Huu co dai cuong 04 2017, chuong 27 petrucci bai tap (1)

Chương 2: Phản ứng của các hợp chất hữu cơ Bài tập Hóa đại cương 3 1 Loại phản ứng hữu cơ 1. Nêu định nghĩa và cho ví dụ các khái niệm sau: a) phản ứng thế thân hạch; b) phản ứng thế thân điện tử; c) phản ứng cộng; d) phản ứng tách loại; e) phản ứng chuyển vị. 2. Nêu định nghĩa và cho ví dụ các khái niệm sau: a) phản ứng hydrate hóa; b) thủy giải; c) dung môi giải; d) phản ứng hydrate hóa alkene. 3. Xác định loại phản ứng 4. Xác định loại phản ứng PCC là pyridinium chlorochromate 5. Viết phương trình phản ứng và phân loại phản ứng: phản ứng thế, phản ứng tách loại, phản ứng cộng, phản ứng chuyển vị. (a) Ethene và Br2 phản ứng trong dung môi carbon tetrachloride tạo thành 1,2-dibromoethane. (b) Iodoethane phản ứng với KOH (aq) tạo ra ethene, nước, và potassium bromide. (c) Chloromethane phản ứng với NaOH (aq) tạo thành methanol và sodium chloride. 6. Viết phương trình phản ứng và phân loại phản ứng: phản ứng thế, phản ứng tách loại, phản ứng cộng, phản ứng chuyển vị. (a) 3,3-Dimethyl-1-buten phản ứng trong dung dịch acid cho ra 2,3-dimethyl-2-buten. (b) 1-Iodo-2,2-dimethylpropane phản ứng với nước cho ra 2,2-dimethyl-1-propanol và HI (aq). (c) 2-Chloro-2-methylpropane phản ứng với NaOH (aq) tạo thành 2-methyl-1-propene, sodium chloride, và nước. Phản ứng thế và phản ứng tách loại 7. Viết phương trình phản ứng thế của n-bromobutane (haloalkane 1 o ) với các tác chất sau: a) NaOH; b) NH3; c) NaCN; d) CH3CH2ONa. Chương 2: Phản ứng của các hợp chất hữu cơ Bài tập Hóa đại cương 3 2 8. Viết phương trình phản ứng thế của n-bromopentane (haloalkane 1o ) với các tác chất sau: a) NaN3; b) N(CH3)3 ; c) CH3CH2CCNa; d) CH3CH2SNa. 9. Trả lời các câu hỏi cho phản ứng SN2 sau a) Trình bày công thức tính vận tốc phản ứng? (b) Vẽ sơ đồ phản ứng, giả sử rằng các sản phẩm có năng lượng thấp hơn chất phản ứng. (c) Tăng nồng độ n-butyl bromide lên gấp đôi ảnh hưởng như thế nào đến vận tốc phản ứng? (d) Giảm một nửa nồng độ sodium hydroxide ảnh hưởng thế nào đến vận tốc phản ứng? 10. Trả lời các câu hỏi cho phản ứng SN1 sau a) Trình bày công thức tính vận tốc phản ứng? (b) Vẽ sơ đồ phản ứng, giả sử rằng các sản phẩm có năng lượng thấp hơn chất phản ứng. (c) Tăng nồng độ 1-bromo-1-methylpentane lên gấp đôi ảnh hưởng như thế nào đến vận tốc phản ứng? (d) Dung môi phản ứng là ethanol. Thêm nhiều ethanol ảnh hưởng thế nào đến vận tốc phản ứng? 11. Trả lời các câu hỏi cho phản ứng E2 sau a) Trình bày công thức tính vận tốc phản ứng? b) Vẽ sơ đồ phản ứng, giả sử rằng các sản phẩm có năng lượng thấp hơn chất phản ứng. c) Tăng nồng độ CH3CH2CH2Br lên gấp đôi ảnh hưởng như thế nào đến vận tốc phản ứng? d) Giảm một nửa nồng độ NaOH ảnh hưởng thế nào đến vận tốc phản ứng? 12. Trả lời các câu hỏi cho phản ứng E1 sau a) Trình bày công thức tính vận tốc phản ứng? b) Vẽ sơ đồ phản ứng, giả sử rằng các sản phẩm có năng lượng thấp hơn chất phản ứng. c) Tăng nồng độ CH3CH2C(CH3)2Br lên gấp đôi ảnh hưởng như thế nào đến vận tốc phản ứng? d) Tăng nồng độ CH3OH lên gấp đôi ảnh hưởng như thế nào đến vận tốc phản ứng? 13. Xác định chất thân hạch, thân điện tử và nhóm xuất trong các phản ứng thế sau đây. Dự đoán cân bằng nghiêng về phía tác chất hay sản phẩm Chương 2: Phản ứng của các hợp chất hữu cơ Bài tập Hóa đại cương 3 3 14. Xác định chất thân hạch, thân điện tử và nhóm xuất trong các phản ứng thế sau đây. Dự đoán cân bằng nghiêng về phía tác chất hay sản phẩm 15. Giải thích vì sao chất (a) phản ứng nhanh hơn chất (b) trong phản ứng SN2. (Gợi ý: vẽ cấu trạng ghế bền của hai phân tử). 16. Giải thích vì sao chất (a) phản ứng nhanh hơn chất (b) trong phản ứng SN2. (Gợi ý: vẽ cấu trạng ghế bền của hai phân tử). 17. Một mẫu (S)-CH3CH2CH(CH3)Cl bị thủy giải bởi nước và dung dịch tạo thành không có tính quang hoạt. a) Viết sản phẩm tạo thành b) Phản ứng xảy ra theo cơ chế phản ứng thế nào? 18. Một mẫu (R)-CH3CH2CH(CH3)Cl phản ứng với CH3O - trong dimethyl sulfoxide [(CH3)2SO] và dung dịch tạo thành có tính quang hoạt. a) Viết sản phẩm tạo thành b) Phản ứng xảy ra theo cơ chế phản ứng thế nào? 19. Một mẫu (S)-CH3CH2CH(Cl)CH2CH3 được hòa tan vào ethanol, và dung dịch tạo thành không có tính quang hoạt. a) Viết sản phẩm tạo thành b) Phản ứng xảy ra theo cơ chế phản ứng thế nào? 20. Một mẫu (R)-CH3CH2CH(Cl)CH2CH3 phản ứng với CH3S - trong dimethyl sulfoxide [(CH3)2SO], và dung dịch tạo thành có tính quang hoạt. a) Viết sản phẩm tạo thành b) Phản ứng xảy ra theo cơ chế phản ứng thế nào? 21. Viết sản phẩm chính và cơ chế của các phản ứng sau Chương 2: Phản ứng của các hợp chất hữu cơ Bài tập Hóa đại cương 3 4 22. Viết sản phẩm chính và cơ chế của các phản ứng sau Alcohol và alkene 23. Dự đoán sản phẩm chính cho mỗi phản ứng sau, ([O] biểu diễn Na2Cr2O7 trong H2SO4) 24. Dự đoán sản phẩm chính cho mỗi phản ứng sau, ([O] biểu diễn Na2Cr2O7 trong H2SO4) 25. Giải thích làm thế nào bạn có thể thực hiện biến đổi như sau. Viết một cơ chế cho phản ứng: 26. Giải thích làm thế nào bạn có thể thực hiện biến đổi như sau. Viết một cơ chế cho phản ứng: 27. Sự chuyển vị trong carbocation có thể xảy ra trong phản ứng thế và tách loại. Sản phẩm tách loại nào được mong đợi trong phản ứng sau nếu không có sự chuyển vị trong carbocation? Thực nghiệm cho thấy aản phẩm chính là 2,3-dimethyl-2-pentene. Đề nghị cơ chế cho sự tạo thành 2,3-dimethyl-2-pentene. (Gợi ý: Xem xét việc tạo thành và chuyển vị của carbocation). 28. Phân tử là 2,2-dimethyl-1-propanol dưới đây là alcohol 1o . Vì không có nguyên tử H liên kết với cacbon  nên phản ứng dehydrate hóa dường như không xảy ra. Tuy nhiên, khi 2,2- Chương 2: Phản ứng của các hợp chất hữu cơ Bài tập Hóa đại cương 3 5 dimethyl-1-propanol được đun nóng với chất xúc tác acid, thu được 2-methyl-2-butene. Đề nghị cơ chế cho phản ứng tạo thành 2-methyl-2-butene. (Gợi ý: Xem xét sự hình thành và chuyển vị của carbocation) 29. Viết sản phẩm của phản ứng sau 30. Dự đoán sản phẩm của phản ứng 31. Cho biết cấu trúc sản phẩm chính trong các phản ứng sau 32. Cho biết cấu trúc sản phẩm chính trong các phản ứng sau 33. Cho biết các sản phẩm chính tạo thành khi (Z)-3-methyl-2-pentene phản ứng với mỗi tác chất sau: a) HI; b) H2 với sự có mặt của chất xúc tác Pt; c) H2O trong H2SO4; d) Br2 trong CCl4. 34. Cho biết các sản phẩm chính tạo thành khi 1-ethylcyclohexene phản ứng với mỗi tác chất sau: a) HI; b) H2 với sự có mặt của chất xúc tác Pt; c) H2O trong H2SO4; d) Br2 trong CCl4. Phản ứng thế thân điện tử hương phương 35. Phác thảo sơ đồ phản ứng được mô tả trong Hình 2.21, giả sử phản ứng tổng là tỏa nhiệt. Ngoài ra, thực nghiệm cho thấy năng lượng hoạt hóa cho bước đầu tiên lớn hơn năng lượng hoạt hóa cho bước thứ hai. Vẽ cấu trúc các trạng thái trung gian và chuyển tiếp. 36. Phản ứng chlorine hóa benzene có thể được thực hiện bằng cách cho benzene phản ứng Cl2 với sự có mặt của AlCl3. Như đã trình bày trong tài liệu, Cl2 và AlCl3 phản ứng với nhau tạo thành Cl+AlCl4 - . Phác thảo sơ đồ phản ứng của benzene với Cl+AlCl4 - . Sử dụng các giả định tương tự bài 35. Chương 2: Phản ứng của các hợp chất hữu cơ Bài tập Hóa đại cương 3 6 37. Phản ứng alkyl hóa benzene có thể được thực hiện bằng cách cho benzene phản ứng với haloalkane (RX) với sự có mặt của AlCl3. Phản ứng này được gọi là phản ứng Friedel-Crafts. Một số phản ứng Friedel-Crafts được trình bày như dưới đây: Cơ chế phản ứng này bao gồm các bước sau. Đầu tiên, (CH3)2CHCl phản ứng với AlCl3 theo phản ứng acid-base Lewis tạo thành sản phẩm cộng, (CH3)2CH-Cl-AlCl3, trong đó một nguyên tử chlorine nối với cả carbon và aluminum. Sản phẩm cộng sau đó phân tách thành carbocation (CH3)2CH+ và AlCl4 - . Carbocation hoạt động như một chất thân điện tử trong phản ứng với benzene, tạo thành một ion arenium. Cuối cùng, một proton được loại bỏ khỏi ion arenium bởi AlCl4 - , tạo thành alkylbenzene, HCl và AlCl3. Viết phương trình phản ứng cho quá trình tạo thành 1-methyl-1-phenylethane và HCl từ (CH3)2CHCl và benzene. Sử dụng mũi tên cong cho thấy sự di chuyển của điện tử. 38. Trình bày cơ chế phản ứng sau. Sử dụng mũi tên cong cho thấy sự di chuyển của điện tử. Biết rằng 39. Dự đoán sản phẩm chính của phản ứng: a) mono nitrate hóa chlorobenzene; b) mono sulfate hóa nitrobenzene; c) mono chlorine hóa 1-methyl-2-nitrobenzene. 40. Dự đoán sản phẩm chính của phản ứng: a) mono nitrate hóa acid benzoic; b) mono sulfate hóa phenol; c) mono bromine hóa 2-nitrobenzaldehyde. Phản ứng của alkane 41. Sản phẩm chính của phản ứng mono bromine hóa 2,2,3-trimethylpentane? 42. Sản phẩm chính của phản ứng mono bromine hóa methylcyclohexane? 43. a) Trình bày giai đoạn khơi mào, giai đoạn truyền và kết thúc trong phản ứng mono fluorine hóa 2,3-dimethylbutane tạo ra 1-fluoro-2,3-dimethylbutane. Chương 2: Phản ứng của các hợp chất hữu cơ Bài tập Hóa đại cương 3 7 b) Giải thích vì sao trong phản ứng mono fluorine hóa 2,3-dimethylbutane sản phẩm chính là 1- fluoro-2,3-dimethylbutane, mà không phải là 2-fluoro-2,3-dimethylbutane. 44. Trình bày giai đoạn khơi mào, giai đoạn truyền và kết thúc trong phản ứng mono bromine hóa 2,3-dimethylbutane tạo ra 2-bromo-2,3-dimethylbutane. Phản ứng trùng hợp 45. Khi đề cập đến khối lượng phân tử của một polymer, chúng ta chỉ có thể chỉ nói khối lượng phân tử trung bình. Giải thích tại sao khối lượng phân tử của một polymer là không phải là một số xác định. 46. Giải thích tại sao Dacron được gọi là polyester. Thành phần % oxygen (theo khối lượng) ở Dacron? 47. Nylon 66 được tạo ra bởi phản ứng của 1,6-hexanediamine với acid adipic. Một loại polymer nylon khác được tạo thành nếu sebacyl chloride được thay thế cho acid adipic. Đơn vị cơ bản lặp lại của cấu trúc nylon này là gì? 48. Có Polymer nào được hình thành bởi phản ứng của acid terephthalic với alcohol ethyl thay cho ethylene glycol hay không? Tương tự với glycerol thay cho ethylene glycol? Giải thích. Tổng hợp hợp chất hữu cơ 49. Với nguyên liệu đầu là acetylene (nguồn carbon duy nhất), cùng với một số chất vô cơ, hãy đề nghị một phương pháp tổng hợp acetaldehyde. 50. Với nguyên liệu đầu là acetylene (nguồn carbon duy nhất), cùng với một số chất vô cơ, hãy đề nghị một phương pháp tổng hợp 1,1,2,2-tetrabromoethane. 51. Đề nghị một phương pháp tổng hợp (E)- và (Z)-3-heptene từ acetylene và những hóa chất khác. 52. Đề nghị một phương pháp tổng hợp (R)-2-butanamine từ (S)-2-butanol. 53. Anion azide là một chất thân hạch và khi được nối vào nguyên tử carbon, nó trải qua phản ứng khử tạo nhóm amino và nitơ tự do. Đề nghị một phương pháp điều chế propanamine. 54. Anion cyanide là một chất thân hạch và R-CN có thể bị khử để tạo amine nhất cấp RCH2NH2. Đề nghị một phương pháp điều chế propanamine từ chloroethane. Bài tập tổng hợp và nâng cao Chương 2: Phản ứng của các hợp chất hữu cơ Bài tập Hóa đại cương 3 8 55. Vẽ cấu trúc sản phẩm chính của các phản ứng sau đây 56. Sản phẩm chính của phản ứng mono bromine hóa: a) m-dinitrobenzene; b) aniline; c) pbromoanisole. 57. Sản phẩm chính của phản ứng giữa propene với: a) H2; b) Cl2; c) HCl; d) H2O (trong acid). 58. Sản phẩm chính của phản ứng giữa 2-butene với: a) H2; b) Cl2; c) HCl; d) H2O (trong acid). 59. Nối các chất (1, 2, 3) với phản ứng (a, b, c)? Viết cấu trúc các sản phẩm của phản ứng. a) trung hòa HCl loãng b) thủy giải trong môi trường base c) trung hòa NaOH loãng 60. Nối các chất (1, 2, 3) với phản ứng (a, b, c)? Viết cấu trúc các sản phẩm của phản ứng. a) trung hòa HCl loãng b) thủy giải c) trung hòa NaOH loãng 61. Viết sản phẩm nếu phương trình phản ứng xảy ra 62. Viết sản phẩm nếu phương trình phản ứng xảy ra 63. Chất nào trong các chất sau: 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, hoặc alcohol tert-butyl được sử dụng tham gia phản ứng oxy hóa để điều chế methyl ethyl ketone? Giải thích. 64. Viết sản phẩm chính của các phản ứng sau: a) cho CH3CH2CH=CH2 phản ứng với H2SO4 loãng b) Chiếu ánh sáng cực tím vào hỗn hợp khí gồm Cl2 và propan c) làm nóng hỗn hợp alcohol isopropyl và acid benzoic d) oxy hóa alcohol sec-butyl với Cr2O7 trong dung dịch acid Chương 2: Phản ứng của các hợp chất hữu cơ Bài tập Hóa đại cương 3 9 65. Nối hợp chất sau đây với tính chất hóa học bên dưới. Viết phương trình phản ứng xảy ra. a) dễ dàng bị oxy hóa b) trung hòa NaOH (aq) c) tạo thành ester với ethanol d) có thể bị oxy hóa thành acid carboxylic e) có thể bị dehydrate hóa thành alcohol 66. Nối hợp chất sau đây với tính chất hóa học bên dưới. Viết phương trình phản ứng xảy ra. a) trung hòa HCl (aq) b) trung hòa NaOH (aq) c) tạo thành amide với acid ethanoic d) phản ứng với ammonia e) phản ứng với -CN (aq) 67. Viết các sản phẩm đồng phân của phản ứng mono nitrate hóa m-methoxybenzaldehyde 68. Trong phản ứng chlorine hóa CH4, thu được một số sản phẩm CH3CH2Cl. Giai thích? 69. Ba đồng phân tribromobenzene A, B, C tham gia phản ứng mono nitrate hóa lần lượt tạo 3 sản phẩm mononitrotribromobenzene, 2 sản phẩm mononitrotribromobenzene, 1 sản phẩm mononitrotribromobenzene. Xác định A, B, C và các sản phẩm tương ứng tạo thành. 70. Gọi tên và cấu trúc các dẫn xuất benzene được mô tả dưới đây: a) C8H10; tạo 3 sản phẩm mono chlorine hóa khi phản ứng với Cl2 với sự hiện diện của FeCl3 b) C9H12; tạo 1 sản phẩm mono chlorine hóa khi phản ứng với Cl2 với sự hiện diện của FeCl3 c) C9H12; tạo 4 sản phẩm mono chlorine hóa khi phản ứng với Cl2 với sự hiện diện của FeCl3 71. Đối với phản ứng mono chlorine hóa hydrocacbon, tỷ lệ phản ứng là: 3o > 2o > 1o , 4.3 : 3.0 : 1.0. Có thể có bao nhiêu dẫn xuất mono chlorine khác nhau của 2-methylbutane, và tỷ lệ phần trăm của mỗi dẫn xuất? Chương 2: Phản ứng của các hợp chất hữu cơ Bài tập Hóa đại cương 3 10 72. Anion cyanide là một chất thân hạch và R-CN có thể bị thủy giải trong điều kiện base tạo anion carboxylate RCOO- . Đề nghị một phương pháp điều chế sodium butanoate từ chloropropane. Và làm thế nào để chuyển hóa sodium butanoate thành acid butanoic. 73. Ion iodine không thể thế được nhóm -OH trong ethanol, nhưng lượng thừa HI sẽ phản ứng với ethanol để tạo thành ethyl iodide. Giải thích. 74. Từ các nguyên liệu đầu chloromethane, chloroethane, sodium azide NaN3, sodium cyanide NaCN, và các chất khử đề nghị cách tổng hợp các hợp chất sau 75. Dự đoán và gọi tên các sản phẩm thu được từ các phản ứng sau. Viết cơ chế phản ứng, sử dụng mũi tên cong để chỉ sự di chuyển của điện tử. 76. Dự đoán và gọi tên các sản phẩm thu được từ các phản ứng sau. Viết cơ chế phản ứng, sử dụng mũi tên cong để chỉ sự di chuyển của điện tử. 77. Từ các nguyên liệu đầu benzene, methane, và các chất vô cơ thích hợp, đề nghị cách tổng hợp hợp chất sau