Chuyên đề tổng hợp và phương pháp giải hóa hữu cơ

PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA HỮU CƠ và VÔ CƠ
& MỘT SỐ LƯU Ý VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ
)
A-GIẢI NHANH BÀI TOÁN TRẮC NGHIỆM VÔ CƠ
1/ H2SO4  2H+ + SO42-  H2
HCl  H+ + Clm muối = mKim Loại + mgốc axít
mM
VD1:Cho 2,81 g hỗn hợp Fe2O3, ZnO, MgO tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch H2SO4 0,1M.
Khối lượng muối sunfat tạo ra trong dung dịch là:
Giải: nH2SO4 =0,05 = n SO42- --->nH += 0,1
2H+ + O2- = H2O
0,1
0,05 mol
m muối = m oxit – m O(trong oxit) +m gốc axit =2,81 –0,05.16 +0,05.96 =6,81 gam
VD2:Cho 8 g hỗn hợp bột kim lọai Mg va Fe tác dụng hết với dung dịch HCl thấy thoát ra 5,6 lit H2 ở
đktc. Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là
Giải: nH2 =0,25 ---> nHCl =nCl = 0,25.2 =0,5. m muối =8 + 0,5.35,5=25,75 gam
VD3Cho 11 gam hỗn hợp 2 kim loại tan hoàn toàn trong HCl dư thấy có 8,96 lít khí thoát ra (đkc) v à dd
X, cô cạn dd X thì khối lượng hỗn hợp muối khan thu được là (gam):
Giải: nH2 =0,4 ---> nHCl =nCl- = 0,4.2 =0,8. m muối =kl kim loại +kl ion Cl-=11+0,8.35,3=39,4 gam
2/ Axít + Ocid bazơ ( kể cả ocid bazơ không tan)
2H+ + O2- H2O
VD1: Fe2O3  a mol
Phản ứng dung dịch HCl
FexOy  b mol
nO2- = 3a+ by 

2H+ + O2-  H2O
6a+2yb  3a+yb
VD2:Hoà tan 2,4 g một oxit sắt vừa đủ 90ml ddHCl 1M. Công thức của oxit sắt nói trên là:
Gọi CTPT oxit sắt là:FexOy a mol

nHCl =0,09mol
2H+ + O2-  H2O
0,09
0,045 mol
2nO =ay = 0,045 (1)
56a + 16ya = 2,4 (2)
xa =0,03  x:y =2:3  CTPT là Fe2O3
3/ Axít + Bazơ ( kể cả bazơ không tan)
H+ + OH-  H2O
VD: Dung dịch H2SO4 phản ứng với hổn hợp: Fe(OH)3 amol, Al(OH)3 bmol, Cu(OH)2 cmol
nOH- = 3a+3b+2c = nH+
4/ Axít + Kim Loại  Muối và giải phóng khí H2
nH+ + M Mn+ + n/2
H2
VD: Na H  ½ H2
Al  3H 3/2 H2

1


VD1:Cho 8.3 g hỗn hợp Al,Fe tác dụng hết với dung dịch HCl. Sau phản ứng khối lượng HCl tăng thêm
7.8 g. Khối lượng mỗi muối tạo ra trong dung dịch và kl mỗi kim loại trong hh
Giải;n H2 =(8,3-7,8 ):2 =0,25
3/2a+b = 0,25
27a +56 b= 8,3---> a=b= 0,1 mol
VD 2: Cho m gam nhôm,Magiê, sắt vào 250 ml dd X chứa hh axít HCl 1M,H2SO4 0,5 M, thu được
0,2375 mol khí H2 và dd Y.Tính pH của dd Y.
Giải:n H+bđ=0,25 +0,25.0,5.2 = 0,5
nH+ pư = 0,2375.2=0,475
nH+ dư =0,025 mol  CH+=0,1  pH =1

5/ CO, H2 khử oxít kim loại sau Al tạo Kim loại + CO2 , H2O
CO + O ( trong oxít) to CO2
H2 + O ( trong oxít) to H2O
VD: Hổn hợp gồm CuO  amol
Fe2O3  bmol + CO  nO(trong oxít) = a+3b
CO + O  CO2
a+3b  a+3b  a+3b
VD:Một hỗn hợp X gồm Fe2O3, FeO và MgO có khối lượng là 4,24 g trong đó có 1,2 g MgO. Khi cho X
phản ứng với CO dư (phản ứng hoàn toàn), ta được chất rắn A và hỗn hợp CO và CO2. Hỗn hợp này khi
qua nước vôi trong cho ra 5 g kết tủa. Xác định khối lượng Fe2O3, FeO trong hỗn hợp X.
Giải: m 2 oxit sắt là: 4,24 –1,2 =3,04 gam---> 160 a +72 b =3,04
n CO2 = n O(trong 2 oxit sắt) = 0,05 ----> 3a +b = 0,05 ---> a=0,01 ; b= 0,02
6/ Phản ứng giữa 2 ion chỉ xảy ra khi sản phẩm có chất kết tủa, dễ bay hơi, điện li yếu.
VD1: Ca2+ + CO32-  CaCO3
2H+ + CO32-  H2O + CO2
2H+ + S2-  H2S
Na+ + NO3- x
không xảy ra
VD2 : Dung dịch chứa amol AlCl3, bmol CuCl2, cmol NaCl phản ứng dung dịch AgNO3 dư thu dmol kết
tủa. Mối liên hệ a,b,c,d
nCl- = 3a+2b+c
 nAgCl  = nCl- = nAg+phản ứng = 3a+2b+c = d
+
Ag + Cl  AgCl
7/ Định luật bảo toàn khối lượng:
mghổn hợp kim loại + m1 g dung dịch HCl thu được m2 g dung dịch A, m3 g khí B và m4 g rắn không tan.
Ta có : m + m1 = m2 + m3 + m4  m2 = m + m1 – m3 – m4
8/ Bảo toàn điện tích:
Trong 1 dung dịch : Tổng điện tích dương = tổng điện tích âm
VD1: Dung dịch chứa amol Al3+, bmol Ca2+, cmol SO42-, dmol Cl-.

Ta co: 3a + 2b = 2c + d
VD2: mg hổn hợp Fe, Mg, Zn phản ứng dung dịch HCl dư thu (m+m1) gam muối.
mg hổn hợp trên phản ứng dung dịch HCl thu bao nhiêu gam muối?
m
. mmuối clorua = mkim loại + mCl-  mCl- = m1g  nCl- = 1 mol
35,5
22. Bảo toàn điện tích: 2Cl
SO4 ( 2.nSO4 = nCl-)
m1
m1

71
35,5

2


m1
x 96
71
VD3:Cho m g hỗn hợp Cu, Zn, Fe tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, dư thu được dung dịch A. Cô cạn
dung dịch A thu được (m+62) gam muối khan. Nung hỗn hợp muối khan trên đến khối lượng không đổi
thu được chất rắn có khối lượng là:
Giải: n NO3- =62:62 = 1mol ---> 2NO3- -------> O2- .
n O2- =0,5 mol
1 mol
0.5 mol
m oxit = m kim loại + m O = m + 0,5.16 =( m + 8 ) gam
Vídụ 4: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,12 mol FeS2 và a mol Cu2S vào dung dịch HNO3 vừa đủ, thu
được dung dịch X chỉ chứa 2 muối sunf và khí NO duy nhất. Giá trị a là:

Giải: dd gồm:0,12 mol Fe3+, 2a mol Cu2+ ,(0,24+a) mol SO42- .
áp dụng Đlbt điện tích: 3.0,12 +2.2a =2(0,24 +a) a=0,06
9/ Bảo toàn nguyên tố :
VD1: Cho 1mol CO2 phản ứng 1,2mol NaOH thu mg muối. Tính m?
n . OH = 1,2  sản phẩm tạo 2 muối
n CO 2

. muối sunfat = m +

NaHCO3  amol BT nguyên tố Cacbon: a+b = 1
a= 0,08mol
Na2CO3  bmol BT nguyên tố Natri: a+2b = 1,2  b = 0,02mol
VD2 : Hổn hợp A gồm FeO a mol, Fe2O3 b mol phản ứng với CO ở t0 cao thu được hổn hợp B gồm: Fe
cmol, FeO dmol, Fe2O3 e mol, Fe3O4 f mol. Mối quan hệ giữa a,b,c,d…
Ta có : nFe (trong A) = nFe (trong B)
. Gọi CT 2 muối



a+3b = c + d + 3e + 4f
VD 3:
Hấp thụ hoàn toàn 0,12 mol SO2 vào 2,5 lít dd Ba(OH)2 a mol/l thu được 0,08 mol kết tủa. gí trị của a là
bao nhiêu.
Giải:n BaCO3 =0,08  n C còn lại tạo Ba(HCO3)2 = 0,04  nBa(HCO3)2 =0,02
n Ba =n Ba(OH)2 =0,08 + 0,02 =0,1  CM =0,1/2,5 =0,04 M
VD 4:Hòa tan 5,6 gam Fe vào dd H2SO4 dư thu dược dd X.dd X phản ứng vừa đủ với V lít dd KMnO4
0,5 M giá trị của V là?
Giải:
nFe = nFe2+ =0,1 mol  nMn2+ = 0,1.1/5=0,02(đlBT electron)  V = 0,02:0.5 =0,04 lít
10/ Bảo toàn Electron :

. Chỉ sử dụng đối với phản ứng oxi hóa khử
. Phương pháp: + Xác định chất khử + xác định chất oxi hóa
+ Viết 2 quá trình + định luật bảo toàn Electron : ne cho = ne nhận
VD : 0,3 mol FexOy phản ứng với dd HNO3 dư thu được 0,1mol khí NO. Xác định FexOy.
Giải : xFe2y/x – ( 3x-2y)  xFe+3
nFexOy = 0,3
 nFe2y/x = 0,3x
x=3
0,3x  0,3(3x-2y)
 y = 4 hoặc x=y=1
N+5 + 3e
 N+2
0,3.(3x – 2y) = 0,3  3x – 2y = 1
0,3
0,1
Vậy CTPT : Fe3O4 hoặc FeO
11/ Xác định CTPT chất :
VD : 1 oxít của sắt có % mFe chiếm 70%. Xác định CTPT của oxít.
2
x 70 / 56
Gọi CT của oxít là: FexOy  
 0,666   Fe2O3
3
y 30 / 16
B. HIDROCACBON:
CT chung: CxHy (x  1, y  2x+2). Nếu là chất khí ở đk thường hoặc đk chuẩn: x  4.

3

Hoặc: CnH2n+2-2k, với k là số liên kết  , k  0.
I- DẠNG 1: Hỗn hợp gồm nhiều hidrocacbon thuộc cùng một dãy đồng đẳng.
PP1:Gọi CT chung của các hidrocacbon C n H 2 n  2  2 k (cùng dãy đồng đẳng nên k giống nhau)
- Viết phương trình phản ứng
- Lập hệ PT giải  n , k.
- Gọi CTTQ của các hidrocacbon lần lượt là Cn1 H 2n1  2  k , Cn 2 H 2n 2  2  k ... và số mol lần lần lượt là
a1,a2….

n a  n a  ...
Ta có: + n  1 1 2 2
a1  a2  ...
+ a1+a2+… =nhh
Ta có đk: n1Thí dụ : + Nếu hh là hai chất đồng đẳng liên tiếp và n =1,5
Thì n1<1,5+ Nếu hh là đđ không liên tiếp, giả sử có M cách nhau 28 đvC (2 nhóm –CH2-)
Thì n1< n =1,5PP2 : - gọi CT chung của hai hidrocacbon là Cx H y .

- Tương tự như trên  x, y
- Tách ra CTTQ mỗi hidrocacbon Cx1 H y1 , Cx 2 H y 2 ...
Ta có: x1< x y1 < y nếu là đồng đẳng liên tiếp thì y2=y1+2. thí dụ y =3,5
 y1<3,5nếu là đđ không kế tiếp thì ta thay ĐK : y2=y1+2 bằng đk y2=y1+2k (với k là hiệu số nguyên tử
cacbon).
Cho vài thí dụ:
II. DẠNG 2: Tìm CTPT của hidrocacbon khi biết KL phân tử:
 Phương pháp: + Gọi CTTQ của hidrocacbon là CxHy; Đk: x  1, y  2x+2, y chẳn.

+ Ta có 12x+ y=M
M
+ Do y>0  12x(chặn trên) (1)
12
M2
+ y  2x+2  M-12x  2x+2  x 
(chặn dưới) (2)
14
Kết hợp (1) và (2)  x và từ đó  y.
Thí dụ : KLPT của hydrocacbon CxHy = 58
Ta có 12x+y=58
+ Do y>o  12x<58  x<4,8 và do y  2x+2  58-12x  2x+2  x  4
 x=4 ; y=10  CTPT hydrocacbon là C4H10.
III. DẠNG 3 : GIẢI BÀI TOÁN HỖN HỢP
Khi giải bài toán hh nhiều hydrocacbon ta có thể có nhiều cách gọi :
- Cách 1 : Gọi riêng lẻ, cách này giải ban đầu đơn giản nhưng về sau khó giải, dài, tốn thời gian.
- Cách 2: Gọi chung thành một công thức C x H y hoặc C n H 2 n  2  2 k (Do các hydrocacbon khác dãy đồng
đẳng nên k khác nhau)
Phương pháp: Gọi Ct chung của các hydrocacbon trong hh là C x H y (nếu chỉ đốt cháy hh) hoặc
C n H 2 n  2  2 k (nếu vừa đốt cháy vừa cộng hợp H2, Br2, HX…)
- Gọi số mol hh.

4


- Viết các ptpứ xảy ra, lập hệ phương trình, giải hệ phương trình  x , y hoaëc n, k...
+ Nếu là x , y ta tách các hydrocacbon lần lượt là C x 1 H y1 , C x 2 H y 2 .....
Ta có: a1+a2+… =nhh
x a  x 2a 2  ....

x 1 1
a1  a 2  ...
y a  y 2a 2  ...
y 1 1
a1  a 2  ...
Nhớ ghi điều kiện của x1,y1…
+ x1  1 nếu là ankan; x1  2 nếu là anken, ankin; x1  3 nếu là ankadien…
Chú ý: + Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử C=1 nó là CH4 (x1=1; y1=4)
+ Chỉ có 1 hydrocacbon duy nhất có số nguyên tử H=2 nó là C2H2 (y2=4) (không học đối với
C4H2).
Các ví dụ:
IV. CÁC PHẢN ỨNG DẠNG TỔNG QUÁT:
1. Gọi CT chung của các hydrocacbon là C n H 2 n  2  2 k
a.Phản ứng với H2 dư (Ni,to) (Hs=100%)
,t o
C n H 2 n  2  2 k + k H2 Ni


 C n H 2 n  2 hỗn hợp sau phản ứng có ankan và H2 dư

Chú ý: Phản ứng với H2 (Hs=100%) không biết H2 dư hay hydrocacbon dư thì có thể dựa
vào M của hh sau phản ứng. Nếu M <26  hh sau phản ứng có H2 dư và hydrocacbon chưa no
phản ứng hết
b.Phản ứng với Br2 dư:
C n H 2 n  2  2 k + k Br2 
 C n H 2 n  2  k Br2 k
c. Phản ứng với HX
C n H 2 n  2  2 k + k HX 
 C n H 2 n  2  k X k
d.Phản ứng với Cl2 (a's'k't')

C n H 2 n  2  2 k + k Cl2 
 C n H 2 n  2  2 k Cl k  xHCl
e.Phản ứng với AgNO3/NH3

3  x C n H 2 n  2  2 k  x Ag x  xH 2O
2 C n H 2 n  2  2 k +xAg2O NH
2) Đối với ankan:
CnH2n+2 + xCl2 ASKT
 CnH2n+2-xClx + xHCl ĐK: 1  x  2n+2
Crackinh
CnH2n+2  
ĐK: m+x=n; m  2, x  2, n  3.
 CmH2m+2 + CxH2x
3) Đối với anken:
+ Phản ứng với H2, Br2, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:1
+ Chú ý phản ứng thế với Cl2 ở cacbon 
o

C
CH3-CH=CH2 + Cl2 500

 ClCH2-CH=CH2 + HCl
4) Đối với ankin:
+ Phản ứng với H2, Br2, HX đều tuân theo tỉ lệ mol 1:2
,t o
VD: CnH2n-2 + 2H2 Ni


 CnH2n+2
+ Phản ứng với dd AgNO3/NH3

2CnH2n-2 + xAg2O 
 2CnH2n-2-xAgx + xH2O
ĐK: 0  x  2
* Nếu x=0  hydrocacbon là ankin  ankin-1
* Nếu x=1  hydrocacbon là ankin-1
* Nếu x= 2  hydrocacbon là C2H2.
5) Đối với aren và đồng đẳng:

5


+ Cách xác định số liên kết  ngoài vòng benzen.
n Br2
    là số liên kết  ngoài vòng benzen.
Phản ứng với dd Br2
n hydrocacbon
+ Cách xác định số lk  trong vòng:
nH2
 
Phản ứng với H2 (Ni,to):
n hydrocacbon
* với  là số lk  nằm ngoài vòng benzen
*  là số lk  trong vòng benzen.
Ngoài ra còn có 1 lk  tạo vòng benzen  số lk  tổng là  +  +1.
VD: hydrocacbon có 5  trong đó có 1 lk  tạo vòng benzen, 1lk  ngoài vòng, 3 lk  trong vòng.
Vậy nó có k=5  CTTQ là CnH2n+2-k với k=5  CTTQ là CnH2n-8
CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN
VÍ DỤ 1 :Đốt cháy 0,1 mol hỗn hợp 2 ankan là đồng đẳng kế tiếp ,thu được 3,36 lít CO2(ĐKTC).Hai
ankan trong hỗn hợp là:
Giải : số nt cacbon trung bình= số mol CO2 : số mol 2 ankan ---> CTPT

VD 2 :Đốt cháy 6,72 lít khí (ở đktc) hai hiđrocacbon cùng dãy đồng đẳng tạo thành 39,6 gam CO2 và 10,8
gam H2O.
a)Công thức chung của dãy đồng đẳng là:
b) Công thức phân tử mỗi hiđrocacbon là:
Giải :Do chúng ở thể khí, số mol CO2> số mol H2O --->là ankin hoặc ankadien
số mol 2 chất là :nCO2- n H2O = 0,3 ---> Số ntử cacbon trung bình là : nCO2 :n 2HC=3
---> n1=2 ,n2 =4 ---> TCPT là C2H2 và C4H6
VD 3 :Cho 4,6 gam hỗn hợp 2 anken là đồng đẳng kế tiếp qua dung dịch brôm dư,thấy
có 16 brôm phản ứng.Hai anken là
Giải:n Br2= 0,1 =n 2anken ---->số nguyên tử cacbon trung bình = 0,41,.614 =3,3
 CTPT 2anken là: C3H6 và C4H8
VD 4:Khi đốt cháy 1hh gồm:0,1 mol C2H4 và 1 hydrocacbon A,thu được 0,5 mol CO2
và 0,6 mol H2O.CTPT của hydrocacbon A là:
Giải:nH2O > nCO2 ---> A là ankan
Số mol A= nH2O - nCO2 =0,1---> n =(0,5 – 0,1.2): 0,1 =2--->CTPT của A là:C2H6
VD 5:Khi đốt cháy 0,2 mol hh gồm: C2H2 và 1 hydrocacbon A,thu được:
số mol CO2 =số mol H2O =0,5 mol.CTPT của hydrocacbon A là ?
Giải:nH2O = nCO2 ---> A là ankan --> nC2H2 =n A= 0,1---> số nguyên tử cacbon trong Alà:
(0,5 –0,1.2): 0,1 =3 ---> ctpt của A là: C3H8
V- MỘT SỐ DẠNG BIỆN LUẬN KHI BIẾT MỘT SỐ TÍNH CHẤT
PHƯƠNG PHÁP:
+ Ban đầu đưa về dạng phân tử
+ Sau đó đưa về dạng tổng quát (có nhóm chức, nếu có)
+ Dựa vào điều kiện để biện luận.
VD1: Biện luận xác định CTPT của (C2H5)n  CT có dạng: C2nH5n
Ta có điều kiện: + Số nguyên tử H  2 số nguyên tử C +2
 5n  2.2n+2  n  2
+ Số nguyên tử H là số chẳn  n=2  CTPT: C4H10
VD2: Biện luận xác định CTPT (CH2Cl)n  CT có dạng: CnH2nCln
Ta có ĐK:

+ Số nguyên tử H  2 số nguyên tử C + 2 - số nhóm chức
 2n  2.2n+2-n  n  2.
+ 2n+n là số chẳn  n chẳn  n=2  CTPT là: C2H4Cl2.
VD3: Biện luận xác định CTPT (C4H5)n, biết nó không làm mất màu nước brom.

6


CT có dạng: C4nH5n, nó khơng làm mất màu nước brom  nó là ankan loại vì 5n<2.4n+2 hoặc
aren.
ĐK aren: Số ngun tử H =2số C -6  5n =2.4n-6  n=2. Vậy CTPT của aren là C8H10.
 Chú ý các qui tắc:
+ Thế halogen vào ankan: ưu tiên thế vào H ở C bậc cao.
+ Cộng theo Maccơpnhicơp vào anken
+ Cộng H2, Br2, HX theo tỷ lệ 1:1 vào ankađien.
+ Phản ứng thế Ag2O/NH3 vào ankin.
+ Quy luật thế vào vòng benzen
+ Phản ứng tách HX tn theo quy tắc Zaixep.
C. NHĨM CHỨC
I- RƯỢU:
1) Khi đốt cháy rượu: n H 2 O  n CO 2  rượu này no, mạch hở.
2) Khi tách nước rượu tạo ra olefin  rượu này no đơn chức, hở.
3) Khi tách nước rượu A đơn chức tạo ra chất B.
- d B / A  1  B là hydrocacbon chưa no (nếu là rượu no thì B là anken).
- d B / A  1  B là ete.
4)
- Oxi hóa rượu bậc 1 tạo ra andehit hoặc axit mạch hở.
[O]
R-CH2OH 
R-CH=O hoặc R-COOH

- Oxi hóa rượu bậc 2 thì tạo ra xeton:
[O]
R-CHOH-R' 
R-CO-R'
- Rượu bậc ba khơng phản ứng (do khơng có H)
5) Tách nước từ rượu no đơn chức tạo ra anken tn theo quy tắc zaixep: Tách -OH và H ở C có
bậc cao hơn
6)
- Rượu no đa chức có nhóm -OH nằm ở cacbon kế cận mới có phản ứng với Cu(OH)2 tạo
ra dd màu xanh lam.
- 2,3 nhóm -OH liên kết trên cùng một C sẽkhơng bền, dễ dàng tách nước tạo ra anđehit,
xeton hoặc axit cacboxylic.
- Nhóm -OH liên kết trên cacbon mang nối đơi sẽ khơng bền, nó đồng phân hóa tạo thành
anđehit hoặc xeton.
CH2=CHOH 
 CH3-CHO
CH2=COH-CH3 
 CH3-CO-CH3.
CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN
Rượu no
a. Khi đốt cháy rượu : n H 2 O  n CO 2  rượu này là rượu no
n H 2 O  n CO 2  n rượu phản ứng  số nguyên tử cácbon 

n CO 2

n rượu
Nếu là hổn hợp rượu cùng dãy đồng đẳng thì số ngun tử Cacbon trung bình.
VD : n = 1,6  n1< n =1,6  phải có 1 rượu là CH3OH
nH2
x

b.
 x là số nhóm chức rượu ( tương tự với axít)

n rượu 2
c. rượu đơn chức no (A) tách nước tạo chất (B) (xúc tác : H2SO4 đđ)
. dB/A < 1  B là olêfin
. dB/A > 1  A là ete
Cu ,t 0

d. + oxi hóa rượu bậc 1 tạo anđehit : R-CHO   R- CH= O
+ oxi hóa rượu bậc 2 tạo xeton : R- CH – R’ O R – C – R’

7


OH

O

+ rượu bậc 3 không bị oxi hóa.
II. PHENOL:
- Nhóm OH liên kết trực tiếp trên nhân benzen, nên liên kết giữa O và H phân cực mạch vì vậy
hợp chất của chúng thể hiện tính axit (phản ứng được với dd bazơ)
ONa

OH

+ H2O

+ NaOH

- Nhóm -OH liên kết trên nhánh (không liên kết trực tiếp trên nhân benzen) không thể hiện tính
CH2OH
axit.
khoâng phaûn öùng

+ NaOH

CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN
a/ Hợp chất HC: A + Na  H2

nH 2
nA



x
 x là số nguyên tử H linh động trong – OH hoặc
2

COOH.

-

n NaOH phaûn öùng
 y  y là số nhóm chức phản ứng
nA
với NaOH là – OH liên kết trên nhân hoặc – COOH và cũng là số nguyên tử H linh động phản ứng
với NaOH.
n H2

VD : .
 1  A có 2 nguyên tử H linh động phản ứng Natri
nA
n
. NaOH  1  A có 1 nguyên tử H linh động phản ứng NaOH
nA
. nếu A có 2 nguyên tử Oxi
 A có 2 nhóm OH ( 2H linh động phản ứng Na) trong đó có 1 nhóm –OH nằm trên nhân thơm ( H
linh động phản ứng NaOH) và 1 nhóm OH liên kết trên nhánh như
HO-C6H4-CH2-OH
b/ Hợp chất HC: A + Na  muối + H2O 

III. AMIN:
- Nhóm hút e làm giảm tính bazơ của amin.
- Nhóm đẩy e làm tăng tính bazơ của amin.
VD: C6H5-NH2 CHÚ Ý KHI GIẢI TOÁN
nH

 x  x là số nhóm chức amin
n amin
VD: nH+ : namin = 1 :1  amin này đơn chức
 CT của amin no đơn chức là CnH2n+3N (n  1)
. Khi đốt cháy nH2O > nCO2  nH2O – nCO2 = 1,5 namin
n CO 2
.
 số nguyên tử cacbon
n amin
 Bậc của amin : -NH2 bậc 1 ; -NH- bậc 2 ; -N - bậc 3
IV. ANĐEHIT :

8


1. Phản ứng tráng gương và với Cu(OH)2 (to)
o

3 ,t

 R-COOH + 2Ag 
R-CH=O +Ag2O ddNH
o

t
R-CH=O + 2Cu(OH)2 
R-COOH + Cu2O  +2H2O
 Nếu R là Hydro, Ag2O dư, Cu(OH)2 dư:

o

3 ,t

 H2O + CO2 + 4Ag 
H-CHO + 2Ag2O ddNH
o

t
H-CH=O + 4Cu(OH)2 
5H2O + CO2 + 2Cu2O 
 Các chất: H-COOH, muối của axit fomic, este của axit fomic cũng cho được phản ứng tráng

gương.

o

3 ,t

 H2O + CO2+2Ag 
HCOOH + Ag2O ddNH

o

3 ,t

 NaHCO3 + 2Ag 
HCOONa + Ag2O ddNH
o

3 ,t

 ROH + CO2 + 2Ag 
H-COOR + Ag2O ddNH
 Anđehit vừa đóng vai trò chất khử, vừa đóng vai trò chất oxi hóa:
+ Chất khử: Khi phản ứng với O2, Ag2O/NH3, Cu(OH)2(to)
+ Chất oxi hóa khi tác dụng với H2 (Ni, to)
CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN
n Ag
a.
 2 x  x là số nhóm chức andehyt.
n anđehyt

+ Trường hợp đặc biệt : H-CH = O phản ứng Ag2O tạo 4mol Ag nhưng %O = 53,33%
+ 1 nhóm andehyt ( - CH = O ) có 1 liên kết đơi C = O  andehyt no đơn chức chỉ có 1 liên kết 
nên khi đốt cháy n H 2 O  n CO 2 ( và ngược lại)
+ andehyt A có 2 liên kết  có 2 khả năng : andehyt no 2 chức ( 2 ở C = O) hoặc andehyt khơng
no có 1 liên kết đơi ( 1 trong C = O, 1  trong C = C).
n Cu 2 O
b. +
 x  x là số nhóm chức andehyt
n andehyt
+

n Cu(OH) 2 phản ứng

+

n andehyt
n H 2 phản ứng

n andehyt

 2 x  x là số nhóm chức andehyt

 x  x là ( số nhóm chức andehyt  số liên kết đôi() C  C)

V. AXIT CACBOXYLIC:
+ Khi cân bằng phản ứng cháy nhớ tính cacbon trong nhóm chức.
3n  1
VD: CnH2n+1COOH + (
 (n+1)CO2 + (n+1)H2O
) O2 

2
+ Riêng axit fomic tráng gương, phản ứng với Cu(OH)2 tạo  đỏ gạch.
 Chú ý axit phản ứng với Cu(OH)2 tạo ra dd màu xanh do có ion Cu2+
+ Cộng HX của axit acrylic, axit metacrylic, andehit acrylic nó trái với quy tắc cộng
Maccopnhicop:
VD: CH2=CH-COOH + HCl 
 ClCH2-CH2-COOH
+ Khi giải tốn về muối của axit cacboxylic khi đốt cháy trong O2 cho ra CO2, H2O và Na2CO3
t
y
t
VD : CxHyOzNat +
O2 
 ( x  ) CO2 + H2O + Na2CO3
2
2
2
CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN
n OH - phản ứng
 x  x là số nhóm chức axít ( - COOH)

n axít

9





Chí có axít fomic ( H-COOH) tham gia phản ứng tráng gương

Đốt axít :
Ta có : n H 2 O  n CO 2  axít trên no đơn chức. ( và ngược lại)  CT : C n H 2n O 2
n H 2 sinh ra

x
 x là số nhóm chức axít ( phản ứng kim loại)
n axít
2
 Lưu ý khi giải tốn :
+ Số mol Na (trong muối hữu cơ) = số mol Na (trong Na2CO3) (bảo tồn ngun tố Na)
+ Số mol C (trong Muối hữu cơ) = số mol C (trong CO2) + Số mol C (trong Na2CO3) (bảo tồn
ngun tố C)
 So sánh tính axit : Gốc hút e làm tăng tính axit, gốc đẩy e làm giảm tính acit của axit
cacboxylic.
VI. ESTE :
 cách viết CT của một este bất kì :
y
x
Este do axit x chức và rưỡu y chức : Ry(COO)x.yR’x .
 Nhân chéo x cho gốc hidrocacbon của rượu và y cho gốc hdrocacbon của axit.
 x.y là số nhóm chức este.
VD : - Axit đơn chức + rượu 3 chức : (RCOO)3R’
- Axit 3 chức + rượu đơn chức : R(COO-R’)3
1. ESTE ĐƠN CHỨC :





o

t
Este + NaOH 
Muối + rượu
Este + NaOH 
 1 muối + 1 anđehit  este này khi phản ứng với dd NaOH tạo ra
rượu có nhóm -OH liên kết trên cacbon mang nối đơi bậc 1, khơng bền đồng phân hóa tạo ra
anđehit.
o

t
VD: R-COOCH=CH2 + NaOH 
R-COONa + CH2=CH-OH
Đp hóa

CH3-CH=O

Este + NaOH 
 1 muối + 1 xeton  este này khi phản ứng tạo rượu có nhóm --OH
liên kết trên cacbon mang nối đơi bậc 2 khơng bền đồng phân hóa tạo xeton.
RCOOC=CH2

o

t
+ NaOH 
R-COONa + CH2=CHOH-CH3

CH3

Đp hóa

CH3-CO-CH3
Este + NaOH 
 2muối +H2O  Este này có gốc rượu là đồng đđẳng của phenol
hoặc phenol..
VD :
RCOO

o

t
+ 2NaOH 
RCOONa + C6H5ONa + H2O
( do phenol có tính axit nên phản ứng tiếp với NaOH tạo ra muối và H2O)
Este + NaOH 
 1 sản phẩm duy nhất  Este đơn chức 1 vòng

C O
R
O

o

t
+NaOH 

R

COONa

OH

CÁCH XÁC ĐỊNH SỐ NHĨM CHỨC ESTE :
n
 NaOH(phản ứng)     là số nhóm chức este (trừ trường hợp este của phenol và đồng
n Este
đẳng của nó)
nNaOHcần <2neste(este phản ứng hết)  Este này đơn chứcvà NaOH còn dư.
 Este đơn chức có CTPT là : CxHyO2  R-COOR’ ĐK : y  2x

10


Ta có 12x+y+32 = R + R’ + 44.
Khi giải bài toán về este ta thường sử dụng cả hai công thức trên.
+ Ct CxHyO2 dùng để đốt cháy cho phù hợp.
+ CT R-COOR’ dùng để phản ứng với NaOH  CT cấu tạo của este.
 Hỗn hợp este đơn chức khi phản ứng với NaOH tạo 1 muối + 2 rượu đơn chức
 2 este này cùng gốc axit và do hai rượu khác nhau tạo nên.
 R  COOR1
 Cx H yO2
Vậy công thức 2 este là R-COO R ' giải  R,R’ ; ĐK : R1< R ' R  COOR 2
 Hỗn hợp este đơn chức khi phản ứng với NaOH tạo ra 3 muối + 1 rượu  3 este này cùng gốc
rượu và do 3 axit tạo nên.
 R 1COOR '

CT 3 este là R COOR’  CT 3este R 2COOR '  C x H y O 2
R COOR '

 3
Hỗn hợp este khi phản ứng với NaOH 
 3 muối + 2 rượu đều đơn chức
 CTCT của 3este là R COO R ' (trong đó 2 este cùng gốc rượu)
 R1COOR1 '

 CT 3este là:  R 2COOR1 '  C x H y O 2
R COOR '
2
 3
 Hỗn hợp 2 chất hữu cơ đơn chức khi phản ứng với NaOH thu được 1 muối + 1 rượu : Có 3
trường hợp xảy ra :
RCOOH
+ TH1 : 1 axit + 1 rượu 
 R ' OH
 RCOOH
+ TH2 : 1 axit + 1 este (cùng gốc axit) 
RCOOR '
 R ' OH
+ TH3 : 1 rượu + 1 este (cùng gốc rượu) 
RCOOR '
 Hỗn hợp hai chất hữu cơ khi phản ứng với dd NaOH thu được hai muối + 1 rượu (đều đơn
chức). Có hai trường hợp :
 RCOOH
+ TH1 : 1 axit + 1 este 
RCOOR '

 R COOR '
 RCOO R ' .
+ TH2 : 2 este (cùng gốc rượu) :  1

R 2COOR '
Hỗn hợp hai chất hữu cơ đơn chức khi phản ứng với dd NaOH thu được 1 muối + 2 rượu. Có
hai trường hợp :
 R ' OH
+ TH1 : 1 rượu + 1 este 
RCOOR '
 RCOOR 1
+ TH 2 : 2 este cùng gốc axit 
RCOOR 2
 Lưu ý : Nếu giả thiết cho các hợp chất hữu cơ đồng chức thì mỗi phần trên chỉ có 1 trường hợp
là hh 2 este (cùng gốc rượu hoặc cùng gốc axit).
2. ESTE ĐA CHỨC :
a)
- Do axit đa chức + rượu đơn chức : R(COOR’)x (x  2)
- Nếu este này do axit đa chức + rượu đơn chức (nhiều rượu) : R(COO R ' )x

11


- Nếu este đa chức + NaOH 
 1 muối+2rượu đơn chức  este này có tối thiểu hai chức.
VD :

COOR1
R

R
COOR2

COOR1

COOR1
COOR2

(3 chức este mà chỉ thu được 2 rượu)

- Nếu este này có 5 nguyên tử oxi  este này tối đa hai
chức este (do 1 chức este có tối đa hai nguyên tử oxi)
b) - Do axit đơn + rượu đa : (RCOO)yR’ (y  2)
+ Tương tự như phần a.
c) Este do axit đa + rượu đa : Ry(COO)x.yR’x (ĐK : x,y  2)
nếu x=y  CT : R(COO)xR’
Khi cho este phản ứng với dd NaOH ta gọi Ct este là RCOOR’ nhưng khi đốt ta nên gọi CTPT
là CxHyO2 (y  2x) vì vậy ta phải có phương pháp đổi từ CTCT sang CTPT để dễ giải.
VD : este 3 chức do rượu no 3 chức + 3 axit đơn chức (có 1 axit no, iaxit có 1 nối đôi, 1 axit có
một nối ba) (este này mạch hở)
Phương pháp giải : + este này 3 chức  Pt có 6 nguyên tử Oxi
+ Số lkết  : có 3 nhóm –COO- mỗi nhóm có 1 lk   3  .
+ Số lk  trong gốc hydrocacbon không no là 3 ( 1  trong axit có 1 nối đôi, 2  trong axit
có 1 nối ba)
 CT có dạng : CnH2n+2-2kO6 với k=6  CT : CnH2n-10O6.
+ Gọi CTCT là :
CmH2m+1COO
 Cm+x+y+a+3H2m+2x+2y+2a-4O6
CxH2x-1COO
CyH2y-3COO

CaH2a-1

Đặt : n=m+x+y+a+3
 CnH2n-10O6

 Chú ý : Phản ứng este hóa giữa axit và rượu : (phản ứng không hoàn toàn)
+ Rượu đa chức + axit đơn chức :
xRCOOH + R’(OH)n
+ Rượu đơn +

+

H , to

(RCOO)xR’(OH)(n-x) + xH2O Điều kiện : 1  x  n
axit đa :

+
(COOR')x
H , to
R(COOH)n + xR’OH
+ xH2O
R
Điều kiện : 1  x  n
(COOH)(n-x)
 Ngoài ra còn những este đăc biệt khác :
 Este do rượu đa, axit đa và axit đơn :

VD :

COO

R"

R

COO

R'

COO

VD :

COO
R

Khi phản ứng với NaOH tạo ra R(COONa)2, R’COONa và R’’(OH)3
Hoặc este + NaOH 
 muối của axit đa + rượu đa và rượu đơn
R'

COO
COO

khi cho phản ứng với NaOH cho R(COONa)3 + R’(OH)2 + R’’OH
R"

Este do axit tạp chức tạo nên :
VD : R-COO-R’-COO-R’’ khi phản ứng NaOh tạo : R-COONa,
VD :
COO
R
R
khi phản ứng với NaOH tạo :

OOC

R'
OH
R'
OH

12

COONa

COONa

và R’’OH


CHÚ Ý KHI GIẢI TỐN :


t0

Este + NaOH  muối + nước
n NaOH phản ứng
 x  x là số nhóm chức este trừ trường hợp đặc biệt este của phenol
n este

( và đồng đẳng cuả nó).
t0

VD: CH3 – COOC6H5 + NaOH  CH3 – COONa + C6H5ONa + H2O

 Đốt cháy este : n H 2 O  n CO 2  este này no đơn chức  CT là C n H 2n O 2
VII. BIỆN LUẬN XÁC ĐỊNH CƠNG THỨC CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ CĨ NHĨM CHỨC
CT chung : CnH2n+2-x-2kXx với X là nhóm chức hóa học : -OH, -CHO, -COOH, -NH2…
 Giả thiết cho CT dạng phân tử và một số tính chất của hợp chất hữu cơ.
 Phương pháp :- Đưa CTPT về dạng CTCT có nhóm chức của nó.
- Đặt điều kiện theo cơng thức chung :
+ Nếu no : k=0 thì ta ln có số ngun tử H = 2 số ngun tử C + 2 – số nhóm chức.
+ Nếu khơng cho no thì ta có : số ngun tử H  2 số ngun tử C + 2 – số nhóm chức.
VD1 : Một rượu no có cơng thức là (C2H5O)n. Biện luận để xác định CTPTcủa rượu đó.
+ Đưa CT trên về dạng cấu tạo : (C2H5O)n  C2nH4n(OH)n
+ Đặt ĐK : số ngun tử H = 2 số ngun tử C + 2 – số nhóm chức
 4n=2.2n+2-n  n=2  Ct rượu là C4H8(OH)2
VD2 : Một axit hữu cơ có CTPT là (C4H3O2)n, biết rằng axit hữu cơ này khơng làm mất màu dd
nước brom. Xác định CTCT của axit ?
+ Đưa về dạng cấu tạo : (C4H3O2)n  C4nH3nO2n  C3nH2n(COOH)n
+ Do axit hữu cơ này khơng làm mất màu nước brom nên có 2 trường hợp :
 Axit này no : (k=0) loại vì theo ĐK : H=2C+2-số nhóm chức  2n=6n+2-n  n<0.
 Axit này thơm : k=4 (do 3 lk  tạo 3 lk đơi C=C và một lk  tạo vòng benzen)
ĐK : H=2C+2-2k-số nhóm chức  2n=6n+2-8-n  n=2. Vậy Ct của axit là C6H4(COOH)2 (vẽ CTCT :
có 3 CT).

13


CHUYÊN ĐỀ: TỔNG HỢP HỮU CƠ
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

+

1) HCHO

→
2) H O +

RCH2OH

+


→

RCH(OH)R’

+

1) R ' COR ''

→
2) H O +

R(R’)C(OH)R’’

+


→ RCOR’ 
→ (R)2C(OH)R’

3

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

1)R ' COOH hoac R ' COOR ''

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
LR
L
’
R
R
R
’
N
t
t
N
O
b
O
b
2. Phương pháp anky hóa ion axetilua:
NaNH 2 / NH 3long
R' X
R – C ≡ CH 

→ R–C≡C–
→ R – C ≡ C − Na+

R’
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 >

R

H3PO4)
+ ancol/ xt: axit protonic hoặc Al2O3.
b) Các phản ứng axyl hóa:
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)


CO + HCl

R

R

AlCl3

-

CHO

(Phản ứng Gatterman –

Koch)
HCN + HCl/ AlCl3

R

R

H2O

-

(Phản ứng Gatterman)

HCO-N(R)2

R

R

POCl3 hoac COCl2

-

CHO

(Phản ứng Vilsmeier)

CHCl3

HO

CHO

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

+-

- C 2H5OH

Y

X

Na CH

RBr

R

HC

Y

X

1) C 2H5ONa

Y

2) RBr
1) C 2H5ONa
2) R'Br

RCOCl

RCO HC

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
-

X
CH

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

X
Y

-

+ CH

X
Y

RCO

-

C

X
Y

Y
X

+ H 2C

Y

R2

C

R(R')

X
Y
C

X
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

+
H hoac OH

H
H

C C C C
H
O

* Học sinh cần lưu ý:
+ Cơ chế của giai đoạn cộng andol: AN
+ 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:
H 2C

-

X

B

Y

- BH

-

X

CH

X

C O
C HC

Y

O

-

BH
-B

Y

-

X

C HC
OH

- H 2O

Y

X

C

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 3COONa khan
→ 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

Y

H2C CH CH O H2C

-

CH CH O

CH X
Y

BH
-B

-

H2C CH2 CH O
CH X
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

C
OC2H5

OC2H5

O

-C2H5O
CH2COOC2H5

CH3

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
CCl4
→ RBr + CO2 + AgBr
3. Phản ứng Hunzdicker:
RCOOAg + Br2 
to
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
O

CH3

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

HIO 4 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:
R

KMnO 4 hoac K 2Cr 2O 7
+
H

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

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

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):
liên kết đôi
C C

→
→
→
→
→

RCH=O
RCH2OH
R-CH(OH)-R’
RCH2OH + R’OH
RH

→
RNH2
→
R-CH2NH2
→

RCH2NHR’
khử lựa chọn liên kết ba về
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
RCOCl
→
RCH2OH
RCH=O
→
RCH2OH
R-CO-R’
→
R-CH(OH)-R’
RCOOH
→
RCH2OH
R-COO-R’
→
RCH2OH + R’OH
Epoxit
→
1,2-điol

Không khử được bằng NaBH4
RX
→
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:
C OH

C O

R

...

HI

C OH

b) Chuyển thành nhóm este (nhóm este tương đối bền trong môi trường
axit):
C OH

C OCO R

...

NaOH

C OH

c) Chuyển thành nhóm axetal hoặc xetal (bảo vệ các điol):


C OH
C OH

R
+

O C

C O
C O

R

C

R

...

H

C OH

+

C OH

R

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:
RCOCl hoac (RCO) 2O

NH

Ph-CH 2-OCOCl

Ph3-CCl

N CO R
N OCO-CH2-Ph

OH

...

H 2/Pd

...

N C-Ph3

-

...

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

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 -2on, 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:

E


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:

OH

0

COOC2H5

H

(COOC2H5)2
PBr3

A

KCN

H+

B

C

C 2H5OH

C2H5ON

a

H+

OCH3

(D)
OCH3

HCOOC 2H5
(C2H5O)2CO

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:
CH

CH2 CH2 NH CH3

a)

O

C2 H5 O

NH

CH CH3

OH NHCH3

b)

c)

C CH3

Cl
H2N

d)

C4H9 NH

SO 2NH2

e)

COO CH2CH2N(CH3)2

E
F
G


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
H3C

a)
HO

CH3

O

b)

c)

O

OH

C(CH3)2

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

H3C

CH3
CONH2

Bài 13:
OH

H3CO

H3C
H3C

Từ H3CO
H3CO

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.
A1

LiAlH4

A1 HCl

A3

H3PO4

A5, A6 (A5 bÒn h¬n)

A4(hî p 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
Cl

OCH2COOH
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 2150C. 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

H3C

CH3
CH3

H3C

CH3
CH3

b)

H

Bài 2:

+

+

C

OH
H

+

OH

-H

+

OH


CH3

CH2 + H

C

CH3

C

CH3
CH3

CH3
δ

CH3 + CH3

C

δ

CH3

CH2

CH2

C

CH3

CH3

Zaixep

C

-H
CH3

C

CH3

CH3
CH

CH3

CH3 (2)

CH3

C

CH3

H2/Ni

CH3

C

CH2

C

CH3

CH2 C

CH2

CH3
(B) (<20%)

CH CH3
CH3

CH3

CH3

(A)

CH

CH3
CH3
(>
80%)
(A)
CH3

CH3

C

C

CH3
CH3

CH3

CH3

CH2

C

CH3

CH3
C

CH3

CH3

CH3

CH3

C

(1)

CH3

Isooctan(C)
2,2,4 - trimetylpentan
(Qui ­ í c cã chØsè 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

C

CH2

C

CH3 + CH3

CH3

CH3

CH

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3
H3C

C

C
CH3

CH2
(C)

CH CH3
CH3

CH3

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

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

C

CH

CH3

H+

CH3

C
CH3

CH2 CH3

CH3