Kết quả phân tích nguyên tố của hợp chất hữu cơ X: %C = 50,38%; %H = 6,87% về khối lượng, còn lại là O. Phân tử khối của hợp chất X được xác định thông qua phổ khối lượng với peak ion phân tử có giá trị m/z lớn nhất bằng 262. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ thu được muối sodium của acid Y và hỗn hợp A gồm hai alcohol thuộc cùng dãy đồng đẳng. Hóa hơi hoàn toàn 1,24 gam hỗn hợp A thu được thể tích hơi đúng bằng thể tích của 0,84 gam N2 đo ở cùng điều kiện. Khi cho cùng một lượng acid Y phản ứng hết với dung dịch NaHCO3 hoặc phản ứng hết với Na, thì thể tích khí CO2 thu được gấp 1,5 lần thể tích khí H2 đo trong cùng điều kiện.
a) Xác định công thức phân tử của các alcohol trong hỗn hợp A.
b) Acid Y (2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid) có trong nhiều loại trái cây và rau quả, đặc biệt trong trái cây họ cam quýt. Acid Y lần đầu tiên được phân lập vào năm 1784 bởi nhà hóa học Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele, bằng cách kết tinh nó từ nước cốt chanh. Xác định công thức cấu tạo của X và Y.
Nếu học sinh không làm được câu a) thì có thể làm câu b).
Câu trả lời tốt nhất
(a)
Số C = 262.50,38%/12 = 11
Số H = 262.6,87%/1 = 18
Số O = (262 – 11.12 – 18.1)/16 = 7
X là C11H18O7
nCO2 = 1,5nH2 —> Số COOH = ¾(Số H linh động)
X tối đa 3 chức ester —> Y có tối đa 3 chức acid
—> Y có 3COOH và 4H linh động —> Y còn có 1OH
Y dạng HO-R(COOH)3 nên các alcohol đều đơn chức.
nA = nN2 = 0,03 —> MA = 124/3 —> Có CH3OH.
Các alcohol có phân tử khối chẵn nên nếu chúng có tỉ lệ mol 1 : 1 thì MA sẽ là số nguyên (trái với kết quả trên)
—> Hai alcohol có tỉ lệ mol 1 : 2.
TH1: A gồm CH3OH (0,01) và R’OH (0,02)
mA = 0,01.32 + 0,02(R’ + 17) = 1,24 —> R’ = 29: -C2H5
A gồm CH3OH (0,01) và C2H5OH (0,02)
X là HOC3H4(COOCH3)(COOC2H5)2
Y là HOC3H4(COOH)3
TH2: A gồm CH3OH (0,02) và R’OH (0,01)
mA = 0,02.32 + 0,01(R’ + 17) = 1,24 —> R’ = 43: -C3H7
A gồm CH3OH (0,02) và C3H7OH (0,01)
X là HOC3H4(COOCH3)2(COOC3H7)
Y là HOC3H4(COOH)3
(b) Cấu tạo của Y (2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid):
……CH2-COOH
……|
HO-C-COOH
……|
……CH2-COOH
Cấu tạo của X:
……CH2-COO-CH3
……|
HO-C-COO-C2H5
……|
……CH2-COO-C2H5
……CH2-COO-C2H5
……|
HO-C-COO-CH3
……|
……CH2-COO-C2H5
……CH2-COO-CH3
……|
HO-C-COO-CH3
……|
……CH2-COO-CH2CH2CH3
……CH2-COO-CH3
……|
HO-C-COO-CH2CH2CH3
……|
……CH2-COO-CH3
……CH2-COO-CH3
……|
HO-C-COO-CH3
……|
……CH2-COO-CH(CH3)2
……CH2-COO-CH3
……|
HO-C-COO-CH(CH3)2
……|
……CH2-COO-CH3
