Question

[Nguyễn Hoàng Nam]

Hợp chất hữu cơ Y ( chứa C, H, O) có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất. Đốt cháy hoàn toàn 1,48 gam Y rồi dẫn hỗn hợp sản phẩm cháy lần lượt đi qua bình thứ nhất đựng dung dịch H₂SO₄ đặc dư, bình thứ hai đựng dung dịch KOH dư. Sau thí nghiệm, khối lượng bình thứ nhất tăng 0,72 gam và bình thứ hai tăng 3,96 gam.

(a) Viết công thức cấu tạo và gọi tên của Y. Biết rằng Y không có phản ứng tráng bạc, Y phản ứng với dung dịch KMnO₄ loãng, lạnh tạo  ra chất hữu cơ Y₁ có khối lượng M_Y1 = M_Y +34. Cứ 1,48 gam Y phản ứng vừa hết với 20 ml dung dịch NaOH 1M và tạ ra hai muối.

(b) Hợp chất hữu cơ Z là đồng phân của Y. Viết công thức cấu tạo của Z, biết rằng 0,37 gam Z phản ứng vừa hết với 25 ml dung dịch NaOH 0,1M, dung dịch tạo ra phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO₃/NH₃ đến hoàn toàn, thu được 1,08 gam Ag kim loại. Z chỉ phản ứng với H₂/Pd_, t⁰ theo tỉ lệ mol 1: 1.

Answer 1

[Ngô Quang Sinh]

a) Gọi CTPT của Y là C_xH_yO_z ( x, y, z  € N*)

Đốt cháy Y sản phẩm thu được gồm H₂O và CO₂. Khi cho sản phẩm qua H₂SO₄ đặc dư thì H₂O bị hấp thụ, tiếp tục cho qua KOH dư thì CO₂ bị hấp thụ

=> m_{B1 tăng} = m_H2O = 0,72 (g)  => n_H2O = 0,72/18 = 0,04 (mol)

m_{B2 tăng} = m_CO2 = 3,96 (g) => n_CO2 = 3,96/44 = 0,09 (mol)

BTKL: n_{O (trong A)} = (m_A – m_C – m_H )/16 = (1,48 – 0,09.12 – 0,04.2 )/16 = 0,02 (mol)

Ta có: x : y : z = n_C : n_H : n_O

 = 0,09 : 0,08 : 0,02

= 9 :8 : 2

CTPT trùng với CT ĐGN => CTPT củaY là: C₉H₈O₂

Độ bất bão hòa của Y: C₉H₈O₂: k = ( 9.2 + 2 – 8) /2 = 6

Y không tham gia phản ứng tráng bạc => Y không có cấu tạo nhóm – CHO trong phân tử

Y + KMnO₄ →  Y₁ ( M_Y1 = M_Y + 34 ) => Y có chứa liên kết đôi C=C khi phản ứng với KMnO₄ sẽ tạo thành C(OH)-C(OH)

n_Y = 1,48: 148 = 0,01 (mol) ; n_NaOH = 0,02 (mol)

n_Y : n_NaOH = 1: 2 và sản phẩm tạo thành 2 muối => Y là este của axit cacboxylic và phenol hoặc dẫn xuất của phenol

Vậy CTCT của Y thỏa mãn là: CH₂=CH-COOC₆H₅: phenyl acrylat

3CH₂=CH-COOC₆H₅ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3CH₂(OH)-CH(OH)-COOC₆H₅ + 2MnO₂↓ + 2KOH

b) Z là đồng phân của Y => Z có cùng CTPT là: C₉H₈O₂

n_Z = 0,37/148 = 0,025 (mol); n_NaOH = 0,025 (mol); n_Ag = 0,01 (mol)

n_Z : n_NaOH = 1: 1 => Z có 1 trung tâm phản ứng với NaOH

Ta thấy n_Ag = 4n_Z => Z phải phản ứng với NaOH sinh ra cả 2 chất hữu cơ đều có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc ( mỗi chất tham gia phản ứng tráng bạc sinh ra 2Ag)

Z chỉ phản ứng với H₂ ( Pb, t⁰) theo tỉ lệ 1: 1 => Z có 1 liên kết đôi C=C ngoài mạch

Vậy CTCT của Z thỏa mãn là: HCOOCH=CH-C₆H₅

HCOOCH=CH-C₆H₅ + NaOH → COONa + C₆H₅CH₂CHO

HCOONa + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O → NH₄O-COONa + 2Ag ↓ +  2NH₄NO₃

C₆H₅CH₂CHO + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O → C₆H₅CH₂COONH₄+ 2Ag↓ + 2NH₄NO₃