TT LUYỆN THI & BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC NGÀY MỚI 18A/88 – ĐINH VĂN TẢ - TP. HẢI DƯƠNG
HOAHOC.ORG © NGÔ XUÂN QUỲNH

09798.17.8.85 –

09367.17.8.85 - netthubuon – Website: www.hoahoc.org -  [email protected]
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’
+
2
3
1)
2)
CO
H O


RCOOH
+ 1)
O
RCH
2
CH


R(R’)C(OH)R’’
+
3
1) ' hoac ' ''
2)
R COOH R COOR
H O


RCOR’

(R)
2
C(OH)R’
* Học sinh cần lưu ý:
+ Hợp chất cơ magie RMgX rất dễ phản ứng với các hợp chất có hidro linh động (H
2
O, NH
3
, 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

2. Phương pháp anky hóa ion axetilua:
R – C  CH
2 3

3
.
b) Các phản ứng axyl hóa:

R

2) H
3
O
+

O
R’
L
tb
N
R
-

O
-

R’
L
tb
N
R
+ dẫn xuất halogen/ xt: axit Lewis (AlCl
3
> FeCl

2
O
R
R CHO
(Phản ứng Gatterman)
-
HCO-N(R)
2
POCl
3
hoac COCl
2
R
R CHO
(Phản ứng Vilsmeier)
-
CHCl
3
NaOH
OH
OH
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 S
E
2(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.

2
H
5
OH
-
CH
Y
X
Na
+
RBr
R HC
Y
X
1) C
2
H
5
ONa
2) RBr
R
2
C
Y
X
1) C
2
H
5
ONa

X
+
RCO
-
C
Y
X
+
H
2
C
Y
X

TT LUYỆN THI & BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC NGÀY MỚI 18A/88 – ĐINH VĂN TẢ - TP. HẢI DƯƠNG
HOAHOC.ORG © NGÔ XUÂN QUỲNH

09798.17.8.85 –

09367.17.8.85 - netthubuon – Website: www.hoahoc.org -  [email protected]
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 – CH
2
– X hoặc R
2
– CH – X; với X là – COR’, - COOR’, - CN, - NO
2
…
Các phản ứng được tiến hành tương tự, nhưng phải sử dụng xúc tác là bazơ rất mạnh (NaNH
2

H
+
hoac OH
-
H
+
hoac OH
-

* Học sinh cần lưu ý:
+ Cơ chế của giai đoạn cộng andol: A
N

+ Giai đoạn croton hóa có thể xảy ra theo cơ chế E
1
hoặc E
1
cb (khi có H
β
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 H
α
linh động hơn.
b) Phản ứng ngưng tụ của anđehit, xeton với các hợp chất có nhóm metylen hoặc metyn linh động:
H
2
C

O

* 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.
C
6
H
5
– CH=O + (CH
3
CO)
2
O
3
3
OO
OOH
khan
CH C Na
CH C

C
6
H
5
– CH= CH – COOH
c) Phản ứng cộng Micheal - cộng các hợp chất có nhóm metylen hoặc metyn linh động vào hợp chất

2
CH O
CH
Y
X

* Học sinh cần lưu ý:
+ Xúc tác bazơ có thể là C
2
H
5
ONa (nhiệt độ phòng); piperidin (nhiệt độ cao hơn).
+ Có thể thay thế hợp chất cacbonyl-α,β-không no bằng các hợp chất nitro (NO
2
) 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:
TÀI LIỆU LUYỆN THI & BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC NĂM 2011
HOAHOC.ORG © NGÔ XUÂN QUỲNH

09798.17.8.85 –

09367.17.8.85 - netthubuon – Website: www.hoahoc.org -  [email protected]
+ Phản ứng ngưng tụ giữa các este với nhau:
CH
3
–COO–C
2
H
5

5
O
C
2
H
5
O
O
OC
2
H
5
CH
2
C
-C
2
H
5
OH
CH
3
C
O
OC
2
H
5
CH
3

–COO–C
2
H
5
+ R–CH
2
–CN
2 5
C H ONa

CH
3
–CO–CH
2
(R)–CN + C
2
H
5
OH
+ Phản ứng ngưng tụ este với anđehit hoặc xeton:
CH
3
–COO–C
2
H
5
+ CH
3
–CO–CH
3


4
o
CCl
t

RBr + CO
2
+ AgBr
4. Phản ứng halofom:RCOCH
3
+ 3X
2
+ 4NaOH

RCOONa + CHX
3
+ 3NaX + 3H
2
O
5. Phản ứng thoái phân Hoffman: R – CO – NH
2

2
2
, ,
o
Br NaOH t
CO


C

b) Các phản ứng làm gãy liên kết C – C vic-điol:
C C
OH OH
C
O
C
O
+
HIO
4
hoac Pb(OOCCH
3
)

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


–CH= C(CH
3
)
2

TT LUYỆN THI & BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC NGÀY MỚI 18A/88 – ĐINH VĂN TẢ - TP. HẢI DƯƠNG
HOAHOC.ORG © NGÔ XUÂN QUỲNH

09798.17.8.85 –

09367.17.8.85 - netthubuon – Website: www.hoahoc.org -  [email protected]
+ Nếu dùng Na
2
Cr
2
O
7
(không có H
+
) sẽ tạo thành xeton mà không bị cắt mạch

CH
2
R
C
R
O
Na
2
Cr

+ 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
+
X
X
R
R
+
X
R
XR
+
X
R
X
R
+
R

+ Ancol bậc II
[ ]O

xeton
(Quá trình oxi hóa ancol bậc I thành anđehit cần khống chế cẩn thận để không chuyển thành axit).
+ vic-điol
4
HIO

cacbonyl.
e) Các phản ứng oxi hóa anđehit, xeton:
+ Anđêhit
[ ]O

axit cacboxylic
Tác nhân oxi hóa: O
2
/xt, [Ag(NH
3
)
2
]
+
, KMnO
4
/H
+
, K
2
Cr

RCH=O  RCH
2
OH
R-CO-R’  R-CH(OH)-R’
R-COO-R’  RCH
2
OH + R’OH
RX  RH
RNO
2
 RNH
2

R-CN  R-CH
2
NH
2

R-CO-NHR’  RCH
2
NHR’
+ H
2
/ Pd/ BaSO
4
, BaCO
3
… (xúc tác Lindlar): khử lựa chọn liên kết ba về liên kết đôi

C C


09367.17.8.85 - netthubuon – Website: www.hoahoc.org -  [email protected]
* 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 LiAlH
4
, NaBH
4

RCOCl  RCH
2
OH
RCH=O  RCH
2
OH
R-CO-R’  R-CH(OH)-R’
RCOOH  RCH
2
OH
R-COO-R’  RCH
2
OH + R’OH
Epoxit  1,2-điol
RX  RH
RNO
2
 RNH
2

R-CN  R-CH

-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

C OH
HI

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

C OH
C OCO
R

C OH
NaOH

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

C
C
OH

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:

NH
RCOCl hoac (RCO)
2
O
N
CO R
OH
-
NH
Ph-CH
2
-OCOCl
N
OCO-CH
2
-Ph
H
2
/Pd
Ph
3
-CCl

CrO
3
OHH
3
C
C
E
(H
3
C)
2
C= CH
2
B
2) H
2
O
H
+
, t
0
1) O
3
2) H
2
O/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 H

HOAHOC.ORG © NGÔ XUÂN QUỲNH

09798.17.8.85 –

09367.17.8.85 - netthubuon – Website: www.hoahoc.org -  [email protected]
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:
a) BrCH
2
CH
2
CH
2
CH=O
0
dd NaOH, t

A
3
CH OH,HCl khan

B
b) BrCH
2
CH
2
CH
2
COOH

3
A
B
C
H
OCH
3
COOC
2
H
5
(D)
E
F
G
(COOC
2
H
5
)
2
HCOOC
2
H
5
(C
2
H
5
O)

CH
CH
OH NHCH
3
CH
3
c)
NH
C
O
C
2
H
5
O
CH
3

d)
Cl
SO
2
NH
2
NH
2
e)
NH
C
4

h)
CH
CH
CH
3
OH
OH
OH
NH
2

Bài 11: Từ benzen và các chất  3 C, tổng hợp:
a)
CH
3
CH
3
b)
O
O
O
c)
OH
C(CH
3
)
2
OH

Bài 12: Từ CH

3
CO
H
3
CO
OH
CH
3
CH
3
COOH
và các chất vô cơ, điều chế
H
3
CO
H
3
CO
O
CH
3
CH
3

Bài 14: Từ H
2
N-CH
3
và CH
2

4
HCl
A
1
A
3
LiAlH
4
A
1
(hîp chÊt no)

Biết rằng A
2
khi bị oxi hoá tạo thành axit oxalic. A
1
là lacton.
Xác định cấu tạo của A
1
, ,A
6
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.

CH
2
COOH
OCH

O
H
m
e
t
a
n
o
l
C
l
C
H
2
C
O
O
H
H
+
1.
2
.
D

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:
O
O
Cl

CH
3
H
3
C

(C)
CH
3
O
CH
3
H
3
C

(D)
CH
3
CH
3
H
3
C
CH
3

(E)
CH
3

CH
3
CCH
3
H
CH
3
CH
2
C
CH
3
(1)

CH
3
CH
3
CCH
2
C
H
3
CH
3
CCH
3
+
CH
3

3
CH
3
CH
3
CH
3
(A)
(> 80%)
(< 20%)
(B)
CH
3
CH
3
CH
3
CH
2
CH
2
CC
CH
3
Zaixep
- H

(A)
CH
3

u
i


í
c

c
ã

c
h
Ø

s
è

o
c
t
a
n

l
µ

1
0
0
)

CH
3
C
H
3
CH
2
CH CH
3
CH
3
CH
3
CH
CH
3
CH
3
+
(C)
+
CH
3
C
CH
3
CH
3
H
3

CH
3
CH
3
CCH
CH
3
CH
3
CCH
2
CH
3CH
3
C CH
CH
3
CH
3
+
CH
3
CH
3
CCH
3
CH
2
CH
3
-H
+
CH
3
CH
2
C
CH
3
CH
3
CH C
CH
3
CH
3
CH
3

* Ozon phân hỗn hợp trên thu được:
vµ HCHO
O C
CH
3
CH
3
O
CH

CH
3
CH
3
CH C
CH
2
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CC
CH
3
CH
3
CCH
2
CH
3

* Sự tạo thành một lượng đáng kể butanon - 2 là do có sự đồng phân hóa trimetyletilen, tạo thành sản
phẩm phụ:
TT LUYỆN THI & BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC NGÀY MỚI 18A/88 – ĐINH VĂN TẢ - TP. HẢI DƯƠNG

3
H
+
-
CH
2
CH
3
C
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CCH
2
CH
2
+
CH
3
CH
2
C CH
2
C
CH

CH
3
CH
2
CCH
2
CCH
2
CH
3
H
+

Khi đó:
C
H
3
CH
3
CH
3
CH
2
CCH
O
CH
3
OCCH
2
CH

2
H
+
CH
+
CH
3
CH = CH
2
C
CH
2
CH
3
CH
+

Bài 5:
H
3
C
+
CH
2
CH
2
C
H
2
CH

3
BO
3
CH
3
H
OH
HiÖu suÊt 75%


+


-


-


+

TÀI LIỆU LUYỆN THI & BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC NĂM 2011
HOAHOC.ORG © NGÔ XUÂN QUỲNH

09798.17.8.85 –

09367.17.8.85 - netthubuon – Website: www.hoahoc.org -  [email protected]
Bài 6:
a)


)
3
-COOH
NaOH
HO-(CH
2
)
3
-COONa
O
(D)
(C)
ddHCl
HO-(CH
2
)
3
-COOH
H
+
O

c)
HOBr
O
(N)
H
+
O
CH

OMe

(C)
COOH
OMe

(E)
OMe
C
2
H
5
O
2
C
C
C
O
O
OC
2
H
5

(F)

OMe
C
2
H

5
H
OCH
3
C
2
H
5
ONa
CH
-
COOC
2
H
5
OCH
3
C
C
O
H
5
C
2
O
O
H
5
C
2

5
O
- C
2
H
5
O
-

Tương tự, giải thích được sự hình thành F và G.
TT LUYỆN THI & BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC NGÀY MỚI 18A/88 – ĐINH VĂN TẢ - TP. HẢI DƯƠNG
HOAHOC.ORG © NGÔ XUÂN QUỲNH

09798.17.8.85 –

09367.17.8.85 - netthubuon – Website: www.hoahoc.org -  [email protected]
Bài 8:
a) CH
2
= CH – CH
3

2
0
450
Cl
C

CH
2

CH
3
– CH(MgBr) – CH
2
– CH
2
– CH(MgBr) – CH
3

2
3
1)
2) H
CO
O


HOOC – CH(CH
3
) – CH
2
– CH
2
– CH(CH
3
) – COOH
b) CH
2
= CH – CH
3

2
Br – CH(Br) – CH
2
– CH
2
– CH = CH
2

2
/H Pd

CH
2
Br – CH(Br) – CH
2
– CH
2
– CH
2
– CH
3

2
1) / tan
2)
KOH e ol
KNH

HC  C – CH
2

– CH
2
– CH
2
– CH
3
Bài 9:
OH
Br
MgBr
COOH
COOH
Cl
COOH
OH
COOH
O
HBr
Mg/ ete khan
1) CO
2
2) H
3
O
+
Cl
2
/ P
t
o

CH
2
NHCH
3
CH
3
NH
2

b)
CHO
CH
C
2
H
5
OH
CH = CH - CH
3
CO, HCl
1) C
2
H
5
MgBr
KOH/etanol
AlCl
3
2) H
3

5
Cl
H
2
SO
4
d
to
NaNO
2
+HCl
NH
2
NHCOCH
3
CH
3
COCl
HNO
3
H
2
SO
4
NHCOCH
3
O
2
N
Fe, HCl

2
Cl
NH
2
Cl
Fe, HCl
NH
3
+
HO
3
S
Cl
PCl
5
AlCl
3
H
2
SO
4
d
HSO
4
-
NH
3
+
ClO
2


09367.17.8.85 - netthubuon – Website: www.hoahoc.org -  [email protected]
e)
CH
3
HNO
3
CH
3
Cl
H
2
SO
4
d
C
4
H
9
Cl
NO
2
H
3
C
Fe, HCl
PCl
5
AlCl
3


(CH
3
)
2
-N-CH
2
-CH
2
-OH
(CH
3
)
2
-N-CH
2
-CH
2
-OH
H
9
C
4
HN
COO-CH
2
-CH
2
-N(CH
3

OH
OH
OH
OH
CHO
AlCl
3
OH
OH
CH
OH
CN
HCN
H
2
/ Pd
OH
OH
CH
OH
CH
2
NH
2

g)
KOH/ etanol
H
2
/ Pd

OH
OH
CH
OH
CH
CH
3
NO
2
CH
3
CH
2
NO
2
OH
OH
CH
C CH
3
NO
2
H
2
O/H
+
OH
OH
CH
OH

2
Cl
AlCl
3
HBr/ peoxit
CH
2
-CH
2
-CH
2
-Br
CH
2
-CH
2
-CH
2
-MgBr
CH
2
C OH
CH
3
CH
3
3

TT LUYỆN THI & BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC NGÀY MỚI 18A/88 – ĐINH VĂN TẢ - TP. HẢI DƯƠNG
HOAHOC.ORG © NGÔ XUÂN QUỲNH

2
, as
CH
2
Cl
CH
2
MgCl
O
1)
CHCl-CH
2
-CH
2
-OH
CH(OH)-CH
2
-CH
2
-OH
O
O
O

c)
OH
Cl
2
AlCl
3

O
CH
3
C
+
CH
3
OH
OH
CH
3
C
CH
3
OH
OH

Bài 12:
OH O
CuO, t
0
H
+
CHO
COOH
CONH
2
CONH
2
O


+
H
+
CH
3
CH
3
O
O
LiAlH
4
CH
3
CH
3
O
OH
CH
3
CH
3
O
H
2
SO
4
,t
o


N CH
2
CH
2
COOC
2
H
5
CH
2
CH
2
COOC
2
H
5
C
2
H
5
ONa
NCH
3
O
COOC
2
H
5
H
+

CHO
C
H
3
CH
C
H
3

OH
C
H
3
CH
C
H
3
CH CH
COOH
COOH
COOHCH
2
CH
CH
3
CH
CH
3
OH
-CO

CH
3
C
CH
3
CH CH
2
COOH
(A
2
)

+
COO
H
HOOC
COOH
CH
3
CH
C
H
3
[O]
C
H
3
CH
C
H


C
O C
CH
2
CH
2
O
C
H
3
C
H
3
(A
3
)
OHOH
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
C
CH
3
LiAlH

H
+
CH
3
CH
3
OH
C
O C
CH
2
CH
2
ClCH
3
C
C
H
3
CH
2
CH
2
CH
2
OH OH
(A

2
C
C
O
CH
3
CH
3
(A
5
)
H
2
O
+


+


-

TT LUYỆN THI & BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC NGÀY MỚI 18A/88 – ĐINH VĂN TẢ - TP. HẢI DƯƠNG
HOAHOC.ORG © NGÔ XUÂN QUỲNH

09798.17.8.85 –

09367.17.8.85 - netthubuon – Website: www.hoahoc.org -  [email protected]
Bài 16:
1. A: Axit (1 - naphtyl)axetic. B: Axit (1 - naphtoxi)axetic.

3
H
H
2
O
OH
KiÒm, S
N
2
-HCl
OCH
2
COONa
OCH
2
COOH
H
+
-Na
+

OH
Cl
2
/CCl
4
-HCl
OH
Cl
Cl

Cl
CH
2
COONa

-NaCl
O
N
a
Cl
Cl
Cl
CH
2
COONa
+
OCH
2
COONa
Cl
Cl
H
+
OCH
2
COOH
Cl
Cl

Cl

Cl
Cl
H
+

Sự tạo đioxin:
Cl
ONa
C
l
Cl
Cl
NaO
Cl
Cl
+
O
O
Cl
Cl
Cl
Cl
+
2NaCl