Lập sơ đồ tổng hợp hữu cơ: chọn tác nhân, điều kiện, hiệu suất và hiệu quả nguyên tử

Mô phỏng giúp học sinh lập sơ đồ chuyển hoá giữa các hợp chất hữu cơ, ôn lại tính chất của alkane, alkene, dẫn xuất halogen, alcohol, aldehyde, ketone, carboxylic acid (Hoá học 11), ester và amine (Hoá học 12). Mỗi bước là một phản ứng trong chương trình: thế gốc tự do bằng Br₂ khi chiếu sáng, cộng HBr và cộng nước vào alkene (quy tắc Markovnikov), thế nucleophile bằng NaOH loãng, KCN (tăng mạch carbon) hay NH₃ dư, tách HBr bằng kiềm trong ethanol, oxi hoá alcohol bằng K₂Cr₂O₇ trong acid (chưng cất lấy aldehyde hay đun hồi lưu thành acid), ester hoá có H₂SO₄ đặc, thuỷ phân nitrile, khử bằng NaBH₄ hoặc LiAlH₄. Hiệu suất mỗi bước là giá trị điển hình để minh hoạ, không phải số đo. Học sinh chọn bài (ví dụ ethane → ethanal, bromoethane → propanoic acid, ethene → methyl propanoate, hay bài bảo vệ liên kết C=C), rồi chọn tác nhân và điều kiện cho từng bước. Chọn sai sẽ nhận lời giải thích (ví dụ –OH là nhóm khó tách, ketone không bị oxi hoá, thiếu xúc tác). Mỗi bước hiện phương trình đã cân bằng, sản phẩm phụ, hiệu quả nguyên tử và hiệu suất; biểu đồ cho thấy hiệu suất tổng là tích các hiệu suất và giảm dần theo số bước, bản đồ nhóm chức đánh dấu đường đã đi. Thanh trượt khối lượng chất đầu cho biết khối lượng sản phẩm lí thuyết và thực tế. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao muốn điều chế aldehyde từ alcohol bậc một phải chưng cất ngay, còn muốn có carboxylic acid thì đun hồi lưu? – Vì sao sơ đồ bốn bước, mỗi bước hiệu suất 80 %, chỉ cho hiệu suất tổng khoảng 41 %? – Phản ứng nào giúp tăng thêm một nguyên tử carbon vào mạch, và hiệu quả nguyên tử của nó là bao nhiêu?