TUYỂN TẬP ĐỀ KIỂM TRA HÓA HỌC HỮU CƠ THI THỬ OLYMPIC HÓA HỌC QUỐC TẾ TẬP 4 (ĐÁP ÁN)

Page 1

ĐỀ KIỂM TRA HÓA HỮU CƠ OLYMPIC QUỐC TẾ

vectorstock.com/2358396

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

TUYỂN TẬP ĐỀ KIỂM TRA HÓA HỌC HỮU CƠ THI THỬ OLYMPIC HÓA HỌC QUỐC TẾ TẬP 4 (ĐÁP ÁN) WORD VERSION | 2022 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594


/

ĐỀ ÔN THI CHỌ N HSG OLYMPIC HÓA Họ C QUỐC TẾ Ọ

&

< r



G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

ĐỀ SỐ 13 Câu 1: 1. Cho các hợp chất dị vòng sau:

Imidazole

Oxazole

Thiazole

a) Dựa vào quy tắc Hucken, hãy cho biết các dị vòng trên là hợp chất thơm h vòng trên. b) So sánh (có giải thích) nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và tính bazơ của c) Đề nghị cơ chế phản ứng thủy phân este RCOOR’ trong nước khi có le. idazole và photgen. d) Đề nghị cơ chế phản ứng tạo thành 1,r-cacbonylđiimiđazol (C7H 6 Hướng dẫn giải a) Cả ba dị vòng là hợp chất thơm vì chứa hệ thống vòng phẳng và số electron n liên hợp là 6 (thỏa mãn 4n + 2, với n = 1). b) Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và tính bazơ đều giảm theo thứ Imidazole > Thiazole > Oxa: Giải thích: - Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi: Imidazole tạo kết hiđro liên phân tử. Thiazole có khối lượng phân tử và độ phân cực lớn hơn oxazole. - Tính bazơ: Nguyên tử O có độ âm điện lớn nhấ giảm mật độ electron trên nguyên tử N nhiều nhất. Do đó, oxazole có tính bazơ yếu nhất. liên hợp của imidazole bền hơn dạng axit liên hợp của thiazole vì điện tích dương được giải tỏa bởi hiệu ứng +C của nguyên tử N (nguyên tử S có kích thước lớn nên hiệu ứng +C yếu hơgahiiti^ ng -I). Do đó, thiazol có tính bazơ yếu hơn imidazole.

Q — Q„ « -NH

2. Cho giản đồ năng lượng của cá' phân tử etilen, buta-1,3-đien,

Ỏ —Ồ -N

-NH

+

+

-NH

+

nC=c liên kết và orbital n*c=c phản liên kết trong những uta-1,3-đien và acrolein như sau:

— 2,5

'•5-

B CHO 0

■ ft -8,5

-ff

L,3-đien

l-Metoxibuta-l,3-đien

-10,5-ff g - g

Etilen

CHO

-10,9-ff

Acrolein

Bt rằng, chênh lệch mức năng lượng giữa các HOMO và LUMO các thấp thì tương tác càng mạnh ^à phản ứng càng dễ xảy ra. Mặt khác, các orbital phải có cùng tính đối xứng thì mới có thể tương tác với nhau. a) Hãy cho biết sự ảnh hưởng của các nhóm đẩy electron và các nhóm hút electron đến năng lượng của HOMO và LUMO? C O ' S u ờ ểiỷ tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ổ u ờ i/ ê iể h ỷ

1


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

b) Thực hiện phản ứng Diels - Alder với hai hỗn hợp sau: - Hỗn hợp A: buta-1,3-đien và etilen. - Hỗn hợp B: 1-metoxibuta-1,3-đien và acrolein. Dự đoán nhiệt độ và thời gian thực hiện phản ứng với hai hỗn hợp trên. Từ đó, hãy nhận xét phản ứng Diels - Alder sẽ xảy ra tốt khi các chất phản ứng có cấu trúc như thế nào? c) Phản ứng của hỗn hợp B có thể tạo ra hai sản phẩm như sau: OMe

OMe

OMe

(I)

(II)

í '

_

Hãy cho biết trong hai chất I và II thì chất nào sản phẩm chính? Giải thích Hướng dẫn giải óm hút electron làm a) Nhóm đẩy electron làm tăng năng lượng của HOMO và của L giảm năng lượng của HOMO và LUMO. b) Phản ứng giữa buta-1,3-đien và etilen: AE = 1,5 - (-9,1) = 10,6 e Phản ứng giữa 1-metoxibuta-1,3-đien và acrolein: AE = 0 - (-8,5) = 5 eV Vậy phản ứng của hỗn hợp B xảy ra dễ dàng hơn so với hỗn h Do đó, nhiệt độ phản ứng của B sẽ thấp hơn (khoảng 100oC) của A (khoảng 165oC, và thời gian phản ứng của B sẽ ngắn hơn (khoảng 2 giờ) của A (0,5 giờ). các nhóm đẩy electron và Phản ứng Diels - Alder sẽ xảy ra tốt hơn khi diene có gắn thêm t dienophile có gắn thêm các nhóm hút electron. c) Nếu 1-metoxibuta-1,3-đien là HOMO và acrolein rolein là LUMO thì sẽ tạo ra X và sự chênh lệch năng lượng giữa HOMO và LUMO là 8,5 eV. Nếu 1-metoxibuta-1,3-đien là LUMO và acrolein thì sẽ tạo ra Y và sự chênh lệch năng rolein là HOMO HO lượng giữa HOMO và LUMO là 13,4 eV. Sự chênh lệch năng lượng giữa HOMO và LUMO càng thấp thì tương tác càng mạnh và phản ứng càng dễ xảy ra. Do đó, 1-metoxibuta-1,3-đien là HOMO và acrolein là LUMO. Mặt khác, tương tác giữa các orbital có kích thước tương đồng nhau sẽ tốt hơn (như hình vẽ dưới). Vậy I là sản phẩm chính và II là sản phẩm phụ. OMe AE = 2,5 - (-10,9) = 13,4 eV

LUMO Me

CHO

CHO

AE = 0 - (-8,5) = 8,5 eV - large

HOMO MeO small - large LUMO

AE = 0 - (-8,5) = 8,5 eV large - small CHO

CHO v“ '

iữa dạng enol của xiclohexanon với ICl xảy ra tương đối nhanh. Để xác định hàm lượng đclohexanon, người ta tiến hành thí nghiệm sau: )a tan 10 gam xiclohexanon trong MeOH và sau đó thêm 2 mmol NaHCO 3 . ìêm tiếp 1 ml dung dịch ICl 2M (dung môi MeOH) và sau đó trộn đều hỗn hợp. Thêm lượng dư dung dịch Nai vào hỗn hợp sau phản ứng.

C ốU (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M ô n ỷ c ổ tfià w c ắ à u c ã à d è ẩ tở d / ê iè iỷ

2


Gùúnùêii:

Hóa Học Hữu Cơ

- Tiến hành chuẩn độ lượng 13 sinh ra thì cần vừa đủ 1,594 ml dung dịch Na 2 S2 Ơ3 1M. a) Tính phần trăm hàm lượng xiclohexanon đã bị enol hóa (Cho: C = 12; H = 1; O = 16). b) Nêu vai trò của NaHCO3. Có thể thay NaHCƠ3 bằng Na2CƠ3 được không? Giải thích. Hướng dẫn giải .o O H

-HC1 I-C 1

ICl + 2II3

n ICl dư

+

I- + Cl­

2 S 2O 3

= 2 •1 5 9 4 = ° ’7 9 7 m m ơ l ^

n enol

---- > S4 O6 3 + 313 = 2 - ° ’797 = 1,203 mmol

1,203 n xiclohexanon = 10 « ° ’102 mol ^ %enol = -.100% « 1,1 79% 98 0,102.1000 Peton - enol sẽ chuyển dịch c) NaHCƠ 3 có vai trò là trung hòa axit HCl tạo thành. Khi đó cânn bang xe theo chiều tạo ra enol và phản ứng sẽ xảy ra nhanh hơn. Nếu thay NaHCO3 thành Na2CƠ3 thì sẽ xảy ra quá trình t (do Na2CƠ3 có tính bazơ mạnh hơn NaHCO3) nên phương pháp trên sẽ không thực hiện I Câu 2: 1. Đun hợp chất III ở 220oC trong benzen, thu đượ (C 12H 18O2 ) đơn vòng. Vẽ công thức cấu tạo và đề nghị cơ chế phản ứng COONa Hướng dẫn giải OTs (III)

ợc phân lập từ rễ cây me rừng (Phyllanthus Emblica Linn.).

2. Glochodiol là một chất bột màu Cấu trúc của glochodiol như sau:

J H1

H

>!Ỉ!

H

HO

Jaa = 8 - 14 Hz Joe = 0 - 7 Hz Jee = 0 - 5 U z

Từ dữ kiện phổ ‘H-NMR (tần số của máy đo là 500 MHz) của hai proton Hi và H 3 : a) Hãy cho biết hình dạng mũi tín hiệu của hai proton trên. Vì sao chúng lại có hình dạng như vậy? b) Tính các hằng số ghép (J, đơn vị Hz) của hai tín hiệu trên. c) Xác định cấu trúc chính xác và vẽ cấu dạng bền nhất của glochodiol. Hướng dẫn giải C2 nằm kế các nguyên tử cacbon bất đối nên hai proton của C 2 không tương đương nhau. Do đó* Kúng sẽ tách các tín hiệu của các proton Hi và H 3 thành hình dạng mũi đôi - đôi. P?0tOn Hi có dạng mũi đôi - đôi với các hằng số ghép là: J i = 500(3.280 - 3.259) = 10,5 Hz hoặc J i = 500(3.271 - 3.249) = i l Hz

<

J 2 = 5 0 0 (3 . 2 8 0 - 3 .2 7 1 ) = 4,5 Hz hoặc J 2 = 500(3.259 - 3.249)= 5 Hz Proton H 3 có dạng mũi đôi - đôi với các hằng số ghép là: '& Ü U c o u (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à u c ử a d è ẩ tở d / ê iể h ỷ

3


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

J i = 500(2.997 - 2.990) = 3,5 Hz J 2 = 500(2.990 - 2.984) = 3,0 Hz Proton Hi cộng hưởng ở ỗH 3.27 dưới dạng mũi đôi - đôi có hằng số ghép J = 10.5, 5.0 Hz nên proton này ở vị trí trục hay nhóm -O H gắn trên Ci ở vị trí xích đạo. f Proton H 3 cộng hưởng ở ỗH 2.99 dưới dạng mũi đôi - đôi có hằng số ghép J = 3.5Â 0HZrnên proton này ở vị trí xích đạo hay nhóm -O H gắn trên C3 ở vị trí trục. Vậy cấu trúc của glochOdipl là:

HO'

X"

OH

3. Vẽ công thức cấu tạo của 2, 3, 4, 5 trong sơ đồ chuyển hóa sau: CHO CH2=CHCOOEt C1

(c 14h 14o 2) (C12H13C103) H2S04 ►K2C03, DMF

(C12HnN02)

Biết 4 là dẫn xuất của naphtalen và 5 là dẫn xuất ơ quinolin. Hướng dẫ OH OAc „COOEt ^COOEt COOEt

COOEt

Chú ý: Giai đoạn tạo ra 2 là Baylis —HịỊmah reaction. 4. Ingenol là một hợp chất thiên nhiên có khả năng ức chế sự phát triển khối u của bệnh ung thư máu và kháng virus HIV. Hợp chất này được tổng hợp theo sơ đồ sau:

'& Ü U c o u (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố tfià w c ắ à u c ử a d è ẩ tở d / ê iể h ỷ

4


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

1. HC1, H20 , THF

2nd Grubbs PhMe, t°

1. 12 , PPI13, imidazole

OPMB SeOi, íBuOOH CH2C12, AcOH, H20

2 2

2

VO(acac)2 'BuOOH, PhH

_

_

(c 28h 36o4) 12 "

(C2gH340 6)

1. DMP, CH2C12 2. RhCl-,, EtOH, H20

3

2

_

'BuOH, THF

i

____

«r34o5)

1. TMSOTf, Et3 N, CH2C12 1. Me2C(OMe)2, r TỊ „ TT 7 7 7777 ^ 13 " 2. NaBH4, MeOH

4

1. MsCl, Et3 N, CH2 C12 (NH4)6Mo7 0 24, H2 O2 15 2. PhSH, Li2C 0 3, D M f’ EtOH, H20

Se02, Si0 2 THF

(C29H360 6S)

Ingenol HO Hơ

_

(c2gH34o 4)

PhH

(C

acac: acetylacetonate PPTS: pyridini!m/j-toluenesulfonate ■Martin periodinane : 6h 4c h 2-

x—OH

Vẽ cấu trúc của các chất từ 6 đến 18. Hướng dẫ

C O ' Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ử a d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

5


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

"/ C 0

y ỵ \

/

0

V ĩ

HO

OPM B

OPM B

10

OPM B

Câu 3: 1. Nuciferine được phân lập từ cây hoa sen (Nelumbo nucífera). Hợp chất này thường được dùng để chữa trị bệnh hạ đường huyết và được tổng hợp qua các giai đoạn sau: Giai đoạn 1: :4 ,AcOH

L 1A IH 4

19 ' _

_

THF

( C 10H n N O 4)

M eO

_

20

_

( C 10H 15N O 2)

MeOCOCl — 21 THF _ _ _ ( C 12H 15N 0 4)

Giai đoạn 2: M eN O ,

Br

C O N H 4, A c O H

BF3-Et2Q D C M , C H C 1, ’ 3

^

_

NaBH4

22

_ _

(C8H6N 0 2Br)

2S

C H 2C1 2

AIBN

2

2

1. NaOH, EtOH ------- 24 23 . „ _ 2 . H 2S 0 4 _ ___ (C8H8N 0 2Br) 2 4 (C8H7 OBr) _

^

R ll c n H * 26 " ( C a j H j a N O ^ r ) B u 3S n H (C 20H 21N O 4)

Nuciferine

c o u d u d o * tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à u c ử a d è ổ u ờ i/ ê iể h ỷ

6


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

a) Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 19 đến 2ổ. b) Cho nuciferine phản ứng với lượng dư MeI/Ag 2 O rồi nung nóng, thu được hỗn hợp sản phẩm gồm 27 và 28 đều có công thức phân tử là C20H 23NO 2 . Mặt khác, cho nuciferine phản ứng với CHCh có mặt NaOH, tạo ra 29 (C20H 21NO 3) có phản ứng với thuốc thử Tollens. Vẽ công thức cấu tạo của 27, 28, 29. Hướng dẫn giải

CHO

+ N, COOH

C ốU (ù cờ n y tắ à rtẮ c ố n y d ắ ổ ỉtỷ c ố (ử à ã cắààu c ã à d è ắ íờ ỉ/ ê iể n ỷ

7


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ Hướng dẫn giải

COOH

3. Neopupukean-4-on là chất trung gian trong quá trình tổng hợp một số hợp chất thiên nhiên. Hợp chất này được tổng hợp từ carvone theo sơ đồ sau: '& ữ u c o u (ủ eờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à u c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

8


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

1. NaOH 10%, MeOH

30

31

32

1. (COCl)2, PhH

33

Câu 4: metyl)fufural (36). Đun 36 trong dung 1. Đun fructozơ với dung dịch H 2 SO4 98%, thu đượ dịch axit loãng, thu được axit levulinic (37) và axit fo Cho các dữ kiện phổ NMR (đo trong dung môi D 2 O) của 37 như sau: Hz 2,80 (t, J = 8,0 Hz). Phổ 1H-NMR (Sh, ppm): 2,15 (s); 2,52 (t; J = 8,0 Hz); Phổ 13C-NMR (Sc, ppm): 27,8; 29,1; 37,7; 177,4; 213,8. a) Vẽ công thức cấu tạo của 36 và 37. b) Đề nghị cơ chế phản ứng chuyển hóa 36 thành 37. - thức ■ cấu tạo của - các - ch- <ttừ 38 đếr -- trong sơ đồ chuyển hóa sau: ến 45 c)■-Vẽ công . . ... EtOH Axit levunilic

HT*£H2)2'

PhN=C=S

40

(c7h 14n 2o 3) NaOH

43

(C14H17N30 2S)

ClCH2COOEt k 2co 3

44

41

(C14H19N30 3S)

H2NNH2

45

(C16H21N50 3S)

ích) khả năng phản ứng với 45 của các hợp chất sau: /laminobenzanđehit, ^-nitrobenzanđehit, benzanđehit e) Thực hiện phản ứng giữa axit levulinic với benzanđehit có mặt piperiđin và axit axetic, thu được 46 (C 12H 12O3 ). Đun 46 với hiđrazin, thu được 47 (C 12H 12N 2 O). Tiến hành phản ứng tách hiđro bằng cách cho 47 tác dụng với OT-O2N-C 6H 4 -SO3Na, tạo ra 48. Vẽ công thức cấu tạo của 46, 47, 48. Hướng dẫn giải a) Công ông thức cấu tạo của 23 và axit levulinic: Ọ d) Hãy so sánh (có

COOH ♦

,

3 6

3 7

b) Cơ chế phản ứng chuyển hóa 36 thành 37:

*

310 isử 'CH O&

CHO OH

OH 0

c o tt Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ã à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

9


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

OH

OH

-HCOOH -H+

o

c) Công thức cấu tạo của các chất từ SS đến 45: Ọ

NHNH

COOEt 38 (X

CL Đ

NH NHNH,

Ptí 43

44

45

d) Mật độ điện tích dương trên nguyên tử C trong nhó càng cao thì càng dễ phản ứng với nhóm -NHNH 2 . Vì nhóm -N O 2 có hiệu ứng -C và nhi e2 có hiệu ứng +C nên khả năng phản ứng của các anđehit với 31 tăng dần theo thứ tự sau: p -đimetylaminobenzanđehit < Benzanđehit < p -Nitrobenzanđehit e) Công thức cấu tạo của 46, 47, 48: N-N H Ph

^

COOH

32

A Ph— ' ^

N

'

Ph-

33

34

2. Aigialomycin D được phân lập từ nấm Aigialus parvus. Nhiều nghiên cứu cho thấy hợp chất này có khả năng chống kí sinh trùng sốt rét. Aigialomycin D được tổng hợp từ D-ribozơ theo sơ đồ sau: H O ^v,

51

Ph,P=CHCOOMe — -----= r= -------- ► 52

Aỉgialomycin D

Vẽ cấu trúc của các chất từ 49 đến 62. c o i (ûcdnÿ tắ à n ắ / cCOnỹM ôn ỷ c ố (ửàu/ c ắ ẩ ti c ó à d

& ùờ ũ ể n ỷ

10


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ Hướng dẫn giải I

MeOOC

MeOOC

MOMO

MOMO

MOMO

Chú ý: Chuyển hóa 61 thành^ 2 làRamberg - Backlund reaction. 3. Nardoaristolone B là một hợp chất thiên nhiên có nhiều hoạt tính sinh học thú vị. Hợp chất này được tổng hợp theo sơ đồ sau

63 (CgH14o )

67

íBuLi, THF

LDA, TMSC1 Li2C 03, LiBr PhSeCHoCHO _ „ „ — *- 64 Br,, THF - DMF, 100°c ” LDA, EtoO 2 (CgH12o ) 2

►657 " » 66

CH2 =CHCH2MgBr PCC 2ndGrubbs Mn(0Ac) 3 .2H20 ------ — 1 „ ------- 6 8 _ > 69— — »- 70 ,1 ' 1 — - 7 1 'BuOOH, EtOAc CH2C12 c h 2c i 2

Nardoaristolone B

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 63 đến 71. '& Ü U c o u d u d a * td à n Ẳ cOfuy M o n ỷ c ố d à t/ cắàtu c ứ a d è ổuời/ ũ ể n ỷ

11


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ Hướng dẫn giải

68

69

70

*

71

Chú ý: Bước 2 trong quá trình chuyển hóa chất đầu thành 63 là retro-aldol condensation. Câu 5: 1. Đun axit xiclohepta-2,4,6-trien-1-cacboxylic với SOCI2 trong PhH, thu được 72. Cho 72 phản ứng với CH2N 2 trong Et2 O ở 0oC, thu được 73. Đun 73 với CuSO 4 khan trong hexane, thu được 74. Cho 74 phản ứng với CH2N 2 trong Et2 O ở 0oC, thu được 75 và 76 (chỉ 75 có phản ứng với thuốc thử Tollens). Khử 76 bằng NaBH 4 trong EtOH, thu được 77. Cho 77 phản ứng với Ac2 O trong Py ở, thu được 78. Đun 78 trong Et2 O ở 345oC, thu được hiđrocacbon đa vòng 79 (C 11H 12) và 9,10-đihiđronaphtalen. a) Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 72 đến 79. b) Ở 120oC, phổ 1H-NMR của 79 cho thấy chỉ có duy nhất 1một tín hiệu ở dạng mũi đơn (singlet). Giải ải thích hiện tượng trên. c) Với sự phát triển của các xúc tác cơ - kim,4mptf ốhợp chất đa vòng khác được tổng hợp theo các sơ đồ sau: 74

LÌAIH4

NaH, Bu4N+r

Et2Ơ

= ^ C Ẽ ỹ ìr THF, DMF TMSCHN2, BuLi MeOH, Si02, THF, Et20

83

1. LiHMDS, PhNTf2 2. Bu3SnH, LiCl, Pd(PPh3)4

84

[AuL2]+SbF6-

CE^Q^23°C Biết 82 là dẫn xuấ

4. Vẽ công thức cấu tạo của 80, 81, 82, 83, 84, 85 và đề nghị cơ chế

phản ứng của ba giai đoạn chu.ìyển hóa có dùng xúc tác [AuL2]+SbF6. Hướng dẫn giải CHO

74 (Barbaralone)

AcO

0

76 (Bullvalone)

77

78

79 (Bullvalene)

Ở 120oC, trong phân tử 79 xảy ra sự chuyển vị Cope ([3,3]-sigmatropic) khiến cho 10 nguyên tử cacbon và 10 proton trong 79 trở nên giống nhau (đương lượng). Do đó, phổ 1H-NMR của 8 cho thấy chỉ có duy nhất một tín hiệu ở dạng mũi đơn (singlet). Chú ý: Bullvalene là “fluxional molecule” (phân tử không có tính cứng). c o u t& tdoệ' tắ à n ắ / c ố u y M o n ỷ c ố cổấu/ cắàtu O à d à ắ ùờ / ũ ể n ỷ

12


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ 9 10

8(

9 10 ,

9 10

* ( 3/Ị4 [3,3]

t3’3]

|

lL\ ^ / 5<C1-C7) \ ~ ^ ỵ 5 -(Crcg) 7

6

+(C3-C5)

7

6

+(C3-C10)

6

5

' -(C7-C8) 9 10

rTHF

MeOH, THF

2. NaN3, PhCH3 2. MeOH 3’ 3 Vc 18 18h 22 22n22o 3' 3 3. MeOH

nh2

H uperzine A

C ố i (û cd n ÿ tắ à n ắ / cố /u p d /Ỉổ fiỹy c ổ tfià w c ắ à ti O à d è ắ ù ờ / ũ è iỷ

13


Gùúnùêii:

Hóa Học Hữu Cơ

a) Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 86 đến 99. b) Bằng thực nghiệm, người ta thấy rằng các giai đoạn chuyển hóa 96 thành 98 không thể thay đổi trình tự của các tác nhân phản ứng. Nếu thủy phân 96 trong dung dịch NaOH có mặt MeOH trong THF thì sẽ thu được một sản phẩm không mong muốn là axit 100 (C 15H 17NO 5) có hai nhóm cacboxyl không n0 tvi nhem \7Ct \Tr\r\CT Q r*ar\V\ trAnrr r\hari fif r»r\rìCT+Vn'm r»ân ton r*na 1nn

1 “

“T •""" n ^ O H

Sr -""" n

H

C™

A

OMe

_

COOMe HO

MeOOC

HO

N

OMe

NC

N

OMe

MeOOC

OMe

91 HO OMe

OMe o

o

COOMe

COOMe 96

95

NHCOOMe 99

N ^_/O M e H20

OMe OH“

100

HOOC o

COOMe

-o '

OMe

3. Đề nghị sơ đồ tổng hợp các hợp chất sau từ những chất cho trước (được dùng thêm các chất hữu cơ cung cấp không quá 1 nguyên tử cacbon vào phản ứng, dung môi hữu cơ và các chất vô cơ khác):

'& Ü * c o ' dư ờng* tắ à n ắ / cống* M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à to O à d à ắ ù ờ / ũ ể n ỷ

14


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

o TMS

a)

b) MeO—V

y— CHO +

c o i (Ể ư ờ ỉip tắ à n ắ / cO n p dÁO nỹy CÓ tfià w c ắ à ti O à d è ắ ù ờ / ũ ể n ỷ

15


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ 1. Me2CuLi, Et20

a)

OMe b) n

c) f

^

OMe ch 3no 2

1 .0 3

2. Zn, H20

ohc

B o c 20

__ Boc „ NaOH N

MeCN, DMAP

'& ỉè * C ố i (û cd n ÿ tắ à n ắ / c ố a ỹ d /fô fiÿ y c ố tfià w c ắ à ti O à d è ắ ù ờ / ũ è iỷ

TFA CH2C12

lổ


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

ĐỀ SỐ 13 Câu 1: 1. Cho các hợp chất dị vòng sau: H .N.

//

-N Imidazole

-N Oxazole

a) Dựa vào quy tắc Hucken, hãy cho biết các dị vòng trên là hợp chất thơm hay b) So sánh (có giải thích) nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và tính bazơ của I

n thơm? trên. ết trong những

2. Cho giản đồ năng lượng của các orbital TCC=C liên kết và orbital n*=c phân tử etilen, buta-1,3-đien, 1-metoxibuta-1,3-đien và acrolein như sau: Năng lượng (eV) MeO MeO

---- 1,0

Q_j>CHO P MeO

- f f -9,1 MeO

-MButa-l,3-đien

l-Metoxibuta-1,3

Etilen

Acrolein

Biết rằng, chênh lệch mức năng lượng giữa IOMO và LUMO các thấp thì tương tác càng mạnh và phản ứng càng dế xảy ra. Mặt khác, các orbital phải có cùng tính đối xứng thì mớicó thểtương tác với nhau. a) Hãy cho biết sự ảnh hưởng của các nhóm đẩy electron và các nhóm hút electron đến năng lượng của HOMO và LUMO? b) Thực hiện phản ứng Diels^ A y pl^ tfi hai hỗn hợp sau: - Hỗn hợp A: buta-1,3-đien và etilen. - Hỗn hợp B: 1-metoxibuta-1,3-đien và acrolein. Dự đoán nhiệt độ và thời gian thực hiện phản ứng với hai hỗn hợp trên. Từ đó, hãy nhận xét phản ứng Diels - Alder sẽ xảy 4a^pt khi các chất phản ứng có cấu trúc như thế nào? c) Phản ứng của hỗn hợp B có thể tạo ra hai sản phẩm như sau: XH O

OMe /CHO

OMe

CHO (I)

(II)

Hãy cho biết trong hai chất I và II thì chất nào sản phẩm chính? Giải thích. 3. Phản ứng giữa dạng enol của xiclohexanon với ICl xảy ra tương đối nhanh. Để xác định hàm lượng enol của ủa xiclohexanon, người ta tiến hành thí nghiệm sau: 10 gam xiclohexanon trong MeOH và sau đó thêm 2 mmol NaHCO3. - Thêm tiếp 1 ml dung dịch ICl 2M (dung môi MeOH) và sau đó trộn đều hỗn hợp. - Thêm lượng dư dung dịch Nai vào hỗn hợp sau phản ứng. ^ ^Tiến hành chuẩn độ lượng I 33 sinh ra thì cần vừa đủ 1,594 ml dung dịch Na2S2O3 1M. a) Tính phần trăm hàm lượng xiclohexanon đã bị enol hóa (Cho: C = 12; H = 1; O = 16).

C O ' S u ờ ểiỷ tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ổ u ờ i/ ê iể h ỷ

1


Guta uie<t:

Hoa Hoc Him Cff

b) Neu vai tro cua N H C O 3 . Co the thay NaHCO 3 bang Na 2 CO3 duac khong? Giai thich. Cau 2: 1. Dun hap chat III a 220oC trong benzen, thu duac lacton 1 (C 12H 18O2 ) dan vong. Ve cong thuc cau tao va de nghi ca che phan ung xay ra. 2. Glochodiol la mot chat bot mau trang duac phan lap tu re cay me rung (Phyllanthus Emblica Linn.). Cau truc cua glochodiol nhu sau:

>8- 14 Hz J„7= 0 - 7 Hz HO

Tu du kien pho 1H-NMR (tan so cua may do la 500 MHz) cua hai va H 3 : a) Hay cho biet hinh dang mui tin hieu cua hai proton tren. Vi sao chung lai co hinh dang nhu vay? b) Tinh cac hang so ghep (J, dan vi Hz) cua hai tin hieu tren. c) Xac dinh cau truc chinh xac va ve cau dang ben nhat cua glochodiol. 3. Ve cong thuc cau tao cua 2, 3, 4, 5 trong sa do chuyen hoa CHO

(Ci4H140 2)

CH2=CHCOOEt

Cl

N

(C12H 13 C10:

-N (C 12Hn N 02)

Biet 4 la dan xuat cua naphtalen va 5 la dan xuat cua quinolin. 4. Ingenol la mot hap chat thien nhien co kha nang uc che su phat trien khoi u cua benh ung thu mau va khang virus HIV. Hap chat nay duac tong hap theo sa do sau:

1.12, PPh3, imidazole 2. 'BuOK, THF, DMSO

CH2C12, AcOH, H ^

' 2. RhCU, EtOH, H20 i£28H360 4) 3 2

" (C28H3 404)

0 2, P(OMe)3, 'BuOK 'BuOH, THF

1. Me2C(OMe)2, PPTS 2. DDQ, CH2C12, H20

11

-

(C2gH340 5)

14

(C 2 3H 320 5 )

(C29H36 0 6S)

PhH

17 (c 29h 36 o 6s>

1. Na(Hg), MeOH Na2HP0 4 2. HC1, H2 0 , THF

18

2

acac: acetylacetonate PPTS: pyridinium p-toluenesulfonate DMP: Dess - Martin periodinane PMB: /7-MeOC6H4CH2-

c a u d u d n jf' tdan & cO u p M O n^ c o dO w cdobu c u a d e ¿ c d i k e n y

2


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

Vẽ cấu trúc của các chất từ 6 đến 18. Câu 3: 1. Nuciferine được phân lập từ cây hoa sen (Nelumbo nuciýera). Hợp chất này thường được dùng để chữa trị bệnh hạ đường huyết và được tổng hợp qua các giai đoạn sau: Giai đoạn 1: MeO^ ^ .CHO XTri MeNO, _ LiAlH_4 19 — ___ z ► 20 AcONH4, AcOH ~ _ ly THF 4 (C10HnNO4) (C10H15NO2) MeO

XX

Giai đoạn 2: CHO

MeNOọ A cONH4, A cOH

Br

_

NaBH4

22

_ _

(C8H6N02Br)

CH2C12 2

2

_

_

(C8HgN02Br)

2. H2d

_

%

__

(C8H7 OBr)

Giai đoạn 3:

21+ 24

BF3‘Et2° 1 DCM, CHC1, ’

M

AIBN Rll cnH*

^ 26

3 (C20H22NO4Br) Bu3SnIỈ (C20H21NO.

Nuciferine

a) Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 19 đến 26. b) Cho nuciferine phản ứng với lượng dư MeI/Ag 2 O rồi nung nóng, thu được hỗn hợp sản phẩm gồm 27 và 28 đều có công thức phân tử là C20H 23NO 2 . Mặt khác, cho nuciferine phản ứng với CHCl3 có mặt NaOH, tạo ra 29 (C20H 21NO 3) có phản ứng với thuốc thử Tollens. Vẽ công thức cấu tạo của 27, 28, 29. 2. Đề nghị cơ chế cho những chuyển hóa sau: CHO b)

Br KCN, t° EtOH, H20

d)

+ N, COOH

NO, 3. Neopupukean chất này được tổng

ất trung gian trong quá trình tổng hợp một số hợp chất thiên nhiên. Hợp carvone theo sơ đồ sau: BuLi

t CH2=CMeCOOMe

I,C12 2

1. NaOH 10%, MeOH t . 2. HC13N (Vl5lrl22'J3) 30

1. (COCl)2, PhH 2. CH2N2, Et20

32

(C15H20N2 O2)

1. Bu3SnH, AIBN 1. NaH, THF 1. H2) Pt/C, EtOH PhMe, t° 34 11:1 » 35 2. HC1, 2. (CH2OH)2, PTSA, PhH 2 . cs2, THF H20 ‘ (C O2) 2 2 V 15 15H20 20 2' 3 . L1AIH4 , THF 3. Meĩ, THF Neopupukean-4-on C O ' Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

3


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

Vẽ công thức cấu tạo của SG, SX, S2, SS, S4, S5. Câu 4: X. Đun fructozơ với dung dịch H 2 SO4 98%, thu được 5-(hiđroximetyl)fufural (Sổ). Đun Sổ trong dung dịch axit loãng, thu được axit levulinic (S?) và axit fomic. Cho các dữ kiện phổ NMR (đo trong dung môi D 2 O) của S? như sau: - Phổ 1H-NMR (Sh, ppm): 2,15 (s); 2,52 (t; J = 8,0 Hz); 2,80 (t, J = 8,0 Hz). - Phổ 13C-NMR (Sc, ppm): 27,8; 29,1; 37,7; 177,4; 213,8. a) Vẽ công thức cấu tạo của Sổ và S?. b) Đề nghị cơ chế phản ứng chuyển hóa Sổ thành S?. c) Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ SS đến 45 trong sơ đồ chuyển hóa Axit levunilic

NaOH

EtOH h 2 so 4

[42]

38

HO(CH2)2OH h 2n n h 2 39 TsOH *

=

43

(C14H17N30 2 S)

40

(c7h 14n 2o 3)

ClCH2COOEt K2CO3

(C16H21N50 3S)

d) Hãy so sánh (có giải thích) khả năng phản ứng với 45 củ ác hợp chất sau: ^-đimetylaminobenzanđehit, ^-nitrobe benzanđehit e) Thực hiện phản ứng giữa axit levulinic với benzanđ ặt piperiđin và axit axetic, thu được Tiến hành phản ứng tách hiđro bằng 4ổ (C 12H 12O3 ). Đun 4ổ với hiđrazin, thu được 4? (C 12H 12N 2 g thức cấu tạo của 4ổ, 4?, 4S. cách cho 4? tác dụng với OT-O2N-C 6H 4 -SO3Na, tạo ra 48. 2. Aigialomycin D được phân lập từ nấm Aigialus iều nghiên cứu cho thấy hợp chất này có ợc tổng hợp từ D-ribozơ theo sơ đồ sau: khả năng chống kí sinh trùng sốt rét. Aigialomy OH Ph3P=CHCOOMe MeOH, Me2CO H O ^°\ ' 52 THF (C8H120 3) HO OH D-Ribozơ 56

MOMC1 57 NaH, DMF ’

CCI4 , KOH 'BuOH, CH2C12

»H

62

(V)

Aỉgialomycin D

Vẽ cấu trúc của các chất từ 49 đến ổ2. S. Nardoaristolone B là một hợp chất thiên nhiên có nhiều hoạt tính sinh học thú vị. Hợp chất này được tổng hợp theo sơ đồ sau:

C ốU (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M ô n ỷ c ổ tfià w c à u c ã à d è ẩ tở d / ê iè iỷ

4


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

1. LDA, Mel, THF

2. HC120%, t° ’

MsCl, Et3N CH2C12 ’

67 (C 10H 14O)

Me2 CHSPh2 BF4 íBuLi, THF

63 ~ (C8H 140 )

LDA, TMSC1 Br2, THF 2’

CH2 =CHCH2MgBr

°

68

64

Li2 C 03, LiBr

" ' DMF, 100°c

PhSeCH2CHO

(C8H 12u ;

PCC CH2C12

Nardoaristolone B

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 63 đến 71. Câu 5: ợc 72. Cho 72 phản ứng 1. Đun axit xiclohepta-2,4,6-trien-1-cacboxylic với SOCh trong P với CH2N 2 trong Et2 O ở 0oC, thu được 73. Đun 73 với CuSO 4 khan xane, thu được 74. Cho 74 phản ứng với CH2N 2 trong Et2 O ở 0oC, thu được 75 và 76 (chỉ 75 có ứng với thuốc thử Tollens). Khử 76 bằng NaBH 4 trong EtOH, thu được 77. Cho 77 phản với Ac2 O trong Py ở, thu được 78. Đun 78 trong Et2 O ở 345oC, thu được hiđrocacbon đa vòn; 2 ) và 9,10-đihiđronaphtalen. a) Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 72 đến 79. ột tín hiệu ở dạng mũi đơn (singlet). b) Ở 120oC, phổ 'H-NMR của 79 cho thấy chỉ có d Giải thích hiện tượng trên. chất đa vòng khác được tổng hợp theo các c) Với sự phát triển của các xúc tác cơ - kim, sơ đồ sau:

TMSCHN2,BuLi MeOH, Si02, THF, Et20 *

83

1. LiHMDS, PhNTf2 2. Bu3 SnH, LiCl, Pd(PPh3) 4 *

g4

[AuL2 ]+SbF6~^

CH2C12, 23°c 74. Vẽ công thức cấu tạo của 80, 81, 82, 83, 84, 85 và đề nghị cơ chế

Biết 82 là dẫn xuất phản ứng của ba gia

uyển hóa có dùng xúc tác [AuL2]+SbFg.

2. Huperzine A được tổng hợp

huốc được dùng để chữa trị bệnh giảm trí nhớ Alzheimer. Hợp chất này

87 (c 9h 13n o 3) NaH

lDMSO

MeOH (Ci2HisNo 5) THF

MeOH, THF

Pd/C

91

1. MsCl, Et3N CH2=CMeCHO 95 HN=C(NMe2) 2 (c H NO } 2. AcONa, AcOH

96

(c 9h u n o 3) 94

LiAlH4 THF

PhLi HCHO

88

Mel Ag2CƠ3

89

1. SOCl2, PhCH3 1. Me 3 SiI, CHCI3 99 2. NaN3, PỈ1CH3 2. MeOH (C18H22N2O3) 3. MeOH

90

NH2 Huperzine A

c o t Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à tt c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

5


Gùúnùêii:

Hóa Học Hữu Cơ

a) Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ Sổ đến 99. b) Bằng thực nghiệm, người ta thấy rằng các giai đoạn chuyển hóa 9ổ thành 98 không thể thay đổi trình tự của các tác nhân phản ứng. Nếu thủy phân 9ổ trong dung dịch NaOH có mặt MeOH trong THF thì sẽ thu được một sản phẩm không mong muốn là axit 100 (Cl5Hl7NO5) có hai nhóm cacboxyl không nằm kề nhau và vòng 8 cạnh trong phân tử. Vẽ công thức cấu tạo của 100. s. Đề nghị sơ đồ tổng hợp các hợp chất sau từ những chất cho trước (được dùng thêm cung cấp không quá l nguyên tử cacbon vào phản ứng, dung môi hữu cơ và các chất vô cơ k

'

'

'

u

a)

C ố * (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y d ắ ổ ỉtỷ c ổ tfià w c ắ à u c ử a d è ẩ tở d / ê iè iỷ

6


GiÓ& IWK:

Hóa Học Hữu Cơ

ĐỀ SỐ 14 Câu 1: 1. So sánh (có giải thích) lực axit của 2,6-đimetyl-4-nitrophenol (X) và 3,5-đimetyl-4-nitrophenol (Y). Hướng dẫn giải

pKa = 7,22

pKa = 8,25

So sánh: Lực axit của (X) mạnh hơn (Y). Giải thích: Trong phân tử (Y), hai nhóm metyl gây hiệu ứng khiông gian lam cho nhóm -N O 2 không còn đồng phẳng với mặt phẳng vòng benzen. Do đó, nhóm ng gây hiệu ứng -C mà chỉ gây hiệu ứng -I. ới 2. Đun xiclopenta-1,3-đien với CH2 =CHNƠ2 , thu được 1. Cho 1 phản : dung dịch NaOH rồi sau xi hóa 3 băng mCPBA, thu thi đó axit hóa, thu được 2 (C7H 8 O). Hiđro hóa 2 với xúc tác Pd/C, tạo ra 3. Oxi được 4. Thủy phân 4 trong dung dịch H 2 SO4 loãng, thu được 5. Vẽ côngg thức cấu tạo của 1, 2, 3, 4, 5. Hướng dẫn

O

COOH

HO no2

0

1

2

Chú ý: Giai đoạn chuyển hóa 1 thành 2 là . 3. Trong các hệ liên hợp, tính đối xứng của các orbital n liên kết và n* phản liên kết đều có quy luật. Sau đây là ví dụ cho các phân tử etilen và buta-1,3-đien: N ă n g lư ợ n g

115ỈHHHị — -5ÍHHH?

N ă n g lư ợ n g

-

** 8 8 * 8

0

ÖC3

41 lĩ

K'

Etilen

8

" ff

8888

"H"

Buta-l,3-đien

a) Dựa vào hai giản đồ trên, hãy vẽ giản đồ năng lượng của các orbital K liên kết và n* phản liên kết ng phân tử hexa-1,3,5-trien. trong he b) Biết rằng, trong phản ứng nhiệt hóa, phân tử ở trạng thái cơ bản và trong phản ứng quang hóa, phânn tử ở trạng thái kích thích. Các orbitan có tính đối xứng giống nhau thì có thể xen phủ với nhau. Trên cơ sở đó, hiìãy vẽ cấu trúc của các chất 6, 7, 8 trong các sơ đồ chuyển hóa sau: u H ■OAc <

3

r,4Z,6£)-Octa-2,4,6-trien F

-

6

-

(C8H12) mạch vòng

-

7 (C8H12) mạch hở

8

(c 6H 7o 2D)

MeO

c o i (ủ cờ n ỷ tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à ti c ã à d è ẩ tở d / ê iể h ỷ

mạch hở

1


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ Hướng dẫn giải

N ă n g lư ợ n g

a)

HM-H

"6 n*5

b)

-

8 - 8 - 8 8 -8 - 8 -

H MH 8H n 8 88 8-888 *

*, 71^

n3 n2

8 8 8 888

Tt! D

H OMe

OAc OMe

AcO MeCT

^

QH

OMe

4. Cho sơ đồ tổng hợp dẫn xuất của isoquinolin bằng phản ứng Ugi và phản ứng Heck như sau: COOH XHO MeO íBu—N -C

)

rd(OAc)2, PCy3, DMA, 60°c . .-methyldicyclohexylamine

10

(C23H26N2O3)

Vẽ công thức cấu tạo của 9 và 10 và đề nghị cơ chế phản ứng của chuyển hóa tạo ra 9. Hướng dẫn giải NHBu

O

HO

o

I

=N B uf H+ x = /

N H

(Ugi reaction)

'& ữ u c o u (ủ eờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à u c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

2


GìÓẠ uiêỉt:

Hóa Học Hữu Cơ

Câu 2: 1. Pelletierine (16) hay 1-(piperiđin-2-yl)propan-2-on là một alcalo it được phân lập từ vỏ cây lựu và được dùng làm thuốc chống giun sán. Pelletierine được tổng hợp theo sơ đồ sau: o , n,,, ^ , CbzCl, CH2C12 _ 1 ) (COCl)2, DMSO, Et3N 8-azabixiclo[3.2.1]octan-6-ol -----— ------ ► 11 —{— —— - —— —- —*- 12 K2 C 0 3 2) mCPBA, CH2C12 1) SOCl2> CH2 C12 2) MeNHOMe, CH2C12

l)M eM gBr,THF 2) H20

1) Et3 SiH, BF3 OEt2 ' ______—---------------■ 2) H20 , H+

H2, Pd/C MeOH

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 11 đến 16. Hướng dẫn giải Cbz I N

Cbz 1 N OH

'—o Q

11

- ỌI

HOOC

12

I OMe

Cbz

13

14

I Cbz# ^

r \

” Ì15

Cbz 16

2. Để xác định hàm lượng glucozơ và fructozơ trong một loại nước ép trái cây, người ta cho lần lượt 10 ml nước ép vào hai bình tam giác (kí hiệu là A và B) và tiến hành các thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: - Thêm lần lượt 50,00 ml dung dịch CuSO4 0,04M, dungS ich^ ali - natri tatrat và dung dịch NaOH (dư) vào bình A, sau đó đun nóng bình. - Thêm tiếp dung dịch KI (dư) và dung dịch H 2 SO4 loãng (dư) vào bình. - Chuẩn độ lượng I- tạo thành thì cần dùng hết%2[p6 mr dung dịch Na 2 S2 O3 0,05M. Thí nghiệm 2: - Thêm lần lượt 10 ml dung dịch KIO 3 0,015M; dung dịch KI (dư) và dung dịch H 2 SO4 loãng (dư) vào bình B. - Khi hỗn hợp dung dịch trong bình chuyển sang màu nâu thì thêm vào bình một lượng dư dung dịch NaOH loãng. - Chuẩn độ lượng I- tạo thành t h ^ ầ n aùng hết 5,10 ml dung dịch Na2S2O3 0,05M. a) Viết các phương trình phản ứng (ở dạng ion rút gọn) xảy ra. b) Tính hàm lượng (theo gam/lít) của glucozơ và fructozơ trong loại nướcép trái cây trên. Biết fructozơ không chuyển hóa thành glucozơ trong các điều kiện phản ứng của thí nghiệm2. Hướng dẫn giải: a) Các phương trình p ứng xảy ra: 2O6 + 2Cu2+ + 5OH-

-

> C6H12O- + Cu2O + 3H2O

2+ + 4I- ----- > 2CuI + I2 -

IO- + 5I- + 6H + > 3I2 + 3H2O C6H12O6 + I2 + 3OH- ------> C6H12O- + 2I- + 2H2O I

+ I2

> I3

13 + 2S2 O2 " ------> 2S4 O 2 " + 313 iệm 1: n L-U2+aư = 2nT2 = 2 n1^- = n rH n =2 C 6H 12O 6 Thí nghiệm 2: n

2+ = Cu2+ p/ứ ban đầu

„22 3

= 12,06.0,5 = 0,603 mmol

12(50.0,04 - 0,603) = 0,6985 mmol ■>

J

■>

= 3nIO- = 3.10.0,015 = 0,45 mmol

C O ' Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

3


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

1 _ 1 nT Hlf - nT- - _ nc „ 2- - -5,1.0,05 - 0,1275 mmol dứ I3 2 S20 i - 2 >o2" I2

^

n Glucozơ - n I 2 p /ứ

- 0,45 - 0,1275 - 0.3225 mmol ^ n Fructozd - 0,6985 - 0,3225 - 0,376 mmol

0,3225.180.10" a-376-180-10-3 -6 ,7 6 8 ■- 5,805 gam/lít, C 10.10-3 °" .’ ~Fractozd 10.10-3 s. Đề nghị sơ đồ tổng hợp các hợp chất sau từ những chất cho trước (được dùng thêr cung cấp không quá 2 nguyên tử cacbon vào phản ứng, dung môi hữu cơ và các chất Glucozd

B(OH) 2 „CHO

HO

a)

+ BnBr +

+ Pd(PPh3) 4

MeO

Bz I

1ST

b) conh2

m è i C ổ i S u ờ ểiỷ tắ à n ắ / c ố /u y M ô n ỷ c ổ tfià w c ắ à ti c ã à d è ổ u ờ i/ ũ ể n ỷ

4


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ 1) BnBr, K2CQ3

HO.

4. Nấm là mi ta đã phân lập

BnO

XHO

1) NaClOo, NaH2P04 „ 2 4

_ BnO.

COOMe

phẩm chứa nhiều chất dinh dưỡng. Từ nấm Coprinopsis atramentaria, người iợp chất coprine (21). Coprine có thể được tổng hợp theo đồ sau:

1) Na, Et20, t° TBAF 1U NaNH, 17 lo ► 19 — NH, (C3H7NO) OEP^TMSCl.E^O <C8H|8o 2S1) THF NHBoc HO.

DCC CH2C12

7 0

H C 1

h 2o

21

(c 8h 14n 2o 4)

COOBu o

rẽ cấu trúc của 17, 18, 19, 20, 21. Biết rằng, 17 có chứa vòng ba cạnh. Hướng dẫn giải '& ữ u c o u (ủ eờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à u c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

5


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

TMSOv OEt HO, OEt v ' v '

X

X

17

18

HO,

_

NH2

HCL ys

X

H

Y

^

t

COOH 1

* O

O

19

nh2

NHBoc = H _____, HO. .N . — COOBu* "X Ỵ 20

21

Câu s: l. FR-900482 được phân lập từ xạ khuẩn Streptomyces sandaensis. Nhiều nghiên cứu ch hợp chất nay có khả năng kháng khuẩn va kháng ung thư. Cho sơ đồ tổng hợp FR-900482 n OBn

A MeOOC

,

^ -

,

N 02

l.T f 2 0,P y ,C H 2Cl2 2. B v ự O ^ “, DMF

2. KHS0 5 .KHS0 4 .K2S 0 4

32

Ph3 C+BF42,6-di-í-butylpyridine

2

4

TT XT^ T, (C15H 12N 0 4I)

1. Tf20 , Py, CH2C12 2. Ph3P, THF 3. Nils, H20

25

1) Ph3 P+MeBr_, NaHMDS, THF 2) Pd(PPh3)4, Et3N, MeCN

DIBAL Hexane, CH2C12

OMOM ,OH

1. Sml2, THF, -78°c 4

26

PhH, 80°c

e 3 NOH20 ^ *

ClCOOMe t Py, CH2C12

1) 0 s 0 4, NMO, MeoCO. H.,0

l.K 2CQ3,MeOH ^ 2. (COCl)2, DMSO CH2CI2 , Et3N

X .

Me2N(CH2)2OH ^ Z. 7 “ 3) TIPSOTf, ‘Pr2NEt

M n02, CH2C12

28

1) SSBj^THF _ - 2>Pd/C, EtOH

1) n h 3, ‘PrO: CH2 C12

(C29H24N2O11)

ìy răng au:

31 (C,fiHfi2N2OnSi2) 36 62 2 y 2

) TBAF, THF t 34 PhOCOCl, ‘Pr2NEt (C3iH2gN2o i2)

0 C 0 2Ph

2) K2CO«, MeO NH

o X .N . o o o

FR-900432

(Z)

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ l l đến s5. Iướng dẫn giải

m

è u C ốu (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y d ắ ổ ỉtỷ c ổ tfià w c ắ à u c ử a d è ẩ tở d / ê iè iỷ

6


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ OBn

OBn

OBn

MeOOC

MeOOC

OMOM

MeOOC

N-COOMe

TIPSO

N"

MeOOC

/

[^NH

OHC

1 LxẨ .

r\ .0

N" /

[^N-COOMe

N-COOMe 34

35

2. Thủy phân không hoài đođecapeptit 36, thu được ba tetrapeptit 37, 38, 39; trong đó 37, 38 có khối lượng mol bằng hơn khối lượng mol của 39 là 14 g/mol. Sử dụng phương pháp thoái thì thấy chúng đều phản ứng và tạo ra một phenylthiohiđantoin có khối phân Edman cho 3 ần peptit còn lại của 37, 38, 39 không bị thoái phân nếu tiếp tục sử dụng lượng mol là 298 lượt thủy phân với enzyme chimotripsin thì 37 và 39 tạo ra ba mảnh còn 40 phương pháp E ó, có hai mảnh đều có khối lượng mol là 262 g/mol. Mặt khác, thủy phân hoàn tạo ra hai mả toàn 36 bằng axit cơ thì chỉ thu được Pro, Tyr, Phe và amino axit 40 không có trong tự nhiên. Hợp chất 42 (là dẫn xuất của 40) được tổng hợp theo sơ đồ sau: CHO NC.

A .

OMe X

A1,0 2'“'3

41

____ NaBH^4 r ~ l » ► 42 CoClo

rẽ công thức cấu tạo của 40, 41, 42. [ác định cấu trúc bậc một của 36, 37, 38, 39. Biết rằng, 36 đều không phản ứng được với các enzyme carboxypeptidase và aminopeptidase. Hướng dẫn giải: c o u (ủ eờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à u c ử a d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

7


Gùúnùêii:

Hóa Học Hữu Cơ

Công thức cấu tạo của 40, 41, 42: CN

Ph'

nh2 COOMe

COOMe 40

41

Công thức cấu tạo của phenylthiohiđantoin là: S

Ph' 'N

NH

o

R M - 298 ^ R -1 0 7 ^ R là HO-C 6H 4-CH 2- ^ Đầu N của 37, 38, 39 ương pháp này nên Phần peptit còn lại của 37, 38, 39 không bị thoái phân nếu tiếp tục sử mắt xích tiếp theo của 37, 38, 39 đều là Pro (vì không có nhóm -N H 2 ). Vì Mpro = 115, MTyr = 181, Mphe = 165, M e = 179 và 37, 38, 39 đều là các tetrapeptit mà khối lượng mol của peptit được phân tích là 262 g/mol nên peptit này chỉ có thể là một đipeptit. Mặt khác, liên kết peptit sau Pro không bị cắt bởi enzyme chimotripsin nên mảnh này có dạng Pro-T. ^ M -1 1 5 + Mt -1 8 - 262

•M t -1 6 5 :

T là Phe

Khi thủy phân với enzyme chimotripsin thì 37 và 39 ti a khác, 37, 38 có khối lượng mol bằng nhau và lớn hơn k 37: Tyr-Pro-Phe-40 38: Tyr-Pro-40-Phe Vì 36 đều không phản ứng với các enzyme cacbo iđaza mạch vòng như sau: B

C

D

T yr-Pro-Phe-E-Tyr-Pro-E-Phe-T yr-Pro-Ph

mảnh còn 38 tạo ra hai peptit. Mặt iol của 39 là 14 g/mol nên: 39: Tyr-Pro-Phe-Phe và aminopeptiđaza nên 36 có dạng

D -Pro-Phe-E-Tyr-Pro-Phe-Phe-T yr-Pro-E-Phe

3. Psilostachyin C là một hợp chất th iên nhiên có c nhiều tiềm năng trong chữa trị một số bệnh ung thư. Hợp ợ chất này được ợ tổng hợp ợ theo sơ „ đồ sau: o MeO 1)2nd Grubbs, CH2 C12 2) H2, Pt02, MeOH

1) Dess - M arti^^ CH2C12

19

Doa ^ ) Ậ c 20 , AcONa 2) BrCH2COOqt^ LDA, HMPA» .

2) HCHO, NaH THF, 100°c

^

J n t

45

o TsOH, THF

46

1) HC1, h 2Q 2) (TMSO) 2 TMSOTf, CH2C12 Psilostachyin c

,

,

S công thức cấu tạo của các chất từ 43 đến 49. Hướng dẫn giải

ỏ 43

OH 44

HO 45

c o u (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à u c ử a d è ẩ tở d / ê iể h ỷ

8


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

COOEt

trên các bệnh nhân AIDS. Cidofovir được tổng hợp từ L-mannitol theo sơ đồ sau: OH OH Me2CO „ NaI04 _ 1) NaBH4, EtOH OH - - * 50 „ „ „ > 51 ZnCl, ._ . CH2C12 2) BnCl, NaH, THF 7 ^ M i33 c CCI, Et3N (C12H22U6) (c 29h 28o 3) ÕH OH

2/^ V

L-Mannitol

NHọ 1) AcOH 1) NaH, THF ___________________ - 51 H2° , 2) TsOCH2PO(OEt)2 2) MsCl Et,N

55

56’ Cs2CQ3) THF

N

H2, MeOH Pd(OH)2/C

MeOH

o

X

N

m^OH

^

Cidofovir

OH

OH Vẽ cấu trúc của các chất từ 50 đến 58. Hướng dẫn giải:

, OSí®” .

:HO

^

V

53

54

N

X

cr

MsO

Ph3 C O - ^ A ^ /O B n

51

50

? koEth

°" . .

P h g C O ^ A ^ /O B n

N

N

9 ^ P (O E t)2 OBn

ọ ÌLOEt £>. /PC ^ OEt

X

cr

N

ọ TLOEt £>. /PC ^ OEt

OBn 57

55

Câu 4: 1. Gilertine là hợp theo sơ đồ

OH 58

alkaloid được phân lập từ Aspidosperma gilbertii. Hợp chất này được tổng

L (COOMe) 2

'Buôn

1) Hf OOEt, NaH, THF )A,THF CH2=CHCH2Br

59

1) (CH2OH)2, TsOH, THF

2) DABCO, H20, PhMe, t° 2

60

1) LÍA1H4, Et20 _ TBDPSC1, THF 61 — — —— ------► 62 2) HC1, H20, MeCN Imidazole 2 (c 8h 14o 2)

1) 0s04, NMO PhN2+C r Me2CO, H20 TsOH 64 65 AcONa, THF PhMe 2) Pb(OAc)4, KoCOa ’ (C33h 40n 2o 2sì) (c 33h 37no 2sì) 2 3

C O ' (ủ cờ ỉiỷ tắ à n ắ / cô n * M ôn ỷ c ô d à t/ cắàài c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ũ ể n ỷ

66

9


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

1) MeNHOH, ¿PrOH NaBH3 CN, H20 1) Ac2 0 , Py —► 67 2) MeLi, THF 2) TBAF, THF

N CF3 COOH *- 6 8 ■" CH2C12

/T^VNH

Gilbertine

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 59 đến 68. Hướng dẫn giải COOMe

2. Đề nghị cơ chế phản ứng của các chuyển hóa sau:

A

m

è * C ố i (û cd n ÿ tắ à n ắ / cố /u p d /Ỉổ fiỹy c ổ tfià w c ắ à ti O à d è ắ ù ờ / ũ è iỷ

10


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ OTES H+

COOBu*

CF3 CH2OH

NHMe

COOMe

Et3N> k 2C 03, PhMe 2) MeOOC PhMe

=

COOMe MeOOC

Hướng dẫn giải

c o i (ủcờ nỷ tắ à n ắ / cống* M on ỷ c ố cổấu/ c ắ à ti O à d à & ùờ/ ũ ể n ỷ

11


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

JI

H+

COOMe

xiclohexan-1,4-đion tác dụng với etylen glicol (tỉ lệ mol là 1 : 1) với xúc tác axit, thu được 69. Cho ổ9 phản ứng với piroliđin, thu được hợp chất enamin ?0. Đun ?0 với acrylamit rồi thủy phân, thu được hỗn hợp X gồm hai đồng phân lactam 71 và 72. Cho X phản ứng với BnCl có mặt KH, thu được m

è * C ố i (û cd n ÿ tắ à n ắ / cống* d ắ ổ n ỷ c ổ tfià w c ắ à ti O à d è ắ ù ờ / ũ ể n ỷ

12


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

hỗn hợp Y gồm 7S và 74. Cho Y phản ứng với DDQ trong benzen thì chỉ thu được 75. Thủy phân 75 trong dung dịch axit, tạo ra 76. Cho 76 phản ứng với H 2 có mặt xúc tác Pd(OH)2/C trong AcOH, thu được 77. Metyl hóa 77 bằng MeI/Ag2CO3 trong CHO 3 , tạo ra 7S. Cuối cùng, cho 7S phản ứng với đimetyl cacbonat có mặt KH, thu được 79 (C 12H 13NO 4 ). Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 69 đến 79.

COOMe ° 77

u

0 79

4. Cây bạc hà mèo (Nepeta cataría) được dùng để chữa các bệnh đau nửa đầu, khó ngủ, cảm lạnh, hen suyễn. Từ loại cây này, người ta phân lập được nepetalactone. Hợp chất này được tổng hợp trong phòng thí nghiệm theo sơ đồ sau: o HgS04 ,H20 COOEt 1) EtONa 81 LDA » 82 83 MeOH H+,t° (C 10 H 16 O2) t h f 2)^= — ^ (C13

PhCHO

84

:.J ẽ ' JO o

1) NaBH4, Mi

EtON“ <Cl Ä ,0)2)AC2° ' Py

O3__ ^ Me2S

86

1) NaOH, H2Q 2) NaI04, CH2C12

87

88

CaClo

N epetalactone

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ SG đến SS. Hướng dẫn giải

85

86

87

88

5. Vindoline là một alcaloid được phân lập từ Catharanthus roseus. Hợp chất này được tổng hợp theo C ố i (Ể ư ờỉi^ tắ à n ắ / cố /u p d /fo o ty c ổ tfià w c ắ à ti O à d è ắ ù ờ / ũ è iỷ

13


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

sơ đồ sau:

o

o

II

_ MeCT -

N' Boc

‘BuSONH, o 1) I2, h 2o/thf 2 89 90 Ti(OEt)4, THF LiHMDS, THF '' 2) CH2=CH(CH2)2Br _ ( BF.0^ (C2gH40N2O7S) J^ K 2C03, dm" (C^ °

s ằ ỉ'

1) TFA, CH2C12 92 1) Nai, Me2CO 2) ClCH2COCl 2) AgOTf, THF Et3 N,CH 2Cl2

93

1) ClCOOMe Na2C03, CH2C12 2) 0s04, NaI04, THF/H20

(C25H30 N2 O5 )

1) MeONa, MeOH 2) 0 2, CeCl3.7H20, PrOH

96

( c w w

NaBH4, MeOH CeC,7H20

97

■L)d: 2).

6)

95

(C26H28N2O7)

^ , O T 2C12

ál

1) MeOTf, CH2C12 HCHO, NaBH3CN MeOH/HCl

99 Ac2Q,Py] 100 2 ,6 -di-í-butylpyridine DMAP 2) NaBH4, MeOH

Vindoline

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 89 đến loo. Hướng

m è u C ốu (ù cờ n y td à n Ẳ c ổ n y d /Ỉổ fiỹy c ổ tfià w c ắ à tu c ứ a d è & ùờ/ ũ è iỷ

14


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

C ố i SuỜOỆ' tắ à n ắ / cố n g *d /fô n ÿy c ố tfià w c ắ à ti O à d è ắùỜ / ũ ể n ỷ

15


GiÓ& IWK:

Hóa Học Hữu Cơ

ĐỀ SỐ 14 Câu 1: 1. So sánh (có giải thích) lực axit của 2,6-đimetyl-4-nitrophenol (X) và 3,5-đimetyl-4-nitrophen Y au ) .. 2. Đun xiclopenta-1,3-đien với CH2 =CHNO2 , thu được 1. Cho 1 phản ứng với dung dịch đó axit hóa, thu được 2 (C7H 8 O). Hiđro hóa 2 với xúc tác Pd/C, tạo ra 3. Oxi hóa 3 bằng .... A, thu được 4. Thủy phân 4 trong dung dịch H 2 SO4 loãng, thu được 5. Vẽ công thức cấu tạo của 1, : 4, 5. 3. Trong các hệ liên hợp, tính đối xứng của các orbital n liên kết và n* phản liên kết đều o quy luật. Sau đây là ví dụ cho các phân tử etilen và buta-1,3-đien:

Năng lượng Nút " •Ä

-

7 1 ỈH Ỉ

"ff

Etilen

a-l,3-đien

a) Dựa vào hai giản đồ trên, hãy vẽ giản đồ năng trong phân tử hexa-1,3,5-trien. b) Biết rằng, trong phản ứng nhiệt hóa, phân phân tử ở trạng thái kích thích. Các orbitan có tứ Trên cơ sở đó, hãy vẽ cấu trúc của các chất 6,

(2£’,4Z,6£)-Octa-2,4,6-trien

:ác orbital n liên kết và n* phản liên kết thái cơ bản và trong phản ứng quang hóa, ứng giống nhau thì có thể xen phủ với nhau. các sơ đồ chuyển hóa sau: D, H OAc

7 (C8H12) mạch hở

OMe MeO'

8

(c6H7o 2D) mạch hở

4. Cho sơ đồ tổng hợp dẫn xuất của isoquinolin bằng phản ứng Ugi và phản ứng Heck như sau: COC XHO /I

íB u - N E ^ >

NH2

Pd(OAc)2, PCy3, DMA, 60°c 10 25°c N-methyldicyclohexylamine (c23h 27n 2o 3d y y y (c23h 26n 2o 3)

Vẽ công thức cấu của 9 và 10 và đề nghị cơ chế phản ứng của chuyển hóa tạo ra 9. :ấu tạo của Câu 2: 1. Pelletierine (16) hay 1-(piperiđin-2-yl)propan-2-on là một alcalo it được phân lập từ vỏ cây lựu và được dùng làm thuốc chống giun sán. Pelletierine được tổng hợp theo sơ đồ sau: , CbzCl,CH2Cl2 _ 1) (COCl)2, DMSO, Et3N 1) Et3SiH, BF3 OEt2 ■2:i]octan-6-ol ---- —^ > 11 ' Z Z r " " —-—- 12 ——^ —--— ------------- =♦13 K2C03 2) mCPBA, CH2C12 2) H20, H+ fc c % c i^ c i2 1) MeMgBr, THF 14 2) M(*HOMe, CH2C12 2) H20

15 H* pd/C> 16 MeOH

công thức cấu tạo của các chất từ 11 đến 16. 2. Để xác định hàm lượng glucozơ và fructozơ trong một loại nước ép trái cây, người ta cho lần lượt 10 ml nước ép vào hai bình tam giác (kí hiệu là A và B) và tiến hành các thí nghiệm sau: c o i (ủ cờ n ỷ tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à ti c ứ à d è ẩ tở d / ê iể h ỷ

1


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

Thí nghiệm 1: - Thêm lần lượt 50,00 ml dung dịch CuSO 4 0,04M, dung dịch kali - natri tatrat và dung dịch NaOH (dư) vào bình A, sau đó đun nóng bình. - Thêm tiếp dung dịch KI (dư) và dung dịch H 2 SO4 loãng (dư) vào bình. - Chuẩn độ lượng 13 tạo thành thì cần dùng hết 12,06 ml dung dịch Na 2 S2 O3 0,05M. Thí nghiệm 2: - Thêm lần lượt 10 ml dung dịch KIO 3 0,015M; dung dịch KI (dư) và dung dịch H 2 SO4 loãng (dư) vào bình B. - Khi hỗn hợp dung dịch trong bình chuyển sang màu nâu thì thêm vào bình một lượng dư dung dịch NaOH loãng. - Chuẩn độ lượng 13 tạo thành thì cần dùng hết 5,10 ml dung dịch Na2S2O3 0,05M. a) Viết các phương trình phản ứng (ở dạng ion rút gọn) xảy ra. b) Tính hàm lượng (theo gam/lít) của glucozơ và fructozơ trong loại nước ép trái cây trên. Biết fructozơ không chuyển hóa thành glucozơ trong các điều kiện phản ứng của thí nghiệm 2. 3. Đề nghị sơ đồ tổng hợp các hợp chất sau từ những chất cho trước (được dùng thêm các chất hữu cơ cung cấp không quá 2 nguyên tử cacbon vào phản ứng, dung môi hữu cơ và các chất vô cơ khác): __ o B(OH) 2 „CHO

HO

a)

ho. N— + PcKPPh^. —J M (PPh% —/■ — MeO' §

+ BnBr + MeO

Sauristolactam

ỉC

Bz 1

N b) conh2 Ibogamine

4. Nấm là một loại thực phẩm chứí ta đã phân lập được hợp chất cop Cl ĩ

ọ ị

1) Na, Et20 , t° 2) TMSC1, Et20

hất dinh dưỡng. Từ nấm Coprinopsis atramentaria, người oprine có thể được tổng hợp theo đồ sau: AF

18

NaNH2 NH,

)

NHBoc

DCC CH2C12

-?0

HC1~ 21 (c 8h 14n 2o 4)

h 2o

"COOBu*

0 19, 20, 21. Biết rằng, 17 có chứa vòng ba cạnh. Vẽ cấu trúc Câu 3: 1. FR-900482 được phân lập từ xạ khuẩn Streptomyces sandaensis. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng hợp chất này có khả năng kháng khuẩn và kháng ung thư. Cho sơ đồ tổng hợp FR-900482 như sau: THF, -78°c h s o 5 .k h s o 4 .k 2s o 4

2o, 0°c 2. Bu4N+N3“, DMF

1. Tf20 , Py, CH2C12 2. Ph3P, THF 3. NH3, H20

OMOM .OH 22 (C15H 12N 0 4I)

26

PhH,

ClCOOMe Py, CH2C12

80°c

23

1. Ac2 0 , Py, CH2C12 m 2. 0 s 0 4, Me 3NOH 2C>* CH2 C12, PhH

1. K2C 03, MeOH 2. (COCl)2, DMSO (C26H29N2O10I) CH2Cl2~Et3N

27

-

C O ' Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

28

2


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

1) Ph3 P+MeBr- , NaHMDS, THF 2) Pd(PPh3)4, Et3 N, MeCN

1) 0 s 0 4, NMO, Me2CO, H20 2)DIAD,Ph 3 P,THF

^ V 25 26

____ DĨBAỈ: „ > 32 ^ Ỉ L T 7 > 33 Hexane, CH2C12 ( ^ 0 ^ 2 ) : MnG2, ,CH2C12 (CmII

1) NH3, ‘PrOH CH2 C12 Ph3 C+BF435 2 ,6 -di-r-butylpyridine 2) K2C 0 3, MeOH (C29H24N2OU) h Ộo

2

1) Sml2, THF Me2N(CH2)2OH 2) H2, Pd/C, EtOH 9/ 3) TTPSOTf, Pr2NEt

31 3

1) TBAF, THF______^ 3 4 ^ 2) P h o co ci, ‘Pr2NEt (Caẩt ^ (

^

OHC FR-900432

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 22 đến 35. 2. Thủy phân không hoàn toàn đođecapeptit 36, thu được ba tetrapeptit 37, 38, 39; trong đó 37, 38 có khối lượng mol bằng nhau và lớn hơn khối lượng mol của 39 là 14 g/mol. Sử dụng phương pháp thoái phân Edman cho 37, 38, 39 thì thấy chúng đều phản ứng và tạo ra một phenylthiohiđantoin có khối lượng mol là 298 g/mol; phần peptit còn lại của 37, 38, 39 không bị thoái phân nếu tiếp tục sử dụng phương pháp Edman. Lần lượt thủy phân với enzyme chimotripsin thì 37 và 39 tạo ra ba mảnh còn 40 tạo ra hai mảnh; trong đó, có hai mảnh đều có khối lượng mol là 262 g/mol. Mặt khác, thủy phân hoàn toàn 36 bằng axit vô cơ thì chỉ thu được Pro, Tyr, Phe và amino axit 40 không có trong tự nhiên. Hợp chất 42 (là dẫn xuất của 40) được tổng hợp theo sơ đồ CHO

a) Vẽ công thức cấu tạo của 40, 41, 42. b) Xác định cấu trúc bậc một của 36, 37, 38, 39. Biết rằng, 36 đều không phản ứng được với các enzyme carboxypeptidase và aminopeptidase. 3. Psilostachyin C là một hợp chất thiên nhiên có nhiều tiềm năng trong chữa trị một số bệnh ung thư. Hợp chất này được tổng hợp t ồ sau:

O

Ọ MeO

CH2=CH(CH2 )2CHO) 1) 2nd Grubbs, CH2C12 4 5 .BFyEt^O, CH2C12 2) H2, Pt02, MeOH

1) Dess - Marti CH2C12 2) BrCH2CO LD A ^M PA

H2, p to 2 KOH, MeOH EtOAc 48 2) Ac2 0 , AcONa 2) HCHO, NaH THF, 1 0 0 °c

o TsOH, THF

46

1)

49

1) HC1, H20 2) (TMSO) 2 TMSOTf, CH2C12 Psỉlostachyin c

ng thức cấu tạo của các chất từ 43 đến 49. à hợp chất có hoạt tính kháng virus dùng để chữa các bệnh viêm nhiễm do virus gây ra ệnh nhân AIDS. Cidofovir được tổng hợp từ L-mannitol theo sơ đồ sau:

C O ' Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

3


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

OH OH HO

OH ÕH OH

NaI04 50 ZnCh (c 12h 22o 6) CH^

Me2CO

1) NaBH4, EtOH 2) BnCl, NaH, THF

52

1) HC1, H20 2) Ph3CCl, Et3N ’

53 (Q29H28O4 )

L-Mannitol

1) NaH, THF 2) TsOCH2PO(OEt) 2

1) AcOH 1) Me3SiI h 2o 56, CS2CO3 H2, MeOH CHCI3 54 55— „ „ „ 3» 57 Ì 2 , . : 58 THF 2) MsCl Pd(OH)2/C Et,N

Vẽ cấu trúc của các chất từ 50 đến 58. Câu 4: 1. Gilertine là một indole alkaloid được phân lập từ Aspidosperma hợp theo sơ đồ sau: CH2 (COOMe) 2

„ 1) (CH2 OH)2, TsOH, THF

59

- 7

- ~ r

~ ~

-

-—

60

ợp chất này được tổng

1) L1AIH4 , Et20 ^ TBDPSCl, THF 61 —-—— -----*■62 MeCN ___ _ . Imidazole (c 8h 14o 2) 1) 0s04, NMO Me2CO, H20 2) Pb(OAc)4, K2C03 PhMe

SnCL CH2CI2

66

CHO

COOMe COOMe

^ MeOOC COOMe 3. Cho xiclohexan-1,4-đion tác dụng với etylen glicol (tỉ lệ mol là 1 : 1) với xúc tác axit, thu được 69. Cho 69 phản ứng với piroliđin, thu được hợp chất enamin 70. Đun 70 với acrylamit rồi thủy phân, thu được hỗn hợp X gồm hai đồng phân lactam 71 và 72. Cho X phản ứng với BnCl có mặt KH, thu được C O ' Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

4


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

hỗn hợp Y gồm 73 và 74. Cho Y phản ứng với DDQ trong benzen thì chỉ thu được 75. Thủy phân 75 trong dung dịch axit, tạo ra 76. Cho 76 phản ứng với H 2 có mặt xúc tác Pd(OH)2/C trong AcOH, thu được 77. Metyl hóa 77 bằng MeI/Ag2CO3 trong CHCl3 , tạo ra 78. Cuối cùng, cho 78 phản ứng với đimetyl cacbonat có mặt KH, thu được 79 (C 12H 13NO 4 ). Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 69 đến 79. 4. Cây bạc hà mèo (Nepeta cataria) được dùng để chữa các bệnh đau nửa đầu, khó ngủ, cảm lạnh, hen suyễn. Từ loại cây này, người ta phân lập được nepetalactone. Hợp chất này được tổng hợp trong phòng thí nghiệm theo sơ đồ sau: o -COOEt DEtONa oft HgS04, H 20 ► _81 LDA ► 80 H+,t° (C10H16O2) (C13Hlg0 3) Br PhCHO EtONa

84

1) NaBH4, MeOH

—► 85

CC1,H20O)2>A^ - P’'

1) o 8 6 1) NaOH, H2Q 2) Me2S ~ 2) NaI04, CH2C12 Nepetalactone

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 80 đến 88. 5. Vindoline là một alcaloid được phân lập từ Catharant sơ đồ sau:

. Hợp chất này được tổng hợp theo

Ọ II

MeO

N Boc

'BuSONH. Ti(OEt)4, THF

Ị )I 2,H 2(YrHF

2) CH2=CH(CH,)2Br (C90H 4A N 9O 7S) 2 2 2 (c 28h 38n 2o 6) 28 40 2 7 Nai, K2C03, DMF 28 38 2 6

ĩ

1) TFA, CH2C12 1) Nai, Me2CO ' 7^ 2) ClCH2COCl 2) AgOTf, THF Et3N, CH2C12 %Ê25H3W > 5) 1) MeONa, MeOH 2) 0 2, CeCl3 .7H20, PrOH

HCHO, NaBH3C: MeOH/HCl

’C22H22N2O5)

1) ClCOOMe Na2C03, CH2C12 2) 0s04, NaI04, THF/H20

NaBH4, MeOH CeCl3 .7H20

(C22H24N2O5)

94

1) DBU, THF 2) SOCl2 Py

mCPBA, CH2C12 MeOH

95

(C26H28N2O7)

98

(c 23h 28n 2o 6)

1) MeOTf, CH2C12 2 ,6 -di-í-butylpyridine 100 2) NaBH4, MeOH ’

Vindoline

MeO Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 89 đến 100. -HẾT-

C O ' Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

5


Gùúnùêii:

Hóa Học Hữu Cơ

ĐỀ SỐ 15 Câu 1: 1.1. Butan là một hiđrocacbon được dùng làm nhiên liệu đốt phổ biến. a) Dùng công thức Newman để vẽ các cấu dạng của butan. b) Ở 298K, cho năng lượng tương tác gauche Me •o- Me là 0,9 kcal.m ol1 và nănglưỢflf của các tương tác khác như bảng sau: Tương tác ở dạng che khuất

H ^

H

Năng lượng (kcal.mol-1) Tính năng lượng chênh lệch ( ÀG° ) giữa các cấu dạng. c) Giả sử ở 298K, butan chỉ tồn tại ở dạng bền nhất và dạng kém bền mỗi cấu dạng trong hỗn hợp khi hệ đạt trạng thái cân bằng. Cho R = 1,98 Hướng dẫn giải a) Các cấu dạng của butan: Me

tính phần trăm của .mol-1.K-1.

H AG?

H

H Me

MeJ

b) Mức chênh lệch năng lượng ( ÀG°) giữa các c của butan: ÀG° = (1.1,0 + 2.1,4) - 0 = 3,8 kcal.mol-1

K

ÀG° = 1.0,9 - (1.1,0 + 2.1,4) = -2 ,9 kcal.m° ÀG° = (2.1,0 +1.3,1) -1.0,9 = 4,2 kcal.: c) Cân bằng hóa học như hình bên: ÀG° = (2.1,0 +1.3,1) - 0 = 5,1 kc ^ %A =

_[A] [A] + [B]

0,9998% ^ %B = 0,0002%

7.10 [A]

1.2. Cho các hợp

£=&°(II)

HN

ị/

COOMe OH

COOMe (in )

(IV)

a) So sánh b) Dựa trên c

lích) khả năng tham gia phản ứng Sn 1 của (I) và (II) với MeOH. thuyết FMO, hãy so sánh (có giải thích) lực bazơ của (III) và (IV). Hướng dẫn giải a) Phản ứng Sn 1 xảy ra qua giai đoạn tạo cacbocation (giai đoạn quyết định tốc độ phản ứng) nên carbocation l càng bền thì phản ứng càng dễ xảy ra. Mặt khác, carbocation phải ở dạng phẳng (vì nguyê ayên tử C lai hóa sp2). Carbocation tạo từ (I) được bền hóa nhờ hiệu ứng +H từ các nhóm metyl và có thể ở dạng phẳng. Trong khi đó, carbocation tạo từ (II) không thể ở dạng phẳng vì hệ thống vòng cứng nhắc. Do đó, (I) dễ tham gia phản ứng Sn 1 với MeOH hơn (II). b) Trong phân tử (III), tương tác ơ(C - N) ^ Ơ * (C - COOMe) làm giảm mật độ electron xung quanh nguyên tử nitơ. '& Ü U c o u (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à u c ứ à d è ẩ tở d / ê iể h ỷ

1


Gùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

Trong phân tử (IV), các tương tác ơ(C - C) ^Ơ *(C - COOMe) và ơ(C - H) ^Ơ * (C - COOMe) không ảnh hưởng đến mật độ electron xung quanh nguyên tử nitơ. Do đó, lực bazơ của (III) yếu hơn (IV). ơ(C-N)

ơ*(C-COOMe)

COOMe HN

OH

ơ(C-C) ơ(C-H)

COOMe

(in) pK, = 8,2

l.s. Đun 3,5,5-trimetylxiclohex-3-en-1-on với lượng dư NaNH 2 . Cho tiếp Dmbenzen vào hỗn hợp phản ứng và tiếp tục đun, thu được l (C15H 18 O). Biết rằng, l là ancol bậc b va trong phân tử có hai nhóm metyl gắn trên vòng 4 cạnh. Vẽ công thức cấu tạo của l và đề nghị cơ ì phản ứng tạo ra nó. Hướng dẫn giải

l.4. Đun 1,2,3-triphenylaziridin với đi công thức cấu tạo của 2.

aleat trong benzen, thu được 2 chứa dị vòng piroliđin. Vẽ ướng dẫn giải Ph

Ph

I NN Ph

[4 + 2] Ph MeOi

Câu 2: 2.l. Khi đun (JR,£)-3-phenyl-3-metylhepta-1,5-đien trong toluen thì xảy ra sự chuyển vị [3,3], tạo r sản phẩm chính là s. Biết phản ứng trải qua giai đoạn trạng thái chuyển tiếp ở cấu dạng ghế bền nhất. Vẽ cấu trúc của s và đề nghị cơ chế phản ứng tạo ra nó. Hướng dẫn giải [3,3]

(R )

[3,3]

(Z)

Ph

C ổ i (ù cờ n ỷ tắ à n ắ / c ố /u y M ô n ỷ c ổ tfià w c ắ à ti c ã à d è ẩ tở d / ê iè iỷ

2


Gùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

2.2. Strychnine là một chất độc được tìm thấy trong loài thực vật Strychnos. Dưới đây là một phần trong sơ đồ tổng hợp strynine mà R. B. Woodward cùng các cộng sự đã thực hiện vào năm 1954: ,NHNH2 HCHO Me2NH, AcOH

l.M e l 2. NaCN *

5

I.LÌAIH 4 2. EtOOC-CHO

OMe

Vẽ công thức cấu tạo của các chất 4, 5, 6, 7. Hướng dẫn giải

4

OMe

OMe

OMe

OMe

^

5

V .

6

J

'OMe 7

2.3. Vitamin H hay biotin được tìm thấy lần đầu tiên vào năm 1901. Nếu thiếu vitamin H, con người có thể mắc các bệnh viêm da, chán ăn, mệt mỏi, viêm cơ, ...

_

_

COOMe XOOMe

Vitamin H

----------^ lập thể trong phân , <X) . . H. ■ định • cấu « hình • tuyệt - đối a) Xác R/S của các tâm tử vitamin b) Vitamin H có thể được tổng hợp như sau: rua trong P Py/DCM, tạo ra 8. Khử 8 bằng Zn trong AcOH, Cho X tác dụng với 2 eq hex-5-inoyl clorua 9 chuyển hóa thành 10 chứa vòng 10 cạnh và có một thu được thiol 9. Trong điều kiện có nối đôi C=C. Khử 10 bằng DIBAL, iu được 11 (C9H 13NO 2 S). Ngưng tụ 11 với BnNHOH trong DCM, tạo ra 12 (C 16H 20N 2 O2 S, ch^a.)C * N+ - O- ). Đun 12 trong toluen thì xảy ra phản ứng đóng vòng 1,3-lưỡng cực nội phân tử, thu được 13. Biết trong phân tử 13 chứa hai dị vòng là 1,2-oxazoliđin và tetrahiđrothiophen có chunglmột c ạn h Khi khử 13 bằng Zn trong dung dịch AcOH thì liên kết N-O bị phá vỡ và tạo ra 14. Cho 14 phản ứng với ClCOOMe có mặt Na2CO3 trong THF, thu được 15. Xử lí 15 với dung dịch Ba(OI )ng đioxan, sau đó với dung dịch axit, thu được 16. Cho 16 tác dụng với 'ho 17 phản ứng với MeOH, thu được 18. Khử 18 bằng NaBH 4 trong lượng dư SOCI2 , thu DMF, tạo ra 19. Cuối cùng, t hủy phân 19 trong dung dịch axit, thu được vitamin H. Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 8 tới 19. Hướng dẫn giải h

1 rò?

HN^

^

OH

COOMe

COOMe

CHO

NH

10

11

c o u (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố tfià w c ắ à u c ứ à d è ẩ tở d / ê iể h ỷ

3


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

12

13

HN

HN COCI

COOMe

COCI

16

17

Câu 3: 3.1. Từ tinh dầu của vỏ cây Cinnamomum loureiroi, người ta phân lập được (£)-3-phenylprop-2-enal (kí hiệu là 20). Oxi hóa 20 bằng NaClO 2 , thu được 21. Cho 21 tác dụng với EtOH có mặt axit, tạo ra este 22. Đun 22 với N 2H 4 .H2 O, thu được 23 (C9H 10N 2 O). Cho 23 phản ứng với ^-nitrobenzanđehit trong EtOH, thu được 24 (C 16H 13N 3 O3). Phổ 1H-NMR của các chất 23 và 24 được cho ở bảng sau: Hợp chât Phổ 1H-NMR (ÔH, ppm) 2,61 (1H, d-d); 2,82 (1H, d-d); 4,20 (1H, t) 5,50 (1H, s); 7,36 - 7,49 (5H, m); 23 9,00 (1H, s) 2,63 (1H, d-d); 2,83 (1H, d-d); 3,00 (1H, t); 7,35 - 7,50 (5H, m); 7,59 (2H, d); 24 8,25 (2H, d); 9,58 (1H, s) a) Vẽ công thức cấu tạo của 20, 21, 22, 23 b) Quy kết các tín hiệu trong phổ 1H-NMR cho ác proton trong những phân tử 23 và 24. c) Khi chiếu tia UV vào dung dịch của , thu được 25 (là đồng phân hình học của 21). Đề nghị cơ chế phản ứng của chuyển hóa 21 thà d) Chất 21 kết tinh ở hai dạng a-21 21. Nếu chiếu tia UV vào a-21, thu được axit a-truxillic (2,4-điphenylxiclobutan- 1,3-đic ó tâm đối xứng trong phân tử. Mặt khác, nếu chiếu tia UV henylxiclobutan-1,4-đicacboxylic) có hai nhóm phenyl nằm vào P-21, thu được axit /Mxu cùng phía và hai nhóm cacbox ía đối diện. - Vẽ cấu trúc của axit ruxillic, axit /?-truxinic và tất cả các đồng phân dia của chúng. - Tại sao trong dung dị' ức, 21 không thể đime hóa dưới tác dụng của tia UV? e) Thủy phân ae (C38H 46N 2 O8, kí hiệu là 26), thu được axit 27 (C9H 15NO 3), metanol và 27 bằng PCC, tạo ra 28. Nung nóng 28, thu được xeton 29 (C8H 13NO) không axit a-truxillic. O có tính quangg hoạt. Oxi _ạt. ox___a 29 bằng CrO3 trong H 2 SO4 , thu được #-metylsucxinimit Vẽ công thức cấu tạo của 26, 27, 28, 29. Hướng dẫn giải a) Công ông thức cấu tạo của 20, 21, 22, 23, 24: NO

/- ^ C O O H

<

Ph

í 20

21

/^ /C O O E t

Ph

22

24

'& Ü * C O ' S u d o * tắ à n ắ / công* M ô n * c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ổ u ờ i/ ũ ể n *

4


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

b) Phân tử 23: ÕH (ppm) He H d ^ N 'Y o

2,61

2,82

4,20

5,50

7,36 - 7,49

Hb

Ha

Hc

Hd

Ph-

9,00

y

Ph Hc Hb

He

ÔH (ppm) no 2

2,63

2,83

3,00

7,35 - 7,50

Hb

Ha

Hc

Ph-

ÍT COOH

P h ^ C00«

21

Ph

25

^

d) Cấu trúc của axit a-truxillic và các đồng phân dia của nó: Ph. XOOH Ph. .COOH Ph, HOOC

HOOC

Ph

Hd

V Hf

hv

^^C O O H Ph'

9,58

8,25

N

(

Ph Hc Hb

7,59

Ph

COOH

HOOC

HOOC

Ph

Ph

.COOH

HOOC

Ph

Axit a-truxillic Cấu trúc của axit /Mxuxillic và các đồng phân dia của nó: HOOC, .COOH HOOC : ooh HOOC Ph"

Ph

ncooh

Ph

hooc

Ph

Ph

cooh

'Ph

Axit /?-truxillỉc COOH

HOOC

nCOOH

P ỉ/ Ph PhN Ph Vì trong dung dịch, các phân tử 21 bị solvat hóa và sắp xếp ngẫu nhiên. e) Công thức cấu tạo của 2ổ, 27, 28, 29: CC COOH COOH ^

o

1 - ^ 0

27

28

29

3.2. Đề nghị cơ chế phản ứng cho các chuyển hóa sau: H N

COOMe

LDA THF

o

o Ph N=

b)

“° ' 0

HCOOH

Ph

m è i C ổ i S u ờ ểiỷ tắ à n ắ / c ố /u y M ô n ỷ c ổ tfià w c ắ à ti c ã à d è ổ u ờ i/ ũ ể n ỷ

5


Gùúnùêll: MeOOC

Hóa Học Hữu Cơ

o XOOMe

2. HC1, H20 2

(c 8h 10o 3)

RuO, 4

1 2

MeOOC -O

TT _ N (c 8h 8o 3)

„ (C8H90 3I)

THF/HoO 2

(C8H10O3)

CH,Clo 2 2

C ố i (ù c ờ ỉiỷ tắ à n ề c ố n ỷ d ắ ổ ỉtỷ c ổ (ử à ã cắààu c ã à d è ắ íờ ỉ/ ê iè n ỷ

„ „ (C8H 10O4)

6


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

1. (COCl)2 2. H2, Pd/BaS04

38 (C8H10O3)

Ph3P=CHOMe ^ y

JI

1,111

AcOH

39 Ph3P=CHC2H5 Tiff THF/H2° ( C M l '

40

COOEt

1. NaOH, H20 ^ PDC """ 41 —-----;---► 2. HCl, »JO CH2C12 3. CH2N2,Et20

Lac =

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 29 đến 42. Hướng dẫn giải COOLac COOLac 29

O

COOH 34

O

COOH

O

COOH

Ọ\ Ó

CHO 39 Câu 4: 4.1. Từ benzen, xiclopenta-1,3-đien, anhiđrit maleic, các chất hữu cơ (mạch hở, chứa không quá 2 nguyên tử cacbon trong phân tử) và các chất vô cơ khác, hãy vẽ sơ đồ tổng hợp các hợp chất sau:

1. LiAlH4 2. PBr3 ' COOH

C ố * (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y d ắ ổ ỉtỷ c ổ tfià w c ắ à u c ử a d è ẩ tở d / ê iè iỷ

7


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

4.2. Các dẫn xuất este của axit chrysanthemic được dùng làm thuốc trừ sâu nhưng không có độc tính đối với con người và động vật. Axit chrysanthemic có thể được tổng hợp theo sơ đồ sau: 43

44 (1 :2) KOH, PhH

45-

H, Pd/C

_

46

_

(CgH18o 2)

H+ t° 49

PBr3 47— --^ 4 8 -

H+

44

43

44 (1 : 1) KOH, PhH

N2CHCOOEt

1 . Mg/THF

& 2.44 3. H2 0/H+

56

1.KOH 2. H2ơ/H+ o

50 l Ĩ2’ Nl Q H > 5 1 - g g ^ 5 2 2. H20 , H+ H Họ Pd/BaS0 4

53

t V yrysanthemic

MeONa

5 4 -L ^ 5 5 2. TsNa

rong tự nhiên. nh: a) Biết 43 là một hiđrocacbon ở thể khí và 47 là một ancol có trong Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 43 đến 56. b) Axit chrysanthemic được phân lập từ tự nhiên có cấu hình là (1R,3R). Vẽ cấu trúc và gọi tên theo IUPAC của axit chrysanthemic. c) Tetramethrin (61) là một loại thuốc trừ sâu được tổng 1 :o sơ đồ sau:

o ò

60

Axit chrysanthemic

61

------------------------------------------------------------------- ►

H

Ò Biết trong phân tử 58, chỉ có một liên kết liên kết đôi này không gắn với bất cứ nguyên tử hiđro nào. Vẽ công thức cấu tạo của 57, 58, 59, 60, 61. Iướng dẫn giải OH

COOEt

COOEt

'COOH (l/?,3i?)-2,2-dimethyl-3-(2-methylprop-1-en-1-yl)cyclopropane-1-carboxylic acid *

57

o

o

58

o

59

o

60

61

C O ' Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ử a d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

8


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

4.S. a-Barbatene là một sesquiterepene được phân lập từ thiên nhiên. Hợp chất này được tổng hợp theo sơ đồ sau:

OTBS

__CH2C12

_ ___ BF,-OEt2 (C25h 38 o 5 sì)

HMPA, THF

82

2. MMPP, CH2C12 3. Sml2, DMPU, MeOH (C31H52O4 SÌ2)

♦ '2. hv

’P, MeCN

83

~

(c 31 h 52 o 6 sì2)

DBU CH2C12 2

2

84

“' (c 31 h 52 o 6sì2)

TsOH CHCI3

Hainanolidol

3

C ố * (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y d ắ ổ ỉtỷ c ổ tfià w c ắ à u c ử a d è ẩ tở d / ê iè iỷ

9


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

Biết rằng: - PyBOP là tác nhân tạo liên kết peptit. - Catecholboran và Sml2 là các tác nhân khử. - KHSO 5 .KHSO4 .K2 SO4 , Mn(OAc)3/TBHP, VO(acac)2 /TBHP và MMPP là các tác nhân oxi hóa. - Giai đoạn xử lý l l với DBU/CHCl3 có xảy ra sự đóng vòng [5 + 2]. - TPP là chất cản quang. Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 68 đến 84. Hướng dẫn giải EtOOC

I

EtOOC

EtOOC

I

f

^

Sml2, DMPU MeOH * 0

0

r

OTBS

// \__ / 0 82

C ố i (Ể ư ờ ỉiỷ tắ à n ề c ố n ỷ d /fa n y c ố (ử à ã cắààu cã à à d è ắ ù ờ / ũ è iỷ

10


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ OTES

OTES

(II J o j o ^ ^ C )T B S

hcA

(Kornblum - DeLaMare rearrangemet

— 84

83

5.2. Cho sơ đồ tổng hợp coniceine (kí hiệu 88, là một indolizidine alkaloid) như sau: Cbz

o

o

( V

o

NaH, THF

Etò

85 (C16ỈỈ 17N3 O3 )

MeOH

ĩĩv

86

(C17 H2 iN 04)

H2, Pd/C Et,N

88 (C8H 15N)

Vẽ công thức cấu tạo của 85, 86, 87, 88. Hướng dẫn giải OMe

85

86

^!V 7

88

5.3. Carbasugar hay pseudo-sugar là nhóm hợp chất có thể được coi là dẫn xuất của carbohydrate, trong đó nguyên tử oxi trong vòng sẽ bị thay thế bởi nhóm metylen. a) Vẽ cấu trúc (dạng ghế) của 5a-carba-/?-D-glucopyranose (kí hiệu là 89). b) Validamine là chất trung gian quan trọng trong quá trình tổng hợp một số thuốc kháng sinh. Biết rằng, validamine có cấu trúc tương tự 89 nhưng^ h o m - OH ở C 1 được thay thế bởi nhóm - N H và nguyên tử C 1 bị đổi cấu hình tuyệt đối. Đề nghị sơ đồ tổng hợp 89, validamine từ furan và axit acrylic (được dùng thêm các chất hữu cơ cung cấp không quá 2 nguyên tử cacbon vào phản ứng, dung môi hữu cơ và các chất vô cơ khác). Ìg dẫn giải o

Validamine

5.4. Hóa học về các hiđrocacbon đa vòng luôn được các nhà hóa học quan tâm vì cấu trúc đặc biệt của chúng. Cho sơ đồ tổng hợp [5]-prismane như sau: '& Ü U c o u (ủ cờ n ỷ tắ à n ắ / c ố n ỷ M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à ti O à d à & ùờ/ ũ ể n ỷ

11


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

MeO OMe

m

è i C ố i S u Ờ oệ' tắ à n ắ / cống* dÁ ổnỹy c ổ tfià w c ắ à ti O à d è ắù Ờ / ũ ể n ỷ

12


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

ĐỀ SỐ 15 Câu 1: 1.1. Butan là một hiđrocacbon được dùng làm nhiên liệu đốt phổ biến. a) Dùng công thức Newman để vẽ các cấu dạng của butan. b) Ở 298K, cho năng lượng tương tác gauche Me •o- Me là 0,9 kcal.m ol1 và nă ng lượng ợng của các tương tác khác như bảng sau: H ^

Tương tác ở dạng che khuất Năng lượng (kcal.mol-1)

H

H ^

1,0

Me

Me ^

1,4

3 ,1

Tính năng lượng chênh lệch ( ÀG° ) giữa các cấu dạng. c) Giả sử ở 298K, butan chỉ tồn tại ở dạng bền nhất và dạng kém bền nhất. ] tính phần trăm của lất. Hãy mỗi cấu dạng trong hỗn hợp khi hệ đạt trạng thái cân bằng. Cho R = 1,987 cal.m J .moH . K 1. 1.2. Cho các hợp chất sau:

ÍL

C1

(I)

hn^ V

' (II)

ÍCOOMe ,OH

oh, c o o m

(III)

(IV)

a) So sánh (có giải thích) khả năng tham gia phản ứng Sn 1 của (I) và (II) với MeOH. b) Dựa trên cơ sở thuyết FMO, hãy so sánh (có giải thích) lực bazơ của (III) và (IV). 1.3. Đun 3,5,5-trimetylxiclohex-3-en-1-on với lượng dư NaNH 2 . Cho tiếp brombenzen vào hỗn hợp phản ứng và tiếp tục đun, thu được 1 (C 15H 18O). Biết rằng, 1 là ancol bậc ba va trong phân tử có hai nhóm metyl gắn trên vòng 4 cạnh. Vẽ công thức cấu tạo của 1 và đề nghị cơ chế phản ứng tạo ra nó. 1.4. Đun 1,2,3-triphenylaziridin với đietyl maleat trong benzen, thu được 2 chứa dị vòng piroliđin. Vẽ công thức cấu tạo của 2. Câu 2: 2.1. Khi đun (JR,£)-3-phenyl-3-metylhepta-1,5-đien trong toluen thì xảy ra sự chuyển vị [3,3], tạo ra sản phẩm chính là 3. Biết phản ứng trải qua giai đoạn trạng thái chuyển tiếp ở cấu dạng ghế bền nhất. Vẽ cấu trúc của 3 và đề nghị cơ chế phản ứng tạo ra nó. 2.2. Strychnine là một chất độc được tìm thấy trong loài thực vật Strychnos. Dưới đây là một phần trong sơ đồ tổng hợp strynine mà R. B. Woodward cùng các cộng sự đã thực hiện vào năm 1954: ,NHNH,

PPA

2. NaCN

TsCl

1. L1AIH4 2. EtOOC-CHO

Py

COOEt OMe

OM i

OMe

Vẽ công thức lức cấu tạo của các chất 4, 5, 6, 7. £ 2.3. Vitamin H hay biot biotin được tìm thấy lần đầu tiên vào năm 1901. Nếu thiếu vitamin H, con người có thể mắc các bệnh viêm da, chán ăn, mệt mỏi, viêm cơ, ... o

«

HA - S

NH, COOMe XOOMe NH,

Vitamin H

(X)

a) Xác định cấu hình tuyệt đối R/S của các tâm lập thể trong phân tử vitamin H. C O ' S u ờ ểiỷ tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ổ u ờ i/ ê iể h ỷ

1


Gùúnùêii:

Hóa Học Hữu Cơ

b) Vitamin H có thể được tổng hợp như sau: Cho X tác dụng với 2 eq hex-5-inoyl clorua trong Py/DCM, tạo ra 8. Khử 8 bằng Zn trong ng AcOH, thu được thiol 9. Trong điều kiện có không khí, 9 chuyển hóa thành 10 chứa vòng 10 cạnh và có một [OH trong nối đôi C=C. Khử 10 bằng DIBAL, thu được 11 (C9H 13NO 2 S). Ngưng tụ 11 với BnNHOI DCM, tạo ra 12 (C 16H 20N 2 O2 S, chứa \c - N +- O- ). Đun 12 trong toluen thì xảy ra

ứng đóng

vòng 1,3-lưỡng cực nội phân tử, thu được 13. Biết trong phân tử 13 chứa hai dị vòng là 1,2-oxazoliđin và tetrahiđrothiophen có chung một cạnh. Khi khử 13 bằng Zn trong dung dịch Ac^ R th ì ì^ n^kết N-O bị phá vỡ và tạo ra 14. Cho 14 phản ứng với ClCOOMe có mặt Na2CO3 trong THF, thu được 15. Xử lí 15 với dung dịch Ba(OH )2 trong đioxan, sau đó với dung dịch axit, thu được 16. Cho 16 tác dụng với lượng dư SOCI2 , thu được 17. Cho 17 phản ứng với MeOH, thu được 18. Khử 18 bằng NaBH 4 trong DMF, tạo ra 19. Cuối cùng, thủy phân 19 trong dung dịch axit, thu được vitamin H. Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 8 tới 19. Câu 3: 3.1. Từ tinh dầu của vỏ cây Cinnamomum loureiroi, người ta phân lập được (£)-3-phenylprop-2-enal (kí hiệu là 20). Oxi hóa 20 bằng NaClO 2 , thu được 21. Cho 21 tác dụng với EtOH có mặt axit, tạo ra este 22. Đun 22 với N 2H 4 .H2 O, thu được 23 (C9H 10N 2 O). Cho 23 phản ứng với ^-nitrobenzanđehit trong EtOH, thu được 24 (C 16H 13N 3 O3). Phổ 1H-NMR của các chất 23 và 24 được cho ở bảng sau: Hợp chất Phổ 1H-N 2,61 (1H, d-d); 2,82 (1H, d-d); 4,20 ,50 (1H, s); 7,36 - 7,49 (5H, m); 23 9,00 (1H, s) 2,63 (1H, d-d); 2,83 (1H, d-d); t); 7,35 - 7,50 (5H, m); 7,59 (2H, d); 24 8,25 (2H, d); 9,58 (1H, s) a) Vẽ công thức cấu tạo của 20, 21, 22, 23,. b) Quy kết các tín hiệu trong phổ 1H-NMR cho các proton trong những phân tử 23 và 24. c) Khi chiếu tia UV vào dung dịch của 21, thu được 25 (là đồng phân hình học của 21). Đề nghị cơ chế phản ứng của chuyển hóa 21 thành d) Chất 21 kết tinh ở hai dạng a-21 và ^-21. Nếu chiếu tia UV vào a-21, thu được axit a-truxillic (2,4-điphenylxiclobutan-1,3-đicacboxylic) có tâm đối xứng trong phân tử. Mặt khác, nếu chiếu tia UV vào P-21, thu được axit /Mxuxinic (2,3-điphenylxiclobutan-1,4-đicacboxylic) có hai nhóm phenyl nằm cùng phía và hai nhóm cacboxyl nằm ở phía đối diện. - Vẽ cấu trúc của axit a-truxillic, axit /?-truxinic và tất cả các đồng phân dia của chúng. - Tại sao trong dung dịch nước, 21 không thể đime hóa dưới tác dụng của tia UV? e) Thủy phân a-truxilline (C38H 46N 2 O8, kí hiệu là 26), thu được axit 27 (C9H 15NO 3), metanol và axit a-truxillic. Oxi hóa 27 bằng PCC, tạo ra 28. Nung nóng 28, thu được xeton 29 (C8H 13NO) không có tính quang hoạt. Oxi hóa 29 bằng CrO3 trong H 2 SO4 , thu được N-metylsucxinimit. Vẽ công thức cấu tạo của 26, 27, 28, 29. 3.2. Đề nghị cơ chế phản ứng cho các chuyển hóa sau:

c o u (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à u c ứ à d è ẩ tở d / ê iể h ỷ

2


Guúnùêỉi:

Ph

a)

Hóa Học Hữu Cơ

N

COOMe

+

o

T„ A

o

LDA

Ph

THF

o ^ \^ B r

N=

o

MeOOC

COOMe

MeOOC / O

MeONa

c)

o

COOMe

COOMe

3.3. Từ tinh dầu của hoa nhài, người ta phân lập được metyl jasmonat (42). H hợp theo sơ đồ sau: .COOLac

_ 29

LacOOC 1. NaOH, H20 2. HC1, H20

LiOH t h f / h 2o

NalOa 4 > 34 33 Ru0 4 (c 8h 8o 3) (C8H 10O3)

1- (COCl) 2 2. H2, Pd/BaS0 4

1. NaOH, H20 2. HC1, H20 3. CH2N2 ,E t20

HI

n

4.2. Các dẫn xuấ đối với con ngườ:

PDC CH2C12

(CgHgQg

39

mCPBA 2

2

Ph3 P=CHC2H5 THF

32 (C8H8ơ 2) 37 (C8H 10O4)

40

COOEt

42

42. rit maleic, các chất hữu cơ (mạch hở, chứa không quá 2 t vô cơ khác, hãy vẽ sơ đồ tổng hợp các hợp chất sau:

: chrysanthemic được dùng làm thuốc trừ sâu nhưng không có độc tính ậng vật. Axit chrysanthemic có thể được tổng hợp theo sơ đồ sau:

44(1 : Pd/C

46 _ ■ _

(C8Hlg0 2)

H+ t° 49

PBr3

4 4 -^ 5 0 44 (1 : 1) KOH, PhH

36 (C8H 10O3)

'HF/H2o

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ Câu 4: 4.1. Từ benzen, xiclopenta-1,3-đi' nguyên tử cacbon trong phân tử

43

35

38 (C8H 10O3)

KOH DMSO, 175°c

k O

30 (C9H 10O4)

chất trên được tổng

53

N2CHCOOEt

1. Mg/THF 2.44 3. H2ơ/H+

56

! l2,’NaOH> 5 1 ^ 5 2 ^

2. H20 , H+ Ho

Pd/BaS0 4

H+

1.KOH 2. H20/H+

OH

Axit chrysanthemic MeONa

54 LHBr ►55 2. TsNa

c o u (ủ eờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à u c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

3


Gilío. HÍCH:

Hóa

H ọc H ữu C ơ

a) Biết 43 là một hiđrocacbon ở thể khí và 47 là một ancol có trong tự nhiên. Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 43 đến 5ổ. b) Axit chrysanthemic được phân lập từ tự nhiên có cấu hình là (1R,3R). Vẽ cấu trúc và gọi tên theo IUPAC của axit chrysanthemic. c) Tetramethrin (ổl) là một loại thuốc trừ sâu được tổng hợp theo sơ đồ sau:

o t°

0

57

Pd/C

NH3

58

59

HCHO

60

Axit chrysanthi

O Biết trong phân tử 5S, chỉ có một liên kết đôi C=C và liên kết đôi này không bất cứ nguyên tử hiđro nào. Vẽ công thức cấu tạo của 57, 58, 59, 60, ổl. 4.3. a-Barbatene là một sesquiterepene được phân lập từ thiên nhiên. H này được tổng hợp theo sơ đồ sau:

o TsOH.,-.

63

PhMe

DCM _

ị. OMe

Li, Et2NH

_

” ^

^

HI

o5

. : . MsCITPy

(Cl4Hl^ ° S ¿ a 2s ’HMPA (C,4H2oOS)

u

— • _ ~—►

TT

__ — ►

00

-

(C14H220 )DCM (C14H230I) a-B arbatene

Biết trong giai đoạn đầu tiên có xảy ra sự đồng phân hóa tạo ra đien liên hợp khi có mặt xúc tác axit. Vẽ công thức cấu tạo của 62, 63, 64, 65, ổổ, 67. Câu 5: 5.l. Hainanolidol là một hợp chất thiên nhiên được phân lập từ Cephalotaxus fortunei. Hainanolidol được tổng hợp tại trường đại học Wisconsin (Mỹ) theo sơ đồ sau:

?

m è i C ổ i (ù cờ n ỷ tắ à n ắ / c ố /u y M ô n ỷ c ổ tfià w c ắ à ti c ã à d è ẩ tở d / ê iè iỷ

4


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

EtOOC 1. TMSC1, Nai, Ac20 2. KHS0 5 .KHS0 4 .K2S0 4 , NaHC03

o

1. NaBH4, EtOH 2 . TBSOTf, 2,6-lutỉđin 3. CF3COOH, CH2C12

K

26 50 5

Furan BuLi, MgBr7

Mn(OAc) 3 TBHP

77 « W

> Â

)

1. LDA, TESC1, THF ~ . 2. 0s04, NMO, THF/H20

(C 14H 20O 4)

(CF3COO)2Hg C H ^H O Bu'Et,N

70

MeONHMe-HCl PyBOP, Et3N

68

2.NaC102,

52

2

(C20

28 52 5

2

1. TsNHNH2 2. Catecholboran (C30H55NO7Si2) AcONa 74

1. NaBH4, EtOH 2. VO(acac)2, TBHP, CHoClo 2

2

78 ( c , 4H 58o 8s y ì r

'▼rv o

OTBS OTBS 1. MeMgBr, THF 2. CUCCOOH, CH2C12 3' K 2 C O 3 , EtOH^^

0 2, hv TPP, MeCN

_

PhSH 79 ___ BF,-OEt,

¿TESC1, DMAP, Et3N 82 'P, CH2C12 ’ (C31 H52 O4 SÌ2 ) Sml2, DMPU, MeOH

(C25H3s05Si)

83 _ _ CH9CI9 (c 31 h 52 o 6sì2) 2 2

_

_ __

Hainanolidol

(C31 H5ỉ O ^

Biết rằng: - PyBOP là tác nhân tạo liên kết peptit - Catecholboran và SmĨ2 là các tác - KHSO 5 .KHSO4 .K2 SO4 , Mn(OAc)3/TBHP, VO(acac)2 /TBHP và MMPP là các tác nhân oxi hóa. - Giai đoạn xử lý 11 với DBU/CHCI3 có xảy ra sự đóng vòng [5 + 2]. - TPP là chất cản quang. Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 68 đến 84. 5.2. Cho sơ đồ tổng hợp coniceine (kí hiệu 88, là một indolizidine alkaloid) như sau:

H2, Pd/C MeOH 86 87 Et,N ’ hv (c 16h 17n 3o 3) ’ (c 17h 21n o 4) 85

^

L 1A IH 4

THF

88

(C8H15N)

Vẽ công thức cấu tạo của 85, 86, 87, 88. 5.3. Carbasugar hay pseudo-sugar là nhóm hợp chất có thể được coi là dẫn xuất của carbohydrate, trong đó nguyên tử oxi trong vòng sẽ bị thay thế bởi nhóm metylen. ác (dạng ghế) của 5a-carba-/?-D-glucopyranose (kí hiệu là 89). line là chất trung gian quan trọng trong quá trình tổng hợp một số thuốc kháng sinh. Biết n damine có cấu trúc tương tự 89 nhưng nhóm -O H ở Ci được thay thế bởi nhóm -N H 2 và tử Ci bị đổi cấu hình tuyệt đối. Đề nghị sơ đồ tổng hợp 89, validamine từ furan và axit acrylic dùng thêm các chất hữu cơ cung cấp không quá 2 nguyên tử cacbon vào phản ứng, dung môi hữu cơ và các chất vô cơ khác).

c o i (ủ cờ n ỷ tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à ti c ứ à d è ẩ tở d / ê iể h ỷ

5


Gilío. HÍCH:

Hóa Học Hữu Cơ

5.4. Hóa học về các hiđrocacbon đa vòng luôn được các nhà hóa học quan tâm vì cấu trúc đặc biệt của chúng. Cho sơ đồ tổng hợp [5]-prismane như sau: MeO OMe C

l v v

Me2CO

0

94

o rfri

+

t° hv „ *• 90 ------

V

PhH

JL

1.H2S 04 30% 2 4 — 2. mCPBA, CH2 C12

— ;—

1. Cl2-SMe2, CH2C12 2. Et3N **■ 3. TsCl, Py

M" C0 95

16

1. Li, NH,, THF „ — --------- *-

92

'BuLi ----

3^ Nal, HMPA

„n

1.K 0H ,H 20 . _ _ * 96 2. R u 0 2, NaI0 4

1. KOH, H2Q, t° | 2. H2S 0 4 50%

„ 18

► 91

4

V công thức cấu tạo của các chất từ 90 đến 100. Vẽ

z

CHON, „ „ 2 * 97 „

/V

m V __________

98 i H 120 2)

1. (COCl) 2 2. 'BuOOH, p f 3’ t°, P h M e J ^ / 5 ] _prỉsmane

r v

-----HẾT-----

C ố * (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y d ắ ổ ỉtỷ c ổ cổấu / c ắ à u c ử a d è ẩ tở d / ê iè iỷ

6


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

ĐỀ SỐ 16 Câu 1: 1.1. Khi đun (2JS',3,S)-2-brom-1,1,3-trimetylxidohexan với MeONa trong MeOH, thu được hỗn hợp sản phẩm gồm 1 (C 10H20 O) và 2 (C9H 16). Mặt khác, khi đun (2,S,,3JR)-2-brom-1,1,3-trimetylxidohexan với MeONa trong MeOH, chỉ thu được 3 (C 10H 20 O). - o r a) Vẽ cấu trúc của 1, 2, 3. b) Đề nghị cơ chế phản ứng để giải thích các kết quả trên. Hướng dẫn giải phản ứng SN2 MeO- là một tác nhân vừa có tính nucleophin, vừa có tính bazơ nên có thj ay đổi. Trong cơ hoặc E2. Trong cơ chế phản ứng Sn2, cấu hình tuyệt đối của nguyên tử cacl chế phản ứng E2, các nguyên tử H và Br phải nằm ở vị trí đối trục. SN2 -B r

ọ -5

OMe

MeO

OMe

1.2. Trong điều kiện thích hợp, vi khuẩn sẽ chuy ccarozơ thành axit (,S)-2-hiđroxipropanoic hay còn gọi là axit L-lactic. Axit này có thể tự polime tạo ra 4. Mặt khác, hai phân tử axit trên có thể phản ứng với nhau để tạo ra hỗn hợp raxemic gồm các lacton 5, 6, 7. Vẽ cấu trúc của 4, 5, 6, 7. ướng dẫn giải v 1 ° (R) [(R) o

OH ^ COOH Axit L-lactic

1.3. Hãy so sánh (có giải thích o o p ọ

XX

o

6

a các hợp chất sau: ọ H

^

v

OEt

A

(III)

(I)

^ C1 (IV)

A

^

p

n °2

(V)

(VI)

Hướng dẫn giải Tính axit của các chất lất giảm dần theo thứ tự sau: VI > V > II > I > III > IV. Công thức cấu tạo chu ng của các chất: \ S ạ- 0o 00 0 “

V /

,x

-

A '1 - r ^

.X

Tính axit của các hợp chất được thể hiện ở nguyên tử H gắn trên nguyên tử cacbon nằm giữa nhóm cacbonyl và nhóm X. Tính axit càng mạnh khi cacbanion liên hợp càng bền, nghĩa là điện tích âm càng ỵc giải tỏa nhiều. Cacbanion của IV chỉ có thể giải tỏa điện tích âm trên nhóm cacbonyl nên tính axit yếu nhất. cacbanion của I, II và III đều có thể giải tỏa trên hai nhóm cabonyl. Tuy nhiên, nhóm -O Et tham gia liên hợp với một nhóm cacbonyl nên khả năng giải tỏa điện tích âm kém nhất. Mặt khác, nhóm anđehit giải tỏa điện tích âm tốt hơn nhóm xeton (vì -H không có hiệu ứng +I như -CH 3 ).

<

C O ' Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

1


Guta died:

Hóa Hoc Him Co

Cacbanion cua V va VI duoc giai toa dien tích am tot boi các nguyen tü oxi (trong nhóm -N O 2) va flo (trong nhóm -C F 3 ). Tuy nhien, nhóm -C F 3 có hieu úng - I manh hon -N O 2 . 1.4. Cho gián dö näng luong các HOMO va LUMO (tuong úng vói các orbital lien ket n va orbital phán lien ket n*) trong nhung phan tü xiclopenta-1,3-dien va anhidrit maleic nhu sau: Näng ltídng

endo

LUMO

HOMO exo

HOMO

O a) Trong phán úng tren, HOMO va LUMO cua phan tü nao se tu _g /ói nhau? Giái thích. b) Biet rang các thuy cung tính doi xúng (cung mau) có the tuong vói nhau. Hay so sánh (có giái thích) ham luong cua các sán phäm endo va exo tao thanh. H uóng dän gi: ) thi phán úng cang de xáy ra. Do a) Su chenh lech näng luong giua các HOMO va L dó, HOMO cua xiclopenta-1,3-dien se tuong tác vói L anhidrit maleic. b) Trang thái chuyen tiep (*) có các tuong tác chí nét lien) tao ra các lien ket mói va các tuong tác phu (mui tén nét dúi). Trong khi dó, tra uyen tiep (**) thi khöng các có tuong tác en sán phäm endo se chiem ham luong nhieu phu nay. Do dó, trang thái chuyen tiep (*) ben hon sán phäm exo. HOMO

HOMO

LUMO

LUMO

O -

Cau 2: 2.1. Cho so dö töng hop patchoulol oulol tu 6-metylcarvon 6-m nhu sau: DS

LiHMDS)

Mel t J() 1. NaOH/MeOH > n (C W W ™ *

14

AIBN

THF

17 (C jsH^O )

(C14H22 0)

2. Me,S 2

1. CH2=CHMgBr^ 2. H ,0 2

2. (COCl)2/PhH

MOMC1 ) Pr2NEt

H, Pd/C Patchoulol

a) Ve cong thúc cau tao cua các chät tu 8 den 17. '& U I» c o » < ñed» td a n S c ó » M ó » c ó d /tu cdát» c u / d e á cd l U

í/

2


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

b) Khi đun hồi lưu 16 với Na trong THF còn tạo ra một sản phẩm khác là 18 (C 17H 30 O3) có 5 nhóm metyl trong phân tử. Vẽ công thức cấu tạo của 18. c) Cho patchoulol phản ứng với axetonitrin có mặt H 2 SO4 , thu được amit 19 (khung cacbon không thay đổi so với patchoulol). Vẽ công thức cấu tạo của 19 và đề nghị cơ chế phản ứng tạo ra nó. Hướng dẫn giải

OT.i COOMe

COOMe

9

COOH

10

HO /

11

MOMO

(Ritter reac

2.2. Đun benzen với xúc tác thích hợp ở nhiệt độ cao, thu được biphenyl (kí hiệu là 20). Khi cho 20 phản ứng với Ch có mặt xúc tác AlCl3, thu được hỗn hợp sản phẩm gồm 21 (C 12H 9 CI), 22 (C 12H 8CI2 ), 23 (C 12H 7 CI3 ), 24 (C 12H 6 CI4) và 25, 26, 27 (đều có công thức phân tử là C 12H 5 CI5). Biết rằng, 20 ưu tiên thế ở vị trí ortho nhưng khi trong vòng đã có nguyên tử clo thứ nhất thì sẽ ưu tiên thế ở vị trí para (đối với nguyên tử clo). 0 đến 27. a) Vẽ công thức cấu tạo của cá b) Các chất 21, 22, 23, 24 có quang học hay không? Giải thích. Nếu có, hãy vẽ cấu trúc các cặp đồng phân đối quang trên. c) Hãy so sánh (có giải thích raxemic hóa của các chất 25, 26, 27. Hướng dẫn giải ất từ 20 đến 27: Công thức cấu tạo của Cl

ỵ/

Cl

Cl

Cl

C1

f

b) Các chất 22, 23, 24 đều hệ thống vòng cứng nhắc tạo ra một tâm bất đối với hai nhóm thế khác nhau trên mỗi cacbon (nhìn theo công chức chiếu Newman) nên chúng đều có đồng phân quang học. Trong khi đó, 21 có hệ thống vòng cứng nhắc nhưng lại không có hai nhóm thế khác nhau trên mỗi C O ' Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

3


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

cacbon (nhìn theo công thức chiếu Newman) nên 21 không có đồng phân quang học. Cl

!

Cl

Cl

:

C1

c) Với hợp chất biphenyl, khả năng raxemic hóa phụ thuộc vào sự quay n giữa hai vòng benzen. Do đó, sự cản trở không gian của các nguyên tử clo sẽ làm giả ng raxemic hóa. Vậy khả năng raxemic hóa của các chất giảm theo thứ tự sau: 25 > 26 > 27. 2.3. Longifolene là một sesquiterpene được tìm thấy trong nhựa thông. Hợp chất này được E. J. Corey và các cộng sự tổng hợp theo sơ đồ sau: o o _

o LÌCIO4 CaC0 3

L1AIH4 THF

28

MeONa

^ N

(CiiH140 2)

H ,0 32 HC1 ( c 15h 22o 3)

1. N2 H4, NaOH 37 _ _ 1 . ___> 38 2. C r03, AcOH

(CH2 OH) 2 TsOH

_

Ph.

31

(C22H3q0 6S)

Et3N, 225°c

35

MeLi

(CH2SH) 2 * » 36 BF3*Et20

Longifolene

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 28 đến 39. 'ớng dẫn giải o

^

^

31

32

o

3.1. Muối kali của penicilline V là một loại thuốc kháng sinh phổ biến được tổng hợp bằng cách cho valin (axit 2-amino-3-metylbutanoic) phản ứng với CICH2 COCI, thu được 40. Đun 40 với Ac2 O ở

C O ' Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ử a d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

4


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

60oC, thu được một dị vòng azlacton 41 (C7H 9NO 2 ). Ở 0oC, 41 được cho tác dụng với H 2 S có mặt MeONa, sau đó xử lí với H 2 O ở 90oC, thu được 42 (C7H 13NO 3 S) mạch hở. Thủy phân 42 trong dung dịch HCl rồi sau đó cho tác dụng với axeton, thu được 43. Cho 43 tác dụng với HCOOH trong Ac2 O, thu được 44 (C9H 15NO 3 S). Thủy phân 44 trong dung dịch HCl, tạo ra 45 (C 5H 12NO 2 SCI). Thực hiện phản ứng giữa 45 và VII có mặt AcONa trong EtOH/H 2 O, thu được 46. Xử lí 46 với N 2H 4 rồi thủy phân trong dung dịch HCl và AcOH, thu được 47 (C 11H 23N 2 O2 SCI). Cho 47 tác dụng với PhOCH 2 COCl trong E1 ' T ■' 1 ' ’ ' ' ■’ ’ i ' 'i HCl trong DCM và sau đó xử lí v cho 49 tác dụng với KOH và sau đ lline V.

a) Xác định cấu hìnl b) Vẽ công thức cấu tạo của các chất tư 4U aen 49. c) Đề nghị cơ chế phản ứng của chuyển hóa 40 thành 41 và 41 thành 42. Hướng dẫn giải

C O ' Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ử a d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

5


Guta uie<t:

Hoa Hoc Him Cff COOK

o V n^ / Pho^A N <R> i s

,L^;SX

H

COOH HN

M

Cl

N=(

o

H

N H

COOMe

41

40

HSHN—Q COOH

OHC

N-^ CIH3N" "COOH

COOH

C1H3N^ S 'BuOOC COOH

3.2. Brasoside la mot hap chat iridoid duoc tong hap theo sa do sau: 50

e

A

l-PQCi,

P 3, MeOH ^ CH2 C12

„ TBDPSC1 53 ---------------------- 54 Imidazole, DMF

NaC102 _ “ NaH2 P 04, 'BuOH

gl

1. PhN=0, D-Prolin 2. LiCl, NH4C1, MeOH

l.DIBAL, Et20 L-Prolin --------_ _»•55 _____ >■ 56 2. Dess - Martin DMSO c h 2c i 2

52

(C17H24O4) Ac20 , Py _____ »• 57 DMAP

5 9 ^ . 6 0 ^^6 1 THF

CH2 C12

Ov ♦ COOH

OH Brasoside

NH L-Prolin

Mes

c a t d u d n jf' tdan & cO u p M O n^ c o dO w cdobu c u a d e ¿ c d i k e n y

6


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

Vẽ cấu trúc của các chất từ 50 đến 61. Hướng dẫn giải HỌ OMes 50

51

TBDPSO

TBDPSO

TBDPSO

COOMe

y ^ \^ ,O M e s 54 TBDPSO

55

H CHO

TBDPSO

OAc

'

58

II

COOH

OAc 59

3.3. Các dẫn xuất dị vòng gắn thêm phần đường (carbohydrate) có khả năng kháng khuẩn và một số tế bào ung thư. Cho sơ đồ tổng hợp 64 (dẫn xuất N-glycoside) và 67 (dẫn xuất C-glycoside) qua các giai đoạn sau: Giai đoạn 1: CN H2N

^

N

,NH.

(VIII)

Et3 N, EtOH

XI

o

nh2

66

NaOH MeOH*

Giai đoạn 2: VIII ^ Q »

62 (c 26h 22n 4o 5 c i2)

Giai đoạn 3: Ar VIII

NK ,n h 2

(EtO)3CH

A c20 /A c0 H

AcO^

OAc

67 (C21 H21 N60 6C1)

OAc OAc

O H C "^Y ^Ỵ ^O A c OAc (IX)

OAc ÕAc (X)

ấu trúc của các chất từ 61 đến 67. ị cơ chế phản ứng giữa 61 và Ar-CH=C(CN )2 để tạo ra (VIII). Hướng dẫn giải

'& ữ u c o u (ủ eờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à u c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

7


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

s h 2n

COOEt n

H

HO\

OH

N ^ o ^ IsT ^ A r

AcO Ar N

/7 *N N'

LJ 1

JJ N H

N

64 o O „.OEt

-*

/U J h 2n

o

NH

H+^ N

o

NH2

-EtOC(S)NH2

h

°

^ 2

^s

Câu 4: 4.1. Từ benzen dung môi hữ

ữu cơ mạch hở (cung cấp không quá 2 nguyên tử cacbon vào phản ứng), ác chất vô cơ khác, hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp các hợp chất sau:

Tramadol

b)

_

-0 -^ 0 ^ -o o

ỊSỊ^ [2.2.2] Cryptand

" vỹ Hướng dẫn giải

'& ữ u c o u (ủ eờ n y tắ à n ắ / c ố /u y M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à u c ử a d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

8


Gilío. HÍCH:

Hóa Học Hữu Cơ N02

N02

OH

OMe

MgBr^

cr^ #ö—^

'—o

o-

4.2. Hóa học về các hiđrocacbon đa vòng luôn được các nhà hóa học quan tâm vì cấu trúc đặc biệt của chúng. Cho sơ đồ tổng hợp seco-[6]-prismane 1. NBS, AIBN, CCI44 2. DBU, DMSO

_ _______ 2 .% ,P hH X ^

_

1. MsCl, Py

72

(Ci5Hi80 4 Cl4) 3

2. Nai, HMPA 3.B 2 H6,THF

>

69

0 Z2, CH - “ 22C12 hv _

70_

_ _

(C 15H 1604C14)

_

1. hv, Me2CO

73

; ”

_ _______

2+

_ > 74

(C15H16°2C14)

NaOH, H20 l.N aO I^hM 2. CH2N 2„ ^ g f

^

NaOH, PhMe 2 .H 2SO4

76 —

HgO, Br2

~ —--------► 77 CH2Br2

Li,'Buôn THF

Seco-[ 6] -prismane

Vẽ công thức cấu tạo của các chất tư 68 đến 77. Hướng dẫn giải

'& ĩè u C ốu (ù cờ n y tắ à n ắ / c ố /u y d ắ ổ ỉtỷ c ổ tfià w c ắ à u c ử a d è ẩ tở d / ê iè iỷ

9


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ MeO OMe V C1

MeO OMe

MeO OMe V C1

MeO OMe V C1

MeO OMe V C1

69

73

74

MeO OMe

MeO OMe V ,C1 MsCl Py

Nai ) C1 HMPA

4.3. Đề nghị cơ chế phản ứng của những chuyển hóa

a) / w

\ -il*

b) *BU

'& ữ * c o ' (ủ eờ n * tắ à n ắ / cống* M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à to O à d è ắ ù ờ / ũ ể n ỷ

CHO

10


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

Câu 5: 5.1. Aspidospermidine là một hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học thú vị. hợp theo sơ đồ sau: O COOMe

o-BrCH2C6H4N3 Cs2C 03, Me2CO

7o

CH2=CHCN Cs2 C 0 3, 'B uôn

—----——----—_____—► / 7

ermidine được tổng

1.: 2. NaBHỊ, MeOH £eC l 3 .7H20

80 (C1vH22N40)

1. (C1CH2C 0) 20 , Et,N 1.PCls,Py 2. L1AIH4 , THF 2. B o c 20 , Et3N

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 78 đến

BocHN 82

83

5.2. Axit pisiferic là một chất chuyển hóa trong quá trình trao đổi chất của thực vật. Hợp chất này được phân lập từ vỏ của thân cây Fraxinus sieboldiana và được tổng hợp theo sơ đồ sau: O

TsOH

(Et0)2c=0 NaH, THF

1. NaBH4, EtOH . 2. TsCl, Py 3. LỈBr, DMF, t° 4. H20 , h

1. MeLi (2 eq) EtọO 89 2. H20

■,E t

86

CrQ3,H2S 0 4fc 87 Me2CO

“ 13

90 H C n % , 9! MeOH

ĩẺt “ EtONa

22

M e 2S ° 4

NaOH

88 (C17H240)

1. BF3 -Et20 , NaBH4, 0°c 92 2. NaOH 10%, H2 0 2 30% (C21 H30 O) 2 2

c o ' (ủ eờ n * tắ à n ắ / cống* M o n ỷ c ố cổấu / c ắ à to O à d à ắ ù ờ / ũ ể n ỷ

93

11


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

Pb(OAc)4, PhH CaC03, hv

NaBH4 MeOH

Zn, Znl AcOH

94

(.C21±130u 2^

1. TsCl, Py 2. Nai, Zn, (CH20M e) 2/H20

99

95

'

v'-20jrl30u 2^

Me2 S 0 4 NaOH

AIBr, (CH2 SH) 2

96

Cr03, H2 S 0 4 Me2CO

^

(C2iH2g04)

CH2N2 t

98

E^o

HOOC

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 85 đến XGG. Hướng dẫn giải BF + NaBH 3

BH

4

2

6

OTHP

m

è i C ố i SuờO Ệ ' tắ à n ắ / c ổ /u y dÁ ổfiỹy c ổ tfià w c ắ à ti O à d è ắ ù ờ / ũ è iỷ

l2


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

ĐỀ SỐ 16 Câu 1: 1.1. Khi đun (2,S,,3JS)-2-brom-1,1,3-trimetylxidohexan với MeONa trong MeOH, thu được hỗn hợp sản phẩm gồm 1 (C 10H20 O) và 2 (C9H 16). Mặt (2JS',3JR)-2-brom-1,1,3-trimetylxic với . khác, khi đun (2^,3.R)-2-brom-1,1,3-trimetylxiclohexan ^ MeONa trong MeOH, chỉ thu được 3 (C 10H 20 O). a) Vẽ cấu trúc của 1, 2, 3. b) Đề nghị cơ chế phản ứng để giải thích các kết quả trên. )-2-hiđrox 1.2. Trong điều kiện thích hợp, vi khuẩn sẽ chuyển hóa saccarozơ thành axit (,S)-2-hiđroxipropanoic hay còn gọi là axit L-lactic. Axit này có thể tự polime hóa tạo ra 4. Mặt khác, hai phân tử axit trên có thể phản ứng với nhau để tạo ra hỗn hợp raxemic gồm các lacton 5, 6, 7. Vẽ cấu trúc của 4, 5, 6, 7. 1.3. Hãy so sánh (có giải thích) tính axit của các hợp chất sau: ọ, ọ ọ ,p .ọ p . , ọ ,ọ , . c ọ

X X X a h XẮ0Et JLc. ^°T X a (I)

(II)

(III)

(V)

(IV)

1 .4

. Cho giản đồ năng lượng các HOMO và LUMO (tươn phản liên kết n*) trong những phân tử xiclopenta-1,3-đien

(VI)

các orbital liên kết n và orbital rit maleic như sau:

Năng lượng

o

ì-ỈXị

LUMO

HOMO

a) Trong phản ứng trên, HO m o của phân tử nào sẽ tương tác với nhau? Giải thích. b) Biết rằng các thùy cùng tính ứng (cùng màu) có thể tương tác với nhau. Hãy so sánh (có giải thích) hàm lượng của các sả ndo và exo tạo thành. Câu 2: 2.1. Cho sơ đồ tổng hợp lol từ 6-metylcarvon như sau: [8 ] LiHMDS,

[9] (C 15H21 0 3 Li)

AIBN

(C14H22 0)

2. Me2S 2

Mel t HMPA

10

l.C H 2=CHMgBr 2. H20

1. NaOH/MeOH t n 2. (COCl)2/PhH

MOMC1

14 —____________ ► 13 ----7------------► 10 2

‘Pr2NEt

Patchoulol '& Ü * C O ' S u d o * tắ à n ắ / công* M ô n * c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ổ u ờ i/ ũ ể n *

1


Guúnùêỉi:

Hóa Học Hữu Cơ

a) Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 8 đến 17. b) Khi đun hồi lưu 16 với Na trong THF còn tạo ra một sản phẩm khác là 18 (C 17H 30 O3) có 5 nhóm metyl trong phân tử. Vẽ công thức cấu tạo của 18. c) Cho patchoulol phản ứng với axetonitrin có mặt H 2 SO4 , thu được amit 19 (khung cacbon không thay đổi so với patchoulol). Vẽ công thức cấu tạo của 19 và đề nghị cơ chế phản ứng tạo ra nó. 2.2. Đun benzen với xúc tác thích hợp ở nhiệt độ cao, thu được biphenyl (kí hiệu là )). Khi cho 20 phản ứng với Ch có mặt xúc tác AlCl3, thu được hỗn hợp sản phẩm gồm 21 (C 12H 9 2 (C 12H 8CI2 ), 23 (C 12H 7 CI3 ), 24 (C 12H 6 CI4 ) và 25, 26, 27 (đều có công thức phân tử là C 12H 5 C ng, 20 ưu tiên thế ở vị trí ortho nhưng khi trong vòng đã có nguyên tử clo thứ nhất thì sẽ vị trí para (đối với nguyên tử clo). a) Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 20 đến 27. b) Các chất 21, 22, 23, 24 có đồng phân quang học hay không? Giải có, hãy vẽ cấu trúc các cặp đồng phân đối quang của mỗi chất trên. c) Hãy so sánh (có giải thích) khả năng raxemic hóa của các chất 2.3. Longifolene là một sesquiterpene được tìm thấy trong nhựa th" chất này được E. J. Corey và các cộng sự tổng hợp theo sơ đồ sau: o 28 ( c „ h 14o 2) L1CIO4 CaCO,

L1AIH4 THF

32

(C15H2 2 0 3 ) 37

(CH2OH) 2

31

(C22H3q0 6S) (CH2SH) 2

H ,0 HC1

BF3'Et20

1. N2 H4, NaOH 2. C r03, AcOH ’

M e L Ì^ CHF

!TOC12 Py

36

Longifolene

Vẽ công thức cấu tạo của các chất ất từ 28 đ 39. Câu 3: 3.1. Muối kali của penicilline V làà một loại thuốc kháng sinh phổ biến được tổng hợp bằng cách cho valin (axit 2-amino-3-metylb utanoic) phản ứng với ClCH2 COCl, thu được 40. Đun 40 với Ac2 O ở 60oC, thu được một dị vòng azlacton 41 (C7H 9NO 2 ). Ở 0oC, 41 được cho tác dụng với H 2 S có mặt MeONa, sau đó xử lí với H 2 O 3 ở 90oC,, thu thi được 42 (C7H 13NO 3 S) mạch hở. Thủy phân 42 trong dung ng với axeton, thu được 43. Cho 43 tác dụng với HCOOH trong Ac2 O, dịch HCl rồi sau đó cho thu được 44 (C9H 15N phân 44 trong dung dịch HCl, tạo ra 45 (C 5H 12NO 2 SQ). Thực hiện phản ứng giữa mặt AcONa trong EtOH/H 2 O, thu được 46. Xử lí46 với N 2H 4 rồi thủy phân trong du Cl và AcOH, thu được 47 (C 11H 23N 2 O2 SCI). Cho 47 tác dụng với thu được 48. Gỡ bỏ nhóm tbutyl bằng cách cho 48 phản ứng với HCl trong PhOCH2COCl t DCM và sau ới Py trong axeton và nước, thuu được 49 (C 15H 20N 2 O4 S). S Cuối cùng, cho 49 tác dụng với KOH và đó với DCC trong 1,4-đioxan lẫn m nước, thu được muối k kali i của penicilline V. o

COOK COOI COOBu' CHO

o (VII)

^

~JỬỬ< H

H

Muấi kali của penicilline V

ác định cấu hình tuyệt đối R/S của các tâm lập thể trong muối kali của penicilline V. b) Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 40 đến 49. c) Đề nghịcơ chế phản ứng của chuyển hóa 40 thành 41 và 41 thành 42. C O ' Suùờaệ' tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

2


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

3.2. Brasoside là một hợp chất iridoid được tổng hợp theo sơ đồ sau: MesCl, DMAP Py, CH2C12

OH

(Et0) 2P(0)CH 2C 00M e DBU

POC13

DMF

58

53

O3 , MeOH CH2 C12

50

TBDPSC1 Imidazole, DMF

NaC102 NaH2P 04, 'BuOH

59

"

1. PhN=0, D-Prolin 2. LiCl, NH4CI, MeOH

51

„ 1. DIBAL, E t,0 L-Prolin 54 ——-------- - —► 55 —-----—► 56 2. Dess - Martin DMSO CH2C12

60 PTC > 61 CH2 C12

^ ^^C O O H V -N H

L-Prolin

Mes

Vẽ cấu trúc của các chất từ 50 đến 61. 3.3. Các dẫn xuất dị vòng gắn thêm phần đường (carbohydĩ bào ung thư. Cho sơ đồ tổng hợp 64 (dẫn xuất ^-glycoside đoạn sau: Giai đoạn 1:

ả năng kháng khuẩn và một số tế 7 (dẫn xuất C-glycoside) qua các giai

i

X

H2N

,

_ COOEt ---- —-------Et3 N, EtOH

„ ,n h 2 N H

CN

61 (c 7 h 13n 3 o 2í

(VIII) NH 2

N

Giai đoạn 2: VIII J ^ C H Ọ _

62

Giai đoạn 3: „ (EtO)3CH N2H4 VIII v - y3~ * 65 2 4 (C21 H21 N60 6C1)

OAc

a) Vẽ cấu trúc của các chất từ 61 đến 67. b) Đề nghị cơ chế phản ứng giữa 61 và Ar-CH=C(CN )2 để tạo ra (VIII). Câu 4: 4.1. Từ benzen, các chất hữu cơ mạch hở (cung cấp không quá 2 nguyên tử cacbon vào phản ứng), dung môi hữu cơ và các chất vô cơ khác, hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp các hợp chất sau:

<

T

Ô

ã

c o i (ủ cờ n ỷ tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à ti c ứ à d è ẩ tở d / ê iể h ỷ

3


G ùúnùêll:

Hóa Học Hữu Cơ

Jr- o

MeO

a)

Tramadol

N

N'

[2.2.2] Cryptand

4.2. Hóa học về các hiđrocacbon đa vòng luôn được các nhà hóa học quan tâm vì cấu chúng. Cho sơ đồ tổng hợp seco-[6]-prismane như sau: MeỌ ỌMe _ 1. NBS, AIBN, CCL 0 2, CH2I 68 „ ’ ----- 2— 69 2. DBU, DMSO

PhMe

LiAlH4 _ 1. Ac20, Py 1.MsCl, Py 71 — —------------ > 72 Et20 2. hv, PhH 2. Nai, HMPA (C15H 180 4 C14)3_KOHj MeOH 3. B2 H6, THF NaOH, H20 1. NaOH, PhMe 2. CH2N2, MeOH

1. NaOH, PhMe HgO, Br2 75 : „ „ “ --------- ► 76 CH2Br2 2. H2 S0 4 Seco-[ 6] -prismane

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 68 đến 77. 4.3. Đề nghị cơ chế phản ứng của những chuyển hóa CHO

Câu 5: 5.1. Aspidospermidine là một hợp theo sơ đồ sau: o

nhiều hoạt tính sinh học thú vị. Aspidospermidine được tổng

2^ 6h 4n 3 3,

78

Me2CO

i c h 2c o ) 2o ,

■ 3n 2. Boc20, Et3N

.

82

c h 2= c h c n Cs2C 03, 'B uôn

. ,

10

2. Me2S

79

1. KOH, H20 , t° 2. NaBH4, MeOH CeCl3 .7H20

► 80 (C17 H22N4 0)

1. Nai, Me2CO 2. CF3COOAg 83 TFA >84 CH2C12 3. L1AIH4 , THF Aspidospermidine

ức cấu tạo của các chất từ 78 đến 84. siferic là một chất chuyển hóa trong quá trình trao đổi chất của thực vật. Hợp chất này được p từ vỏ của thân cây Fraxinus sieboldiana và được tổng hợp theo sơ đồ sau:

C O ' S u ờ ểiỷ tắ à n ắ / công* M ô n ỷ c ô cổấu / c ắ à to c ứ à d è ổ u ờ i/ ê iể h ỷ

4


Gùúnùêii:

Hóa Học Hữu Cơ O . ,Et

1. NaBH4, EtOH 2. TsCl, Py 3. LiBr, DMF, t° 4. H20, H+ (Et0)2c=0 NaH, THF

86 CrQ3,H2SQ4> 87 ' Me2CO 13 22

1. MeLi (2 eq) Et20 90 HC11%, 9! 89 2. H20 1 MeOH

Pb(OAc)4, PhH Zn, Znl 94 CaC03, hv (C2iH30o 2) AcOH

NaBH4 MeOH

n ; t-

99 1. TsCl, Py 2. Nai, Zn, (CH20Me)2/H20

M e 2S ° 4

NaOH

EtONa

1. BF3'Et20, ' 2. NaOH lO^d (C2xH30O)

Me2S04 (C2oH3o02) NaOH 95

100

AIBr, (CH2SH)2

HOOC

Axit pisifer

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ 85 đến 1GG. -— HẾT-

«

r

m è * C ố * S u ờ ểiỷ tắ à n ắ / cống* M ô n ỷ c ổ tfià w c ắ à * c ã à d è ổ u ờ i/ ũ ể n ỷ

5


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.