Cho các chất sau : etylbenzen; p-xilen; o-xilen; m-xilen; 1,3,5-trimetylbenzen; 1,2,4-trimetylbenzen. Số các chất đã cho khi tác dụng với clo (Fe, to) thu được tối đa 2 dẫn xuất monoclo là A. 4. B. 3. C. 2. D. 1.
Làm ơn, ai đó có thể chia sẻ kinh nghiệm hoặc ý tưởng để mình có thể vượt qua câu hỏi này không? Thanks mọi người.

Phương pháp giải:

Để tạo được dẫn xuất monoclo, các chất được tác dụng với clo (Fe, to) theo cơ chế cộng clo vào vị trí ortho, meta hoặc para của nhóm metyl.

- Etylbenzen chỉ tạo được 1 sản phẩm monoclo (cộng clo vào vị trí ortho hoặc para so với nhóm etyl).
- Các xilene (p-xilen, o-xilen, m-xilen) cũng chỉ tạo được 1 sản phẩm monoclo mỗi loại (cộng clo vào vị trí para của nhóm metyl).
- 1,3,5-trimetylbenzen tạo được 1 sản phẩm monoclo khi clo cộng vào các vị trí ortho so với các nhóm metyl.
- 1,2,4-trimetylbenzen có thể tạo được 2 sản phẩm monoclo khi clo cộng vào các vị trí ortho so với nhóm metyl.

Vậy tổng cộng có 4 chất tạo được tối đa 2 dẫn xuất monoclo khi tác dụng với clo (Fe, to): etylbenzen, 1,3,5-trimetylbenzen, 1,2,4-trimetylbenzen.

Đáp án là: A. 4.

Theo quy tắc đếm tổ hợp, ta xét số lượng vị trí tác dụng của clo trên phân tử từng chất hữu cơ. Etylbenzen có 3 vị trí, p-xilen có 2 vị trí, 1,3,5-trimethylbenzen có 3 vị trí, trong khi các chất còn lại chỉ có 1 vị trí. Vậy số chất thu được là 3.

Nếu xét thông qua tổ hợp học, ta có thể tính số cách tạo ra dẫn xuất monoclo từ từng chất hữu cơ. Etylbenzen có 3 cách, p-xilen có 2 cách và 1,3,5-trimethylbenzen có 3 cách. Khi tối đa 2 dẫn xuất, ta có thể thu được 3 chất.

Để giải bài toán này, ta cần xem xét khả năng của từng chất hữu cơ trong số các chất đã cho khi tác dụng với clo. Etylbenzen, p-xilen và 1,3,5-trimethylbenzen đều có thể tạo ra 2 dẫn xuất monoclo, trong khi o-xilen, m-xilen và 1,2,4-trimethylbenzen chỉ tạo ra 1 dẫn xuất. Vậy số chất thu được là 3.

Bằng cách sử dụng nguyên tắc cơ bản về số lượng dẫn xuất có thể tạo ra khi tác dụng với clo, ta đếm số lượng vị trí trên phân tử chất hữu cơ mà clo có thể tác dụng để tạo ra dẫn xuất monoclo. Trong trường hợp này, etylbenzen có 3 vị trí, p-xilen có 2 vị trí và 1,3,5-trimetylbenzen có 3 vị trí. Vậy số chất thu được là 2.