So sánh c của oh và och3
|
1. Bài tập về quan hệ giữa cấu trúc và tính chất vật lý thông thường Bài 1. Sắp xếp các chất sau theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi a. n- hexan (A1); 2,3- đimetylbutan (A2); pentan-1-ol (A3); 2- metylbutan-2-ol (A4). b. axit benzoic (A); Benzanđehit(B); Metylphenyl ete (C); ancol benzylic (D); isopropyl benzen (E). c. CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 ( A );CH 3 CH 2 CH 2 OH( B );CH 3 CH 2 CH 2 NH 2 ( C ); (CH 3 ) 3 CH ( D ) ; (CH 3 ) 3 N ( E ). Hướng dẫn gi¿i a. T 0 s: 2,3- đimetylbutan < hexan < 2- metylbutan-2-ol < pentan-1-ol hay T 0 s của A2 < A1 < A4 < A Giải thích: - A1, A2 không có liên kết hiđro nên có nhiệt độ sôi thấp hơn hẳn A3, A4 có liên kết hiđro. - Khi mạch cacbon càng phân nhánh thì sự tiếp xúc giữa các phân tử càng giảm, tương tác vandevan giảmnhiệt độ sôi giảm. Từ đó nhiệt độ sôi của A2 < A1; của A4< A3. b. Thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi (CH 3 ) 2 CHC 6 H 5 < C 6 H 5 OCH 3 < C 6 H 5 CH=O < C 6 H 5 CH 2 OH < C 6 H 5 COOH (E) (C) (B) (D) (A) - (E) phân cực yếu hơn (C),không có liên kết hidro - (C) phân cực yếu hơn (B),không có liên kết hidro - (B) phân cực ,không có liên kết hidro - (D) phân cực, có liên kết hidro liên phân tử yếu hơn (A) - (A) phân cực, có liên kết hidro liên phân tử mạnh. c. Thứ tự : ( D ) < ( A ) < ( E ) < ( C ) < ( B ) (D) ; (A) ; (E) không tạo được liên kết hidro liên phân tử nên có nhiệt độ sôi thấp hơn.
3 2 3 3 3 3 2 ô ( )s i o 221 o 204 o 165 o Cho CH CONH CH CONHCH CH CON CH T C C C Giải thích sự thay đổi nhiệt độ của 3 chất trên. Hướng dẫn gi¿i Tosôi: CH 3 CONH 2 > CH 3 CONHCH 3 > CH 3 CON(CH 3 ) 2 CH 3 CONH 2 có 2 hiđro có khả năng tạo liên kết hiđro, CH 3 CONHCH 3 có 1 hiđro có khả năng tạo liên kết hiđro, CH 3 CON(CH 3 ) 2 không có hiđro có khả năng tạo liên kết hiđro. Bài 4: Hãy điền các giá trị nhiệt độ sôi sau: 240oC, 273oC, 285oC cho 3 đồng phân benzenđiol C 6 H 4 (OH) 2. Giải thích ngắn gọn. Hướng dẫn gi¿i Ta có: ortho-(240oC) < meta-(273oC) < para- (285oC) Giải thích: Đồng phân ortho có 2 nhóm OH cạnh nhau tạo liên kết hiđro nội phân tử, liên kết này không làm tăng lực hút giữa các phân tử nên nhiệt độ sôi thấp nhất: Các đồng phân meta- và para- chỉ có liên kết hiđro liên phân tử, nhưng liên kết của đồng phân para- bền hơn nên nhiệt độ sôi cao hơn: ( liên kết hiđro liên phân tử giữa các đồng phân meta-, para-)) Bài 5: Có 5 lọ đựng riêng biệt các chất: cumen hay là isopropylbenzen ( A ), ancol benzylic ( B ), anisol hay là metyl phenyl ete ( C ), benzanđehit ( D ) và axit benzoic ( E ). Biết ( A ), ( B ), ( C ), ( D ) là các chất lỏng. Hãy sắp xếp thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi, giải thích. Hướng dẫn gi¿i A, B, C, D, E có khối lượng phân tử xấp xỉ nhau. (CH 3 ) 2 CHC 6 H 5 < C 6 H 5 OCH 3 < C 6 H 5 CH=O < C 6 H 5 CH 2 OH < C 6 H 5 COOH (A) (C) (D) (B) (E) (D); (A); (C) không tạo được liên kết hidro liên phân tử nên có nhiệt độ sôi thấp hơn.
Giải thích: Csp Csp 2 tính axit của (3), (4) mạnh hơn (1), (2). ICsp (3) ICsp (4) tính axit của (3) mạnh hơn (4). Chất (1) có hiệu ứng ICsp 2 , C tính axit của (2) mạnh hơn (1).
Axit CTCT CH 3 COOH +I ,+H CH 3 C O O H C 6 H 5 COOH +C,-I C O O H HCOOH I = 0 H C O O H Từ kết quả đó, ta sắp xếp độ mạnh của các axit như sau: HCOOH > C 6 H 5 COOH > CH 3 COOH. Mà axit càng mạnh thì pKa càng nhỏ nên: pKa(CH 3 COOH) > pKa (C 6 H 5 COOH) > pKa (HCOOH). b) Nhóm COOH có hiệu ứng –I, 2 nhóm COOH càng gần nhau có ảnh hưáng –I càng mạnh, do đó tính axit(giá trị K 1 ) càng tăng và ngược lại. Giá trị K 2 luôn nhỏ hơn K 1 vì nhóm cacboxyl thứ 2 chịu ảnh hưáng +I của nhóm COO- .Nhóm COO- càng gần nhóm COOH làm cho liên kết O-H càng giảm phân cực do đó giá trị K 2 giảmêng HOOC-COO-? Vậy K 1 : A>B>C>D; K 2 ;A>D>C>B Bài 4: Axit fumaric và axit maleic có các hằng số phân li nấc 1 ( k 1 ), nấc 2 ( k 2 ). Hãy so sánh các cặp hằng số phân li tương ứng của hai axit này và giải thích. H HHOOC COOH - H+ H HHOOC COO- - H+ F Axit fumaric F, F,, H
COO- H H O OH OH O - H+ - H+ H
H ... H H O O OOH ... ..... ... M Axit maleic M, M,, k 1 (M) > k 1 (F) là do M có khả năng tạo liên kết hidro nội phân tử, liên kết O-H của M trong quá trình phân li thứ nhất phân cực hơn so với F và bazơ liên hợp M& 039; cũng bền hơn F&039;. k 2 (M) < k 2 (F ) là do liên kết hidro nội phân tử làm cho M&039; bền, khó nhưßng proton hơn so với F&039;. Ngoài ra, bazơ liên hợp M&039;&039; lại kém bền hơn bazơ liên hợp F&039;&039;. Bài 5. So sánh tính bazơ của các cặp chất sau đây và giải thích: a) Metyl amin, Pyridin và Anilin b) Quinolin và Pyridinc) N N N N H H H Hướng dẫn gi¿i a) CH 3 NH 2 N NH 2 Lai h„a Csp 3 Lai h„a Csp 2 (- C) b) N NHi÷u ̄ng - C
N N N N H H H Bài 6. Hãy sắp xếp công thức các chất sau theo trình tự tăng dần tính bazơ, giải thích. a) NH 2 (A) NH 2 N H H N (B) (C) (D) b) (M) CH 3 CH 2 CH 2 NH 2 (N) CH C C O NH 2 (P) NH (Q) N Hướng dẫn gi¿i a) (C) < (A) < (B) < (D) ;
Hướng dẫn gi¿i H+ CH 3 -CH-CH-CH 3 CH 3 CH 3 -CH-CH 2 -CH 2 CH 3 + chuy”n vfi (I) (II) (III) 2-Clo-2-metylbutan2-Clo-3-metylbutan CH 3 -C-CH 2 -CH 3 CH 3 + Cl- Cl- CH 3 -CH-CH=CH 2 CH 3 CH 3 -CH-CH-CH 3 CH 3 Cl CH 3 -C-CH 2 -CH 3 CH 3 Cl Do cacbocation bậc hai (II) có khả năng chuyển vị hiđrua tạo thành cacbocation bậc ba (III) nên tạo thành hai sản phẩm A, B. 2. H+ Cl- CH 3 -C-CH 2 -CH 3 CH 3 + (I) CH 3 -C-CH-CH 3 CH 3 + (II) CH 2-Clo-2-metylbutan 3 -C=CH-CH 3 CH 3 Cl- CH 3 -C-CH 2 -CH 3 CH 3 Cl 2-Clo-3-metylbutan CH 3 -CH-CH-CH 3 CH 3 Cl 2-Clo-2-metylbutan là sản phẩm chính. Do cacbocation bậc ba (I) bền hơn cacbocation bậc hai (II), mặt khác do cacbocation bậc hai (II) có khả năng chuyển vị hiđrua tạo thành cacbocation bậc ba (I) nên sản phẩm 2-clo-2-metylbutan là sản phẩm chính. Bài 2: Cho các ancol: p -CH 3 -C 6 H 4 -CH 2 OH , p -CH 3 O-C 6 H 4 -CH 2 OH, p -CN-C 6 H 4 -CH 2 OH và p -Cl-C 6 H 4 -CH 2 OH. So sánh khả năng phản ứng của các ancol với HBr và giải thích. Hướng dẫn gi¿i Phản ứng giữa các ancol đã cho với HBr là phản ứng thế theo cơ chế SN. Giai đoạn trung gian tạo cacbocation benzylic. Nhóm –OCH 3 đẩy electron (+C) làm bền hoá cacbocation này nên khả năng phản ứng tăng. Nhóm CH 3 có (+I) nên cũng làm bền hóa cacbocation này nhưng kém hơn nhóm –OCH 3 vì (+C) > (+I). Các nhóm –Cl (-I > +C) và –CN (-C) hút electron làm cacbocation trá nên kém bền do vậy khả năng phản ứng giảm, nhóm –CN hút electron mạnh hơn nhóm –Cl. Vậy sắp xếp theo trật tự tăng dần khả năng phản ứng với HBr là: p -CN-C 6 H 4 -CH 2 OH < p -Cl-C 6 H 4 -CH 2 OH < p -CH 3 -C 6 H 4 -CH 2 OH < p -CH 3 O-C 6 H 4 -CH 2 OH. 4. Bài tập tổng hợp Bài 1: Có ba hợp chất: A, B và C CH 3 A HO C O CH 3 B C O HO C OH O CH 3 C
Hướng dẫn gi¿i: Ba hợp chất A, B và C: 1. So sánh tính axit : Tính axit được đánh giá bái sự dễ dàng phân li proton của nhóm OH. Khả năng này thuận lợi khi có các hiệu ứng kéo electron (-I hoặc –C) nằm kề nhóm OH. à A vừa có hiệu ứng liên hợp (-C) và hiệu ứng cảm ứng (-I); á B chỉ có hiệu ứng (-I). Tính axit của (A) > (B). 2. So sánh điểm sôi và độ tan Liên kết hidro làm tăng điểm sôi. Chất C có liên kết hidro nội phân tử, B có liên kết hidro liên phân tử nên nhiệt độ sôi của (C) < nhiệt độ sôi của (B). (C) có độ tan trong dung môi không phân cực lớn hơn (B). Bài 2: a) Cho biết trạng thái lai hoá của các nguyên tử nitơ trong phân tử vitamin PP. So sánh tính bazơ của các nguyên tử nitơ đó. Giải thích. b) Vitamin PP có phân tử khối nhỏ hơn Codiamin, nhiệt độ nóng chảy của nó có thấp hơn Codiamin không? Giải thích. N C NH 2 O N C N(C 2 H 5 ) 2 O Vitamin PP Codiamin Hướng dẫn gi¿i a) Trạng thái lai hoá N(sp 2 ) á vòng thơm và N(sp 3 ) á nhóm NH 2. Tính bazơ của N(sp 2 ) lớn hơn N(sp 3 ), vì độ âm điện N(sp 2 ) lớn hơn N(sp 3 ) đồng thßi nhóm hút e >C = O làm giảm mật độ e trên N(sp 3 ). b) Vitamin PP có liên kết hidro liên phân tử, còn Codiamin không có liên kết hidro liên phân tử nên mặc dù phân tử khối nhỏ hơn nhưng vitamin PP vẫn có nhiệt độ nóng chảy cao hơn Codiamin. Bài 3. Trong thuốc lá có chất anabazin và một đồng phân cấu tạo của nó là nicotin (rất độc). Ngoài ra ngưßi ta còn tổng hợp được chất nicotirin có cấu tạo tương tự nicotin: N N N N H CH 3 N N CH 3 Anabazin Nicotin Nicotirin a)Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho mỗi hợp chất trên tác dụng với HCl theo tỉ lệ mol 1:1. Sắp xếp chúng theo trình tự tăng dần khả năng phản ứng đó. Giải thích. b)Trong số 3 hợp chất trên, chất nào có nhiệt độ sôi cao nhất? Giải thích. Hướng dẫn gi¿i a) |
