Câu 10: Kiến thức tổng hợp

1. Vẽ công thức cộng hưởng của amide A:

2. Khi nguyên tử nitrogen của amide B gắn vào hai dị tố thì cặp electron chưa liên kết trên dị tố sẽ gây ra hiệu ứng hướng phân (anomeric), do đó phản ứng thế nucleophile có thể diễn ra trên nguyên tử nitrogen của amide. a) Khi Y là nhóm ethoxy, Z là nhóm chức lần lượt chứa N, O hoặc một nguyên tử F thì amide được thế bởi dị tố nào (N, O, F) sẽ có hiệu ứng hướng phân mạnh nhất? b) Hiệu ứng hướng phân được tăng cường hay làm suy giảm khi amide chuyển hóa thành sulfonamide? Giải thích ngắn gọn. 3. Kĩ thuật “chỉnh sửa phân tử” có tiềm năng vô cùng to lớn trong lĩnh vực tổng hợp hữu cơ. Gần đây, các nhà khoa học đã sử dụng các amide với hiệu ứng hướng phân để chỉnh sửa khung sườn của amine bậc hai, trực tiếp “xóa bỏ” các nguyên tử nitrogen, giải phóng khí nitrogen và tạo thành các liên kết C-C. Đây là đột phá so với kĩ thuật hồi tổng hợp [tổng hợp ngược] truyền thống.

Các kết quả chỉ ra rằng sự tạo thành liên kết C-C diễn ra qua một cơ chế cặp-gốc tự do chặt chẽ, theo đó, trong quá trình “xóa bỏ” nguyên tử nitrogen, hai gốc được tạo thành và sau đó chúng kết hợp để tạo thành sản phẩm. Hãy vẽ cấu tạo của hai trung gian quan trọng trong quá trình chuyển hóa này. 4. Phản ứng chuyển vị kép (chuyển vị Dyotropic) đề cập đến sự chuyển vị đồng thời của hai liên kết σ trên hai nguyên tử kề nhau,

và vị trí của các nhóm thế trên khung sườn cũng thay đổi tương ứng. Mô tả tổng quát cho chuyển vị được cho trong hình dưới:

Phản ứng này có đặc trưng lập thể cao và được sử dụng rộng rãi trong tổng hợp các phân tử phức tạp. Dựa vào thông tin đã cho ở trên, hãy hoàn thành các chuyển hóa sau (phải biểu diễn cấu trúc ba chiều của phân tử và chỉ ra cấu hình lập thể của tâm thủ tính). a)

b)

c)

d) Vẽ cấu tạo hợp chất trung gian trong quá trình chuyển hóa sau và xác định cấu hình lập thể của các nguyên tử carbon bất đối trong cấu tạo sản phẩm mà hóa lập thể chưa được chỉ rõ:

Các từ viết tắt: Ar: aryl; Bn: benzyl; tBu: tert-butyl; 0.5 eq: 0.5 đương lượng [chất phản ứng]; Et: ethyl; Me: methyl; Ph: phenyl; THF: tetrahydrofuran; TMS: trimethylsilyl; Ts: p-toluenesulfonyl.

Hướng dẫn

1.

2.

a) Nguyên tử F. b) Suy giảm. Các sulfonamide có tính acid mạnh hơn amide và không thuận lợi để tham gia phản ứng thế SN1.

3.

4.