Các phản ứng oxi hóa ancol:
[O ]
+ Ancol bậc I →
anđehit Tác nhân oxi hóa: CuO, K2Cr2O7/H+, CrO3/H+…
[O ]
+ Ancol bậc II →
xeton
(Quá trình oxi hóa ancol bậc I thành anđehit cần khống chế cẩn thận để

không chuyển thành axit).
HIO4
+ vic-điol 
→ cacbonyl.
e) Các phản ứng oxi hóa anđehit, xeton:
[O ]
+ Anđêhit →
axit cacboxylic
Tác nhân oxi hóa: O2/xt, [Ag(NH3)2]+, KMnO4/H+, K2Cr2O7/H+…
[O ]
+ Xeton →
bị cắt mạch thành axit cacboxylic và xeton
Tác nhân oxi hóa: KMnO4/H+, HNO3…
2. Các phản ứng khử:
a) Phương pháp hidro hóa xúc tác:
Tác nhân khử:
+ H2/ Ni, Pt, Pd:
C C

C C

RCOCl
RCH=O
R-CO-R’
R-COO-R’
RX
RNO2
R-C≡N
R-CO-NHR’
+ H2/ Pd/ BaSO4, BaCO3… (xúc tác Lindlar):

C C

→
RCH=O
→
RCH2OH
→
R-CH(OH)-R’
→
RCH2OH + R’OH
→
RH
→
RNH2
→
R-CH2NH2
→
RCH2NHR’
khử lựa chọn liên kết ba về liên kết đôi
C C

C C

+ H2/ [(C6H5)3P]3RhCl: khử lựa chọn liên kết đôi C=C chỉ chứa 1 hoặc 2 nhóm thế.
* Học sinh cần lưu ý:
đặc thù lập thể của các phản ứng này đều là cộng syn
b) Phương pháp khử bằng hidrua kim loại:
Tác nhân khử: thường dùng LiAlH4, NaBH4
11

→
→
→
→
→
→
→

RCOCl
RCH=O
R-CO-R’
RCOOH
R-COO-R’
Epoxit
RX

RCH2OH
RCH2OH
R-CH(OH)-R’
RCH2OH
RCH2OH + R’OH
1,2-điol
Không khử được bằng NaBH4
RH

RNO2
→
RNH2

R-C≡N
→
R-CH2NH2
R-CO-NHR’ →
RCH2NHR’
* Học sinh cần lưu ý:
phản ứng khử xảy ra theo cơ chế cộng AN.
c) Các phương pháp khử bằng kim loại hòa tan:
Tác nhân khử:
C C
C C
+ Na/NH3 lỏng:
(lập thể: cộng trans)
+ Na/ C2H5OH:
RCOOH
→
RCH2OH
R-COO-R’
→
RCH2OH + R’OH
+ Zn (Hg)/ HCl:
R-CO-R’
→
R-CH2-R’
V. Bảo vệ nhóm chức:
* Điều kiện của nhóm bảo vệ:
+ Được tạo ra trong điều kiện nhẹ nhàng
+ Ổn định trong suốt quá trình phản ứng ở các trung tâm phản ứng khác.
+ Dễ tái sinh nhóm chức ban đầu.
1. Bảo vệ nhóm ancol:

a) Chuyển thành nhóm ete:
HI
...
C O R
C OH
C OH
b) Chuyển thành nhóm este (nhóm este tương đối bền trong môi trường axit):
... NaOH
C OCO R
C OH
C OH
c) Chuyển thành nhóm axetal hoặc xetal (bảo vệ các điol):
C OH
C OH

R
+

O C

R

C O
C O

C

R
R

...

H

+

C OH
C OH

2. Bảo vệ nhóm cacbonyl:
Tạo thành axetal hoặc xetal tương tự như bảo vệ các điol; thường sử dụng
etilen glycol.
3. Bảo vệ nhóm cacboxyl:
Chuyển thành nhóm este; thường tạo thành tert-butyl este (dễ loại bằng H+)
hoặc benzyl este (dễ loại bằng hidro phân)
4. Bảo vệ nhóm amino:

12


RCOCl hoac (RCO) 2O

NH

Ph-CH 2-OCOCl

Ph3-CCl

N CO R
N OCO-CH 2-Ph

OH

...

H 2/Pd

...

N C-Ph 3

-

...

NH

CH 3COOH khan

B. MỘT SỐ BÀI LUYỆN TẬP:
Bài 1: Cho sơ đồ chuyển hóa:
OH

(H3C)2C= CH2
H2SO4

H3C

A

H2 / Ni
(¸p suÊt)

B

CrO3

C

1) CH3MgBr
2) H2O

OH
H+, t0
H2O

D

1) O3
2) H2O/Zn

E

a) Hãy viết cấu tạo các chất từ A đến E
b) Hãy viết cơ chế phản ứng từ phenol tạo thành A.
Bài 2: Khi cho isobutilen vào dung dịch H2SO4 60%, đun nóng tới 800C thu được một hỗn
hợp gọi tắt là đi - isobutilen gồm hai chất đồng phân của nhau A và B. Hiđro hoá hỗn hợp
này được hợp chất C (quen gọi là isooctan). C là chất được dùng để đánh giá chất lượng
nhiên liệu lỏng.
C cũng có thể được điều chế bằng phản ứng trực tiếp của isobutilen với isobutan khi

có mặt axit vô cơ làm xúc tác.
Hãy gọi tên C theo IUPAC và viết các phương trình phản ứng giải thích sự tạo thành
A, B, C.
Bài 3: Tiến hành phản ứng đime hoá trimetyletilen có H + xúc tác thu được hỗn hợp sản
phẩm là các đồng phân có công thức phân tử C 10H20. Cho biết các sản phẩm tạo thành dựa
vào cơ chế phản ứng.
Khi ozon hoá hỗn hợp thu được sau phản ứng đime hoá trên , ngoài các anđehit và
xeton của sản phẩm dự kiến còn thu được một lượng đáng kể butan -2-on, giải thích cơ chế
hình thành butan-2-on trong các phản ứng trên.
Bài 4: Đun nóng Stiren với axit H2SO4 ta thu được hợp chất:

Hãy giải thích quá trình hình thành sản phẩm trên.
Bài 5:
Từ isopren hãy viết các phương trình phản ứng điều chế trans - 2 metylxiclohexanol.
Bài 6: Viết các phương trình phản ứng( dạng cấu tạo) tạo thành A, B, C, D, M, N theo sơ đồ
sau:
CH3OH,HCl khan
dd NaOH, t 0
a) BrCH2CH2CH2CH=O →
A 
→B
b) BrCH2 CH2CH2COOH

0

1) ddNaOH ,t
H ,t

→ C 
→ D

2) ddHCl
+

+

0

Br2 ,H 2 O
H ,t
c) HOCH2(CHOH)4CH=O 
→N
→ M 
Bài 7: Cho sơ đồ chuyển hóa:

13

0


OH

COOC2H5

H

(COOC2H5)2
PBr3

A

KCN

H+

B

C

C2H5OH

C2H5ON
a

+

H

F

HCOOC2H5

(D)

OCH3

E

OCH3

(C2H5O)2CO

G

a) Cho biết cấu tạo của các chất từ A đến G.
b) Giải thích sự hình thành các chất E, F, G.
Bài 8: Từ propilen và các chất vô cơ cần thiết, viết sơ đồ phản ứng điều chế:
a) Axit 2,5-đimetyladipic
b) Axit hept-2-inoic
Bài 9: Từ xiclopentanol điều chế axit 2-oxoxiclopentancacboxylic.
Bài 10: Từ benzen và các hợp chất ≤ 2 C, hãy tổng hợp:
O

CH

CH2 CH2 NH CH3

a)

CH CH3

C2 H5 O

OH NHCH3

b)

NH

C CH3

c)

Cl
C4H9 NH

SO 2NH2

H2N

d)

COO CH2CH2N(CH3)2

e)
HO

CH

HO

CH2 NH2

CH2 CH2 NH2

OH

f)

g)

HO

HO

CH

CH

h)

HO

CH3

OH NH2
HO

Bài 11: Từ benzen và các chất ≤ 3 C, tổng hợp:
O

a)

H3C

O

CH3

HO

C(CH3)2

OH

b)
c)
Bài 12: Từ CH3CH2CH2CH2OH và các chất vô cơ, tổng hợp
O

O

H3C

CH3
CONH2

Bài 13:
OH

H3CO

H3C

Từ H3CO
H3CO

H3C

O

COOH

và các chất vô cơ, điều chế

CH3
CH3

H3CO

H3C N

O

Bài 14: Từ H2N-CH3 và CH2=CH-COOC2H5, tổng hợp
Bài 15: Khi cho isobutanal tác dụng với axit malonic có mặt piriđin thu được hợp chất A.
Đun nóng A trong môi trường axit để thực hiện phản ứng đecacboxyl hoá thu được hai sản
phẩm A1 và A2 là đồng phân của nhau.
14


A1

LiAlH4

A1 HCl

H3PO4

A3

A5, A6 (A5 bÒn h¬n)

A4 (hîp chÊt no)

Biết rằng A2 khi bị oxi hoá tạo thành axit oxalic. A1 là lacton.
Xác định cấu tạo của A1, ...,A6 và viết các phương trình phản ứng.
Bài 16: Có một số dẫn xuất ở gốc CH 3 của axit axetic biểu hiện hoạt tính tăng trưởng cây
trồng.
CH2COOH

OCH2COOH

OCH2COOH

OCH2COOH

Cl

Cl

Cl
(A)

(B)

Cl

Cl

(C)

(D)

1. Gọi tên A, B, C.
2. A được điều chế từ naphtalen và axit cloaxetic có mặt chất xúc tác ở 180 - 215 0C. Viết
phương trình phản ứng và gọi tên cơ chế của phản ứng.
3. B cũng được điều chế từ nguyên liệu trên qua chất trung gian là 1 - naphtol. Viết sơ đồ
các phản ứng và nêu cơ chế.
4. C cũng được điều chế từ phenol và axit axetic. Viết sơ đồ phản ứng.
5. Khác với C, D được điều chế từ một dẫn xuất tetraclobenzen(X) theo sơ đồ:
NaOH
1. ClCH2COOH
D
X
metanol
2. H+
a) Hoàn thành sơ đồ trên.
b) Trong quá trình sản xuất D đã sinh ra một lượng nhỏ đioxin là chất cực kì độc có
công thức:
Cl

O

Cl

Cl

O

Cl

Giải thích sự tạo thành đioxin.
C. BÀI GIẢI:
Bài 1:
a)
(A)

(B)
OH

(C)

(D)
O

OH

(E)
CH3

CH3
O
O

H3C

CH3
CH3

H3C

CH3
CH3

H3C

CH3
CH3

+

OH

H3C

CH3
CH3

H3C

b)
H

+

+

C

OH

H

Bài 2:

15

-H

+

OH

CH3
CH3


CH3

CH2 + H

C

CH3

C

CH3
CH3

(1)

CH3

CH3
δ

CH3 + CH3

C

δ

CH3
C

CH3

CH2

C

CH3 (2)

CH3

CH3

CH3

CH3

CH2

C

CH3
CH3

CH3
CH3

CH2

C

C

CH3

Zaixep

CH

CH3

C

CH2

CH3

CH3

CH3
CH3

C

CH

CH3

C

CH3

H2/Ni

CH3

CH2

C

CH3

C

CH2

CH3
(B) (< 20%)

CH CH3
CH3

CH3

CH3

(A)

C

CH3
CH3
CH3 (A) (> 80%)

-H

CH3

CH3

C

Isooctan(C)
2,2,4 - trimetylpentan
(Qui ­íc cã chØ sè octan lµ 100)
* Isobutilen với isobutan khi có mặt axit vô cơ làm xúc tác cũng tạo ra C:

Cơ chế của quá trình tương tự phản ứng trên trong giai đoạn (1) và (2), sau đó:
CH3
CH3
CH3

CH2

C

C

CH3 + CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH

C

CH2

CH3

CH3

(C)

CH3
H3C

C

CH CH3
CH3

+ CH3

CH3
C

CH3 sinh ra l¹i lÆp l¹i (2). Cø nh­ vËy.

CH3

Bài 3: * Sản phẩm tạo thành khi đime hóa trimetyletilen:
CH3

C

CH

CH3

H+

CH3

CH2

C

CH3

CH3

CH3

CH3
CH3

C
CH3

CH2 CH3 + CH3

C

CH

CH3

CH3

CH2

C

CH

C

CH3 CH3 CH3

CH3

16

CH3


CH3
CH3

CH3
CH3

CH2

C

CH

C

C

CH3

C

CH3 CH3 CH3

CH3

C

CH2

-H+

CH3 CH3 CH3

CH3
CH3

CH2

C

CH

CH2

C

CH3 CH3 CH3

* Ozon phân hỗn hợp trên thu được:

CH3

CH3
CH3

CH2

C

CH3
C

CH3
CH2

C

O

CH3

ozon ph©n
CH2

C

CH2

C

C

CH3 CH3
CH3

CH

C

CH3

C

CH3 CH3 CH3
CH3

CH2

CH

C

O

CH3 CH3 CH3

CH3 CH3 CH3

CH3 vµ HCHO

O C

CH3
* Sự tạo thành một lượng đáng kể butanon - 2 là do có sự đồng phân hóa
trimetyletilen, tạo thành sản phẩm phụ:
H+
CH3 C CH CH3
CH3 C CH2 CH3 - + CH2 C CH2 CH3
H
CH3 CH3
CH3
CH
3

CH3

C

CH2 CH3 + CH2

C

CH3

CH2 CH3

CH2

CH2 C CH2

CH3

CH3

H+

CH3

CH2

C

CH

CH3

CH3

C

CH3

CH3
C

CH2

CH3

CH3

CH3

CH2

CH2

CH3

Khi đó:
CH3 CH2 C

C

CH3

CH3
CH2 C

CH2

CH3

CH3

CH3
CH3

C

CH

C

CH3
CH3
CH2 CH3

CH2

CH3 ozon
ph©n

CH3CH2CCHO
CH3

CH2

C
CH3

CH3

Bài 4:
17

O+

CH3
vµ HCHO


CH = CH 2
CH = CH 2

H

CH3
C
CH2

+

CH CH3

+

+

HC

Bài 5:

CH2

H3C

CH2

+

t0,p

H3C

CH2
CH2

CH3

δ
δ

CH3

δ
δ

CH3

H

H
H2B

B

H

3

BH2
CH3

H2O2/OH

H

- H3BO3

HiÖu suÊt 75%

OH

Bài 6:
a)
Br-(CH2)3-CH=O

NaOH

HO-(CH2)3-CH=O

t0

H

OH

O

CH3OH

H

HCl khan

(A)

(B)

b)
Br-(CH2)3-COOH

NaOH

HO-(CH2)3-COONa

ddHCl

OCH 3

O

H+
HO-(CH2)3-COOH

O

(C)

O

(D)

c)
CH2
OH

CH
OH 4

CH =O

HOBr

CH2
OH

CH
OH 4

COOH
+

(M)

Bài 7:
a)

18

H

O

HO-CH2-CH
OH

O

(N)


(A)

Br

OMe

(B)

(C)

B r

OMe

Br

(E)

CN

O

COOH
C2H5O2C

C
C

OC2H5

O
OMe

OMe

OMe
OMe

(F)

(G)
O
C2H5O2C

O
C2H5O2C

C

C

H

OC2H5

OMe

OMe

b) Giải thích sự hình thành của:
E:
OC2H5

H

COOC2H5

-

HC

COOC2H5

δ+

H 5 C 2O C O
H 5 C 2O C O

C 2H 5ONa

OCH 3

H5C2OOC

-

C O
COOC2H5

- C 2H 5O

COOC2H5

-

OCH3

OCH3

OCH3

O

H5C2OOC

Tương tự, giải thích được sự hình thành F và G.
Bài 8:
Cl2
Na ,t 0
→ CH2 = CH – CH2Cl 
a) CH2 = CH – CH3 
→ CH2 = CH – CH2 – CH2 – CH =
4500 C
HBr
CH2 
→
Mg
CH3 – CH(Br) – CH2 – CH2 – CH(Br) – CH3 →
CH3 – CH(MgBr) – CH2 – CH2 –
ete
1) CO2
→ HOOC – CH(CH3) – CH2 – CH2 – CH(CH3) – COOH
CH(MgBr) – CH3 
2) H 3O +
Cl2
Na ,t 0
→ CH2 = CH – CH2Cl 
b) CH2 = CH – CH3 
→ CH2 = CH – CH2 – CH2 – CH =
4500 C
Br2
CH2 →
1:1

H 2 / Pd
CH2Br – CH(Br) – CH2 – CH2 – CH = CH2 
→ CH2Br – CH(Br) – CH2 – CH2 – CH2
1) KOH / e tan ol
CH 3 MgCl
→ HC ≡ C – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 
– CH3 
→ ClMgC ≡ C – CH2 –
2) KNH 2
1) CO2
→
CH2 – CH2 – CH3 
2) H 3O +

HOOC - C ≡ C – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
Bài 9:
OH

Br

HBr

MgBr

Mg/ ete khan

1) CO2
2) H3O

o
NaOH, t

COOH
OH

CuO, t

o

COOH
O

Bài 10:
19

+

COOH

COOH

Cl2/ P
o
t

Cl


a)

CH 2=CH2
+
H

Pd, t

C2 H5

CH 3NH2

o

CH CH2

HBr, peoxit

CH2CH2Br

CH2CH2NHCH3

b)
CO, HCl

CHO

AlCl3

CH 3NH2

CH CH CH3

HO

OH
CH C2H5

1) C2H5MgBr
+
2) H3O

KOH/etanol

HOCl

CH = CH - CH 3

CH CH CH3

Cl

HO

NHCH3

c)
HNO3
H 2SO4d
Fe, HCl

Fe, HCl

NO 2

NHCOCH3

H2N

NH 2

NaNO2+HCl
to

CH3COCl

NHCOCH3
C 2H 5Cl

NHCOCH3

HO

HNO3

NHCOCH3

O 2N

H 2SO4

C 2H 5 O

NHCOCH3

d)
HNO3

Cl2
AlCl3

NO 2

H 2SO4d

NO 2

Fe, HCl

Cl
PCl5

+

NH3HSO4

ClO2S

-

NH2

H2 SO4d

Cl

Cl

NH3

+

NH3 HSO 4

H2NO 2S

Cl

+

NH3 HSO4

HO 3S

-

NaHCO3

NH2

H2NO 2S

Cl

Cl

e)
δ−

δ+

δ+

(CH3)2 - N - H +

δ−

CH 3Cl

CH3

AlCl 3

NH2

HOOC

(CH3)2-N-CH 2-CH 2-OH

O

(CH 3)2-N-CH2-CH 2-OH

HNO3
H 2SO4d

C 4H 9Cl

NO 2

H 3C

NHC4H9

HOOC

KMnO 4, t

o

PCl 5

Fe, HCl

NO2

HOOC

NHC4H9

ClOC

COO-CH 2-CH 2-N(CH 3)2

H9C4HN

f)
o
1) NaOH,t ,p
Cl
+
2) H

Cl2
AlCl3

OH

HNO3

OH

Fe, HCl

NH2

NO 2
NaNO2 + HCl
o
t

OH

CO + HCl
AlCl3

OH
HO
HO

HO

CHO

HO

HCN

HO
HO

CH CH2 NH2
HO

20

OH

CH CN
HO

H 2/ Pd

-


g)
HO

KOH/ etanol

CH CH2 NH2

HO

HO

HO

CH CH

NH2

H 2/ Pd

HO

HO

CH2 CH2 NH2

HO

h)
HO

CH 3CH 2NO2
OH

CHO

HO

HO

CH

HO
HO

CH

CH CH3

OH

NH2

+

HO

NO 2

HO

Fe, HCl

H 2O/H

C CH3

CH
HO

HO

CH CH3
NO 2

Bài 11:
a)
CH 2=CH-CH2Cl

CH2-CH=CH 2

AlCl 3

HBr/ peoxit

1) (CH3) 2CO

CH2-CH2-CH 2-MgBr

2) H3O

CH2-CH 2-CH 2-Br

CH2

+

CH3
C OH
3 CH3

Mg/ ete

H 2SO4

b)
CH 3Cl

Cl2, as

CH3

AlCl3

Mg/ ete

CH2Cl

CH2MgCl

1) O
2) H3O

CH2-CH 2-CH 2-OH
COCl 2

Cl2

CHCl-CH 2-CH 2-OH

NaOH

+

CH(OH)-CH 2-CH 2-OH

O
O
O

c)
o
1) NaOH,t ,p
Cl
+
2) H

Cl2

AlCl3

H3C C CH3

H

+

OH

OH

+

CH3

H3C C CH3

O

HO
CH3

OH
OH

CH3
+
C
CH3

HO

OH

CH3
C
CH3

HO

+
H
- H 2O

OH

Bài 12:
OH
NH3, t

CuO, t

0

O

H

+

Br 2, H 2O

O

0

CHO

Ag2O

CONH2

CONH2

Bài 13:
21

COOH


O

δ−

CH3

O

δ+

H

CH3

O

OH

+

CH3

O

CH3

H 2SO4,t

o

δ−

NH2

CH3

CH3

COOH

O

O
OC2H5
CH3

CH3

δ+

NH CH2 CH2 COOC2H5

OC2H5
CH3

N

CH2 CH2 COOC2H5

CH2 CH2 COOC2H5

C 2H 5ONa

CH3 N

+ o
H ,t

O

CH3 N

O

COOC2H5

(Sử dụng phản ứng cộng Micheal và ngưng tụ Claisen)
Bài 15:
CH3

CH

CHO + CH2

COOH

CH3
CH3

CH

CH

COOH
CH

CH

CH3

COOH

CH

CH3

Piri®in

COOH

CH3

t0
COOH -CO2

OH

CH

COOH

OH (A)

CH3
CH

CH

CH3

CH2

COOH

OH

CH3
CH

CH3
CH
CH3

CH

CH2

H+,t0
COOH
-H2O

CH3
CH3

OH

C

CH3

CH

CH

CH

COOH

[O]

CH3

CH3

CH CH
(A2)
CH

CH3
CH

CH3
C

CH

CH2 COOH

H+

CH3

COOH

CH2 COOH

COOH + HOOC

CH3

CH3
CH3

LiAlH 4

O

O
δ+

O

CH3

OH

Bài 14:

CH3

+

δ+

CH3
CH3

H

C
O

22

CH2

CH2
C

O (A1)

COOH


CH3
CH3

C

CH2

O

CH3
CH3

CH2
C

LiAlH4

CH3
C
CH3

O

CH3

CH2
C

CH2

O

C

H+ CH3
(HCl)

C
O

OH

δCH2
+

CH2 CH2

CH2

OH

(A3)

CH3

CH2
C

Cl
OH

O δ

O
C

CH2

CH2 C

CH3

Cl

CH

CH2 CH2 + H2O

OH

(A4)

-

CH3
C

CH3
C
CH3

OH

CH2

CH2 CH2

(A3)

H3PO4

OH

CH3
CH3

(A6)
H2C

CH2

C

CH2

CH3

O

2.

CH2COOH

t0, xt
SE

+ HCl

OH

OSO3H
H2O

ClCH2COOH

-H2SO4

KiÒm, SN 2
-HCl

H2SO4

3.

OCH2COONa

OCH2COOH

H+
-Na+
OH

OH
4.

ONa
Cl

Cl2/CCl4
-HCl

+ H2 O

(A5)

Bài 16:
1. A: Axit (1 - naphtyl)axetic.
B: Axit (1 - naphtoxi)axetic.
C: Axit (2,4 - điclophenoxi)axetic. [2,4 - D]
D: Axit (2,4,5 - triclophenoxi)axetic. [2,4,5 - T]

+ ClCH2COOH

OH

Cl

NaOH
-H2O

Cl

Cl

23


Cl2, P ®á

CH3COOH

CH2COOH

-HCl

Cl

NaOH
-H2O

CH2COONa

Cl
OCH2COONa

ONa
Cl

Cl
+

CH2COONa

Cl

H+

-NaCl

Cl

Cl

OCH2COOH

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl
Cl

5.

ONa

NaOH
SN2Ar Cl

Cl
Cl (X)
Cl

OCH2COONa

ClCH2COOH
SN2

Cl
Cl

Cl
OCH2COOH

H+
Cl
Cl
Sự tạo đioxin:

Cl

Cl

NaO

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

O

+ 2NaCl

+
Cl

ONa

Cl

24

O

Cl


KINH NGHIỆM GIẢNG DẠY NỘI DUNG:
MỐI QUAN HỆ CẤU TRÚC – TÍNH CHẤT
(ĐIỂM SÔI, TÍNH AXIT, TÍNH BAZƠ)
Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn – Bình Định
I. Mối quan hệ giữa cấu trúc với tính axit
Một số điểm cần chú ý khi dạy về tính axit của các chất
1. Khi giải thích tính axit cần giải thích hiệu ứng ở trạng thái chưa phân li và cả trạng
thái đã phân li.

→ BH+ + AVí dụ:
AH + B ¬



Các ion sinh ra càng bền thì tính axit càng mạnh.
Ví dụ: Xét tính axit của C2H5OH, C6H5OH, CH3COOH.

→ C 2 H5 O- + H3O+ (1)
C2 H 5 δ− δ+ + H2O ¬



OH

+I

+I
gg


→


O –H + H2O ¬

+
O- + H3O (2)

gg

–C, –I

–C, –I
••

O

CH3 C


→ CH
H + H2O ¬


3

O
C
O

O

-≡

O

CH3

−

C
O

1
2

1
−
2

+ H3O+ (3)

–C, –I
Nhận xét: Độ bền của các ion ở (1) < (2) < (3) do đó tính axit của C 2H5OH <
C6H5OH < CH3COOH.
2. Trong bất kì trường hợp nào, nếu có nhóm thế hút e sẽ làm cho tính axit tăng.
Ngược lại, nếu có nhóm thế đẩy e sẽ làm cho tính axit giảm.
Ví dụ: Tính axit của các chất tăng dần trong dãy sau:
CH3CH2CH2–COOH < CH3CHBrCH2–COOH < CH3CH2CHBr–COOH <
< CH3CHICHBr–COOH < CH3CHBrCHBr–COOH.
3. Tính axit của axit không no và axit thơm lớn hơn axit no tương ứng.
Ví dụ 1: Tính axit tăng dần theo dãy sau:
CH3CH2CH2–COOH < CH3CH=CH–COOH < CH3C≡C–COOH.
Ví dụ 2: Tính axit của
COOH

>

COOH

Trong axit chứa liên kết đôi C=C thì tính axit của dạng cis > tính axit của dạng trans.
OH

CH3
H
<
CH3
C O
C
C
C
C
H
C O
H
H
OH
–I làm Ka tăng, +C tăng làm Ka giảm
–I làm Ka tăng, +C giảm làm Ka tăng
4. Các dạng axit α, β không no có tính axit mạnh hơn dạng β, γ không no.
Ví dụ: Tính axit:
25