Từ một loại tinh dầu có nhiều trong các loài cây thuộc họ cam quýt, sả, chanh sim, … người ta điều chế được hai chất hữu cơ X và Y (X và Y là hai đồng phân hình học của nhau). Kết quả phân tích cho thấy chất X chứa 78,90% carbon; 10,58% hydrogen; phần còn lại là oxygen. Trên phổ MS của X, người ta thấy có peak ion phân tử [M+] có giá trị m/z bằng 142. Chất X phản ứng được với dung dịch silver nitrate trong ammoniac, tạo kết tủa bạc. Khi bị oxygen hóa mạnh, X cho ra hỗn hợp sản phẩm gồm: acetone, oxalic acid và levulinic acid (CH3COCH2CH2COOH). Khi cho chất hữu cơ X phản ứng với bromine trong dung môi carbon tetrachloride theo tỉ lệ mol 1 : 1, thu được ba dẫn xuất đibromine. Hãy xác định công thức cấu tạo của X và Y. Biết rằng phân tử X bền hơn phân tử Y.
Câu trả lời tốt nhất
Số C = 152.78,90%/12 = 10
Số H = 152.10,58%/1 = 16
Số O = (152 – 12.10 – 1.16)/16 = 1
X là C10H16O
X + AgNO3/NH3 tạo Ag nên X có nhóm -CHO
Oxi hóa X tạo 3 sản phẩm CH3COCH3, HOOC-COOH, CH3COCH2CH2COOH nên X có 2C=C.
Mặt khác, X + Br2/CCl4 (1 : 1) tạo 3 dẫn xuất dibromine nên X có 2C=C cách nhau bởi 1C-C.
Cấu tạo của X:
(CH3)2C=CH-CH=C(CH3)-CH2-CH2-CHO
Cấu tạo 3 dẫn xuất:
(CH3)2CBr-CHBr-CH=C(CH3)-CH2-CH2-CHO
(CH3)2C=CH-CHBr-CBr(CH3)-CH2-CH2-CHO
(CH3)2CBr-CH=CH-CBr(CH3)-CH2-CH2-CHO
X bền hơn Y nên X ở dạng trans, Y ở dạng cis.
Dạng trans bền hơn dạng cis vì các nhóm thế lớn phân bố 2 phía khác nhau và ở xa nhau hơn giúp giảm va chạm giữa các nhóm và giảm thiểu cản trở không gian.