Đáp án đề thi chính thức môn Hóa học - Ngày thứ 2 - Kỳ thi chọn học sinh giỏi quốc gia Lớp 12 THPT năm 2011

Trang 1/6

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM 2011

ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: HOÁ HỌC Ngày thi thứ hai: 12/01/2011

(Gồm 06 trang)

Câu 1

1 (2,25 điểm)

a) - Cấu tạo phân tử xitral tuân theo qui tắc isoprenoit:

CH3-C =CH-CH2-CH2-C=CH-CH=O

CH3 CH3 - Hai đồng phân của xitral là: O

Đồng phân a O

(E)-3,7-Đimetylocta-2,6-đienal

Đồng phân b (Z)-3,7-Đimetylocta-2,6-đienal O O a và b là hai đồng phân hình học (cis/trans).

b) Tách riêng hai đồng phân a và b:

Xitral-a + Xitral-b

H2NCONHNH2

NNHCONH2

+

NNHCONH2

Xitral-a semicacbazon Xitral-b semicacbazon

Kết tinh phân đoạn

Xitral-a semicacbazon Xitral-b semicacbazon

H3O+ H3O+

Xitral-a Xitral-b c) Công thức cấu tạo của A, B, C. Giải thích quá trình chuyển hóa tạo thành C:

Xitral LiAlH4 H+ CH2OH -H O CH2 + A 2

2 2 1 3 1

7 - H + 7 4 6 6 B 5

5 C

2 (1,5 điểm)

Sơ đồ các phản ứng chuyển hóa từ A đến I và gọi tên các hợp chất hữu cơ:

CH OCH CH CH CH HI 3 2 2 2 3 CH3I + CH3CH2CH2CH2I + H2O

A B

DeThi.edu.vn

Trang 2/6

CH CH CH CH I NaOC2H5 3 2 2 2 CH3CH2CH=CH2 + HI B C H3O+ D

C KMnO4 F E I (C11H24O) HBr Mg G H

H3O+ CH3CH2CH=CH2 CH3CH2CH(OH)CH3 KMnO4 D CH3CH2CH=CH2 CH3CH2COOH + HCOOH

H+ E CH3CH2CH(OH)CH3 + CH3CH2COOH CH3CH2COOCH(CH3)C2H5 F CH3CH2CH=CH2 HBr CH3CH2CHBrCH3 Mg C2H5CH(CH3)MgBr G ete khan H H 1. + F CH3CH2C(OH)[CH(CH3)C2H5]2 I (C11H24O) 2. H2O, H+

A: Metyl iođua, B: n-Butyl iođua, C: But-1-en, D: sec-Butanol, E: Axit propionic, F: sec-Butyl propionat, G: 2-Brombutan, H: sec-Butylmagie bromua, I: Etyl đi-sec-butyl cacbinol. Chú ý: Nếu ở giai đoạn tạo G sử dụng HBr/peoxit (hiệu ứng Kharat) thì các sản phẩm sẽ là: G: n-BuBr, H: n-BuMgBr, I: EtC(OH)(n-Bu)2. 3 (0,75 điểm)

4-Metylxiclohexanon: không quang hoạt

CH3 H

H CH3 O O 3-Metylxiclohexanon: quang hoạt

CH3 H O O H CH3 2-Metylxiclohexanon: quang hoạt

H CH3

* O H * O CH3 Trong môi trường bazơ tính quang hoạt của 2-metylxiclohexanon sẽ mất đi do sự raxemic hóa theo cơ chế sau đây:

O O- O OH- - H2O CH3 CH3 H

H H-OH CH OH- 3

Câu 2

1 (1,5 điểm)

Sơ đồ chuyển hóa:

C2H5 COOH COOH COOH COO-

C2H4 / H+ 1. KMnO4 / H2O, to HNO Fe / H Cl H / Ni 3 2 to 2. H O+ H SO to 3 2 4 NO NH3

+ A B 2 C NH2 D So sánh nhiệt độ nóng chảy và so sánh lực axit của các chất A, B, C, D. Giải thích: Lực axit: B > A > C > D (C không ở dạng ion lưỡng cực, chỉ có D ở dạng ion lưỡng cực). Nhiệt độ nóng chảy: D > C > B > A. D ở dạng ion lưỡng cực, bị phân hủy trước khi

DeThi.edu.vn

Trang 3/6

nóng chảy ở nhiệt độ > 200 oC; B và C đều có khối lượng lớn hơn và nhiều liên kết hiđro liên phân tử hơn A nên to của C, B cao hơn của A. Mặt khác, nhóm NH ở C vừa nc 2 làm tăng momen lưỡng cực, vừa tạo liên kết hiđro liên phân tử nhiều hơn so với nhóm NO2 ở B vì vậy to của C (178-180 oC) cao hơn của B (139-141 oC). nc 2 (1,5 điểm)

a) Công thức các đồng phân lập thể của cis-1-Đecyl-2-(5-metylhexyl)etilenoxit (hay disparlure):

CH3[CH2]8CH2 CH2[CH2]3CH(CH3)2 (CH3)2CH[CH2]3CH2 CH2[CH2]8CH3

H O H H O H

(Đầu bài cho đồng phân cis nên chỉ vẽ 2 đối quang của nó như trên).

b) Sơ đồ tổng hợp dispalure từ axetilen, các chất vô cơ, hữu cơ (chứa không quá 5 cacbon):

CH [CH ] CH MgBr BrCH2CH2CH2CH=CH2 HBr 3 2 3 2 ete CH3[CH2]7CH=CH2 Peoxit CH3[CH2]8CH2Br (A)

BrCH2CH=CH2 (CH ) CHCH CH CH=CH HBr (CH ) CH[CH ] CH Br (B) (CH3)2CHCH2MgBr 3 2 2 2 2 Peoxit 3 2 2 3 2

A NaNH2 B H2/Pd, PbCO3 CH3[CH2]8CH2 CH2[CH2]3CH(CH3)2 NaC CH C D E C C H H RCOOOH

Disparlure 3 (1,5 điểm)

Xác định công thức lập thể của K, M, N và vẽ cấu dạng bền của K: Dữ kiện của đầu bài cho phép xác định được cấu trúc của M, rồi suy ra cấu trúc của hợp phần gluxit trong K; N phải là một anken cấu hình trans vì phản ứng với KMnO4 cho sản phẩm là một cặp threo:

OH OMe O O Me OH Me OH

OH OH OMeOMe

M

C6H5 H C6H5 H H COOH

C C KMnO4/H2O H C C COOH C6H5 C C H

H COOH + HO OH HO OH N (cÆp threo, C9H10O4) Công thức lập thể của K:

O

OH O C H

Me O C C α H C H 6 5

OH OH Cấu dạng bền của K:

O

O C H

Me α C C O H C6H5 HO

HO

DeThi.edu.vn