Bài soạn Bài tập cơ sở hóa học hữu cơ Thầy Trần Quốc Sơn

Bài tập Hóa Học nâng cao chuyên đề Hữu Cơ Trang: 1
***********************************************************************************************************************************************
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Câu 1: Streptimidon là một loại chất kháng sinh có cơng thức như sau:
a. Mơ tả các trung tâm lập thể của Streptimidon bằng kí hiệu E, Z và R, S.
b. Streptimidon có bao nhiêu đồng phân lập thể, trong đó có bao nhiêu đồng phân enan và bao nhiêu
đồng phân dia.
Câu 2: So sánh và giải thích:
a. Nhiệt độ sơi của các chất sau: xyclopentan, tetrahiđrofuran và piroliđin.
b. Độ mạnh tính bazơ của: đimetylamin, piperiđin và piriđin
Câu 3: Chất (–)–Nicotin là một loại ankaloit có trong thuốc lá và có thể được tổng hợp theo cách sau:
(1) Axit nicotinic (3-pyridincacboxylic) + SO
2
Cl
2

o
t
→
nicotinyl clorua (C
6
H
4
ONCl)
(2) Nicotinyl clorua + C
2
H
5
OCH
2
CH

2
CdCl
→
G (C
11
H
15
ON
2
), một xeton
(3) G + NH
3

o
2
H , xúc tác, t
→
H (C
11
H
18
ON
2
)
(4) H + HBr
o
t
→
I (C
9

H
12
N
2
) + etyl bromua
(5) I + CH
3
I, NaOH
→
(±)–nicotin (C
10
H
14
N
2
)
Xác định cấu trúc của (±)–nicotin và hồn thành các phương trình phản ứng trên.
Câu 4: Chất hữu cơ (Y) được lồi bướm đêm tổng hợp trong mùa giao phối. (Y) cũng có thể được tổng
hợp theo cách dưới đây. Hãy cho biết tên gọi của hợp chất này và hồn thành các phương trình phản ứng
xảy ra:
(1) Hept-1-in + LiNH
2
→
S (C
7
H
11
Li)
(2) S + 1-clo-3-brompropan
→

T (C
10
H
17
Cl)
(3) T + Mg, sau đó cho sản phẩm lần lượt tác dụng với n-C
10
H
21
CHO, H
+

→
U (C
21
H
40
O)
(4) U + H
2

xúc tác Lindlar
→
V (C
21
H
42
O)
(5) V + CrO
3

→
Y ( C
21
H
40
O)
Câu 5: Styryllacton được phân lập từ thực vật có cơng thức (hình dưới).
O
O
O
HO
1
2
3
4
56
7
8
9
Viết cơng thức cấu dạng các cặp đồng phân đối quang và gọi tên styryllacton theo danh pháp IUPAC.
Hướng dẫn giải
Hợp chất:
O
O
O
HO
1
2
3
4

56
7
8
9
Tên: 8-hiđroxi-7-phenyl-2,6-đioxabixiclo[3.3.1]nonan-3-on
Cơng thức cấu dạng:
*****************************************************************************************************************************
Phan Cường Huy © 2009 -
Bài tập Hóa Học nâng cao chuyên đề Hữu Cơ Trang: 2
***********************************************************************************************************************************************
9
9
O
O
O
1
2
3
4
5
6
7
8
OH
C
6
H
5
1
2

3
4
5
6
7
8
HO
H
5
C
6
O
O
O
O
O
1
2
3
4
5
6
7
8 9
HO
H
5
C
6
O

O
O
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
OH
C
6
H
5
Câu 6: Dùng mũi tên cong chỉ rõ cơ chế chuyển 7-đehiđrocholesterol (I) thành vitamin D
3
(II) và cho biết cấu
dạng bền của nó. Biết trong cơng thức dưới đây: R là: -CH(CH
3
)-(CH
2
)
3
-CH(CH
3
)
2

HO
R

(I)

HO
R
(II)
Hướng dẫn giải:
R
HO
H
C
H
2
HO
R
R
HO
as
t
o
HO
R
CÊu d¹ng bỊn: S-trans
2.
Câu 7: Hợp chất A (C
10
H
18

O) được phân lập từ một loại tinh dầu ở Việt Nam. A khơng làm mất màu nước
brom và dung dịch thuốc tím lỗng, cũng khơng tác dụng với hiđro có xúc tác niken, nhưng lại tác dụng với
axit clohiđric đậm đặc sinh ra 1-clo-4-(1-clo-1-metyletyl)-1-metylxiclohexan.
1. Hãy đề xuất cấu trúc của A.
2. Hợp chất B (C
10
H
20
O
2
) có trong một loại tinh dầu ở Nam Mỹ. Từ B có thể tổng hợp được A bằng
cách đun nóng với axit.
a. Viết cơng thức cấu tạo và gọi tên B.
b. Dùng cơng thức cấu trúc, viết phương trình phản ứng và trình bày cơ chế đầy đủ của phản ứng tổng
hợp A.
3. Hợp chất B thường được điều chế từ C (2,6,6-trimetylbixiclo[3.1.1] hept-2-en) có trong dầu thơng.
Dùng cơng thức cấu tạo, viết phương trình phản ứng và chỉ rõ các liên kết của C bị đứt ra.
4. Trong cây long não có hợp chất D tên là 1,7,7-trimetylbixiclo[2.2.1]heptan-2-on (hay là campho).
Viết sơ đồ các phản ứng tổng hợp D từ C và cho biết cơ chế của giai đoạn đầu.
5. Về cấu tạo hóa học, các hợp chất A, B, C và D ở trên có đặc điểm gì chung nhất? Minh họa vắn tắt
đặc điểm đó trên các cơng thức cấu tạo của chúng.
Hướng dẫn giải:
1. Xác định cơng tức cấu trúc của A(C
10
H
18
O)
2∆ =
- A khơng làm mất mầu dung dịch nước brom và dung dịch thuốc tím lỗng chứng tỏ trong A khơng
có nối đơi hay nối ba;

*****************************************************************************************************************************
Phan Cường Huy © 2009 -
Cấu dạng bền
Bài tập Hóa Học nâng cao chuyên đề Hữu Cơ Trang: 3
***********************************************************************************************************************************************
- A khơng tác dụng với hiđro trên chất xúc tác niken chứng tỏ trong A khơng có nhóm chức
cacbonyl;
- A tác dụng với axit clohiđric đậm đặc sinh ra 1-clo-4-(1-clo-1-metyletyl)-1-metylxiclohexan, trong
A có vòng no và có liên kết ete.
=> Suy ra cơng thức cấu trúc của A
O
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
H
3
C
CH
3
O
O
O
B (C
10
H

20
O
2
) A (C
10
H
18
O)
- H
2
O
2. a.
Suy ra B là một điol có bộ khung cacbon như A

H
+

H
2
O
A
OH
OH
B
Gọi tên B: 1-hiđroxi-4-(-1-hiđroxi-1-metyletyl)-1-metylxiclohexan
b. Dùng cơng thức cấu trúc, viết phương trình phản ứng và trình bày cơ chế đầy đủ của phản ứng.
Cả 2 dạng trans và cis của B đều ở cấu dạng ghế bền vững, tuy vậy cấu dạng ghế khơng thể tham gia đóng
vòng mà phải đi qua dạng thuyền kém bền. Dạng thuyền sẽ tham gia phản ứng S
N
1 nội phân tử.

Cis-B
A
OH
OH
HO
OH
H
O
H
+
O
H
+
H
+
(+)
OH
(+)
(+)
Trans-B
A
OH
OH
OH
OH
(+)
OH
H
+
O

H
+
OH
3. Liên kết của C bị đứt ở các đường chấm chấm:
H
+

2 H
2
O
OH
OH
+
*****************************************************************************************************************************
Phan Cường Huy © 2009 -
Bài tập Hóa Học nâng cao chuyên đề Hữu Cơ Trang: 4
***********************************************************************************************************************************************
HCl
D
H
+
(+)
chun vÞ
H
2
O
O
O
HO
Cl

(+)
Cl
-
4.
C
5. Đặc điểm chung nhất về cấu tạo hố học: mỗi phân tử gồm 2 đơn vị isopren (hoặc isopentan) nối với
nhau.
Câu 8: Sau khi xử lí hỗn hợp lõi ngơ hoặc vỏ trấu có chứa pentozan (C
5
H
8
O
4
)
n
với dung dịch axit clohiđric 12% rồi
tiến hành chưng cất, nhận được chất lỏng A (C
5
H
4
O
2
) màu vàng có mùi thơm. Cho A phản ứng với KOH rồi axit hóa
thì nhận được B (C
5
H
4
O
3
) và C (C

5
H
6
O
2
).
a. Viết phương trình phản ứng thuỷ phân pentozan tạo thành A và cơng thức của A, B, C.
b. Viết phương trình phản ứng của B tác dụng với C khi có xúc tác axit.
c. Hãy trình bày điều kiện nitro hố A để nhận được D (C
5
H
3
NO
4
).
d. Viết phương trình phản ứng của D tác dụng với: (I) ; (II).

(II)
NH
-N
O
O
H
2
N
(I)
S
NH
S
O

Hướng dẫn giải:
1. Trong lõi ngơ và vỏ trấu có chứa pentozan,khi đun nóng với dung dịch HCl 12% chuyển thành pentozơ
rồi tách nước cho fufurol

A
C
2

O
CHO
(C
5
H
8
O
4
)
n
HCl 12%
CHO
(CHOH)
3
CH
2
OH
- 3H
2
O

A(C

5
H
4
O
2
)
O
CHO
KOH

O
CH
2
OH

O
COOK
B
H
3
O
+

O
COOK

O
COOH
H
+

b.
O
COOH
+
O
CH
2
OH
O
COOCH
2
O
c. Để nitro hố A cần phải bảo vệ nhóm anđehit bằng (CH
3
CO)
2
O


(CH
3
CO)
2
O

O
CH(OCOCH
3
)
2

O
CHO
*****************************************************************************************************************************
Phan Cường Huy © 2009 -
Chuyển vị
Bài tập Hóa Học nâng cao chuyên đề Hữu Cơ Trang: 5
***********************************************************************************************************************************************
Thực hiện phản ứng nitro hố, sau đó thuỷ phân để phục hồi nhóm –CHO

H
3
O
+
O
CH(OCOCH
3
)
2
CHO
O
O
2
N
O
CH(OCOCH
3
)
2
O

2
N
HNO
3
D
d. Phản ứng của D với I và II
D
I
CHO
O
O
2
N
N
O
NH
O
H
2
N

CH
O
O
2
N N
N
O
NH
O

II
S
NH
S
O
CHO
O
O
2
N
CH
O
O
2
N
S
NH
S
O
Câu 9: Geniposit (hình dưới) là một hợp chất được tách ra từ quả dành dành. Thuỷ phân geniposit sinh ra hai
sản phẩm là genipin và D-glucozơ. Genipin tham gia phản ứng tạo màu với gelatin (đây là cơ sở để phát hiện
dấu vân tay trong kỹ thuật hình sự). Hãy viết sơ đồ phản ứng tạo genipin và phản ứng của genipin với một
aminoaxit để giải thích hiện tượng trên.
O
O
O
OH
HO
HO
HOH

2
C
COOCH
3
CH
2
OH
Hướng dẫn giải:
Phản ứng thuỷ phân geniposit thu được genipin và D-glucozơ
O
HOH
2
C
O
COOCH
3
O
HOH
2
C
O
COOCH
3
O
CH
2
OH
OH
HO
HO

H
HO
HO
O
+
OH
OH
OH
Gelatin (có trong da) cấu tạo từ các polipeptit, lấy đại diện là một aminoaxit như glyxin, ta có phương trình:
+
O
HOH
2
C
O
COOCH
3
H
H
2
N-CH
2
-COOH
N-CH
2
-
COOH
HOH
2
C

O
COOCH
3
H
sản phẩm có màu để phát hiện dấu vân tay trong kỹ thuật hình sự.
Câu 10: Người ta phân lập được một tetrapeptit (peptit A) từ prothrombin người. Cấu tạo của peptit A
được tiến hành xác định như sau:
a. Bằng phương pháp Edman thì nhận được trình tự aminoaxit của peptit A là Leu-Glu-Glu-Val.
*****************************************************************************************************************************
Phan Cường Huy © 2009 -