Question

[Nguyễn Hoàng Nam]

Cho 5 hợp chất hữu cơ A, B, C, D và E là các đồng phân của nhau (chỉ chứa C, H và O), trong đó cacbon chiếm 55,8% và có khối lượng mol phân tử nhỏ hơn 170 g/mol.

(a) Xác định công thức phân tử chung của A, B, C, D và E.

Trong 5 chất, chỉ có 2 hợp chất A và B cho phản ứng với dung dịch NaHCO₃ (có sủi bọt khí), cả A và B đều có nhóm CH₃, nhưng hợp chất B có đồng phân cis/trans.

Cho từng chất C, D và E phản ứng với dung dịch NaOH, sau đó trung hòa bằng dung dịch HCl, từ C thu được các chất hữu cơ F và G, từ D thu được các chất hữu cơ H và I, từ E thu được các chất hữu cơ K và L. Trong đó G là hợp chất không bền và chuyển hóa ngay thành G’ (G và G’ có cùng công thức phân tử). Cho biết F, H và K cũng cho phản ứng với dung dịch NaHCO₃. Khi oxy hóa bằng H₂CrO₄, hợp chất G’ chuyển hóa thành F và hợp chất L chuyển hóa thành H. Phản ứng của H với bạc nitrat trong amoniac chỉ tạo thành các chất vô cơ.

(b) Xác định công thức cấu tạo của các chất và viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra. Cho biết trong các phản ứng trên crôm chuyển hóa thành H₂CrO₃.

(c) Viết phương trình phản ứng polime hóa của A và C.

(d) Một trong hai polime thu được trong câu (c) tan dễ trong dung dịch NaOH nguội, polime còn lại không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch NaOH nóng. Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra và giải thích vì sao có sự khác biệt trên.

Answer 1

[Ngô Quang Sinh]

(a) Gọi CTPT của các chất là C_xH_yO_z

M<170 => m_C<170.55,8% => 12x<94,86 => x<7,9

 

Vậy CTPT có dạng: C₄H_yO_z (y≤10)(Do M là các số nguyên và là số chẵn)

Ta có: 12.4 + y + 16z = 86 => y + 16z = 38

+ z = 1: y = 22 (loại)

+ z = 2: y = 6 (nhận)

Vậy CTPT của các chất là: C₄H₆O₂

b) A, B đều có nhóm CH₃ và phản ứng với NaHCO₃ tạo khí và chỉ có B có đồng phân hình học nên cấu tạo của A và B là:

A: CH₂=C(CH₃)-COOH

B: CH₃-CH=CH-COOH

F, H, K có phản ứng với NaHCO₃ tạo khí nên F, H, K là các axit.

- G là hợp chất không bền và chuyển hóa ngay thành G’ (G và G’ có cùng công thức phân tử) và khi oxy hóa bằng H₂CrO₄, hợp chất G’ chuyển hóa thành F nên G’ và F có cùng số nguyên tử C

C: CH₃COOCH=CH₂

F: CH₃COOH

G: CH₂=CH-OH

G’: CH₃CHO

- H có phản ứng với NaHCO₃ tạo khí nên H là axit. Mặt khác, phản ứng của H với bạc nitrat trong amoniac chỉ tạo thành các chất vô cơ nên H là HCOOH

D: HCOOCH₂-CH=CH₂

H: HCOOH

I: CH₂=CH-CH₂-OH

- L bị oxi hóa tạo HCOOH nên L là CH₃OH

E: CH₂=CH-COOCH₃

K: CH₂=CH-COOH

L: CH₃OH

(1) CH₂=C(CH₃)-COOH (A) + NaHCO₃ → CH₂=C(CH₃)-COONa + H₂O + CO₂

(2) CH₃-CH=CH-COOH (B) + NaHCO₃ → CH₃-CH=CH-COONa + H₂O + CO₂

(3) CH₃COOCH=CH₂ (C) + NaOH → CH₃COONa + CH₃CHO (G’)

(4) CH₃COONa + HCl → CH₃COOH (F) + NaCl

(5) HCOOCH₂-CH=CH₂ (D) + NaOH → HCOONa + CH₂=CH-CH₂-OH (I)

(6) HCOONa + HCl → HCOOH (H) + NaCl

(7) CH₂=CH-COOCH₃ (E) + NaOH → CH₂=CH-COONa + CH₃OH (L)

(8) CH₂=CH-COONa + HCl → CH₂=CH-COOH (K) + NaCl

(9) CH₃CHO + H₂CrO₄ → CH₃COOH + H₂CrO₃

(10) CH₃OH + 2H₂CrO₄ → HCOOH + 2H₂CrO₃ + H₂O

(11) HCOOH + 2AgNO₃ + 4NH₃ + H₂O → (NH₄)₂CO₃ + 2Ag + 2NH₄NO₃

(c) Phản ứng polime hóa của A và C:

 (d)