BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HSGQG HÓA HỮU CƠ (Bài Tập Hợp Chất Chứa Nitơ, Hợp Chất Dị Vòng, Cacbohiđrat)

BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HSGQG HÓA HỮU CƠ

vectorstock.com/20159034

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HSGQG HÓA HỮU CƠ (Bài Tập Hợp Chất Chứa Nitơ, Hợp Chất Dị Vòng, Cacbohiđrat, Amino Axit & Peptit, Phản Ứng Pericyclic) WORD VERSION | 2021 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

13-Bài T ập H ợ p C h ấ t C h ứ a N itơ.d oc 13-Bài T ập H ợ p C h ấ t C h ứ a Nitơ - Mol.doc 14-Bài T ập H ợ p C h ấ t Dị V ò n g . d o c 14-Bài T ập H ợ p C h ấ t Dị V ò n g - Mol.doc 15-Bài T ập C a c b o h iđ r a t .d o c 15-Bài T ập C acb oh iđ rat - Mol.doc 16-Bài T ập A m in o Axit & Peptit.doc 16-Bài T ập A m in o Axit & Peptit - Mol.doc 17-Bài T ập P h ả n Ứ n g P eri cy cl ic .d oc 17-Bài T ập P h ả n Ứ n g Pericyclic - Mol.doc

Goto m H : TkS.

HỢP CHẤT CHỨA NITƠ C âu 1: Vẽ công thức cấu tạo của các chất A, B, C, D, E, F trong sơ đồ chuyển hóa sau: 1. NaOH, t°

D (C7H9N0 6S2)

E

2.HC1

(phản ứng với FeCl3 tạo ra hợp chất màu tím)

H2S 0 4 98%, t° EtBr NaOH

B (Cu H 17N)

A

EtBr

c

(C7H9N)

A1C1,

(Cu H 17N)

1. N aN 02/HCl 2 . ß-naphtol

G

C âu 2: Từ hạt tiêu, người ta phân lập được hợp chất trung tính X (C C 17 H 19NO 3 ). Ozon phân X rồi xử lí với Zn/H 2 O, thu được etanđial, hai chất hữu cơ Y và Z. Tiếp ếp ttụụ thủy phân Y, thu được OHC-COOH và piperiđin (C 5 H 11N). Mặt khác, cho Z tác dụng với HI đặc :(dư), (dư),thu thu được (đ 3,4-đihiđroxibenzanđehit. a) Vẽ công thức cấu tạo của X, Y, Z. b) Hợp chất X có bao nhiêu đồng phân lập thể?

C âu 3: Ephedrin là một hoạt chất dùng làm thuốc dc chữa bệnh về hô hấp được chiết xuất từ cây ma hoàng. Ephedrin được tổng hợp theo sơ đồ sau: _ Benzen

OH

CO/HC1 „ ------—— *- Xi AlCla

Ph'

Ephedrin

a) Vẽ công thức cấu tạo của các chất Xi, X 2 , X 3 . b) Đề nghị cơ chế của các phản ứng tạo ra Xi và X 2 .

C âu 4: Từ benzen, các chất hữu cơ (chứa không quá 3 nguyên tử cacbon) và các chất vô cơ cần thiết, hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp các hợp chất sau:

COOH

c) < Q ) -

n

=

n h

^

-

n

C âu 5: Cho sơ đồ CWNL

.NI

no2

(d)

HO E (C9H 13NO) 2. OH-

HC1

1 :1

2. OH“

ị các tác nhân phản ứng (a), (b), (c), (d) và vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D, E. 6: Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau:

Propen

Mg ete

Cl2 MeOH

r

Mg ete

B ^

CO, CQ2

Không phản ứng g L H2Q/H+ f l.Br2,P 2. PCI5 2. NH3 dư

1. MeOH,GHC1 2. NaHCQ3

H (c 5h 13n o 3)

c o i (ủcờnỷ tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ c ắ à ti c à à d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

1

Gỉá& m u : TkS. C âu 7: Hợp chất X (C 6 H 12N 2 O2 ) có tính quang hoạt, không tan trong các dung dịch axit loãng và bazơ loãng ở nhiệt độ thường. Khi đun nóng với dung dịch axit, X tạo thành Y (C 6 H 10 O 4 ). Chất Y dễ dàng mất nước bởi P 2 O 5 , tạo ra Z (C 6 H 8 O3 ). Mặt khác, X phản ứng với Br 2 và NaOH trong nước, tạo thành T (C 4 H 12N 2 ). Cho T phản ứng với HNO 2 (có mặt HCl), thu được butan-2-on.

Vẽ công thức cấu tạo của X, Y, Z, T. C âu 8: Đề nghị cơ chế phản ứng giải thích sự hình thành các sản phẩm trong sơ đồ sau: H

o

O 1.

,H+ N CHO

2.

C âu 9: Cho sơ đồ chuyển hóa sau: ọ o

,SH

h 2n

Z+T ÒH

a) Vẽ công thức cấu tạo của X, Y, Z, T. b) Đề nghị cơ chế của phản ứng tạo ra X. C âu 10: Bismaleimit tinh thể lỏng (BMI) được sử dụng Một loại BMI được tổng hợp theo sơ đồ sau: Toluen

HNO3 H2SC>4

x

g nghệ điện tử, hàng không vũ trụ.

1■KMnQ4, t' 1 2. HzO/H

o í5^ ° ^ o t°

h 2n - ^

BMI

*

^ c o ^ ^ - o o c ^ \

nh9

Vẽ công thức cấu tạo của các chất từ X 1 đến X 7 và BMI. C âu 11: Dưới đây là một số giai đoạn trong quá trình tổng hợp longifolen (một sesquiterpen có trong thành phần nhựa thông, được dùng trong công nghiệp hương liệu, mĩ phẩm, ...): o //

hv [2 + 2]

ỌCOOBn

ổ £

Biết Z là một enamin có chứa vòng sáu cạnh. Vẽ công thức cấu tạo của X, Y, Z, T. C âu 12: Cho sơ đồ chuyển hóa sau:

(C8H 13NO)

Zn-Hg HCl

B

Axit glutaric + axit oxalic

2. Ag20/H 20 , t°

2. H20 2

Axit malonic + axit sucxinic

a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, F. b) Đề nghị cơ chế phản ứng tạo thành chất A trong sơ đồ trên.

c o u Suùờaệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ C à u c à à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

2

Gwto we«.: TkS. C âu 13: Hợp chất L-Carnitine (vitamin B t) là một amino axit có trong cơ thể người, đóng vai trò then chốt trong việc vận chuyển các axit béo vào ti thể (nơi sản xuất năng lượng cho tế bào), cung cấp năng lượng đến nhiều cơ quan trong cơ thể như tim, gan, cơ và các tế bào miễn dịch. Carnitine được tổng hợp theo sơ đồ sau: EtONa (C4H802)

BrCH2CN (C6H10O3) EtONa

B

Br> G PBr, (C6Hn N 0 3)

H

EtONa/EtOH

B,H, 2n 6

D

(C6H13N02) _

l.M eldư

KOH/EtOH

1. Hg(OAc)2, t :

'mitine

2. NaBH4

(c 4h 7n o 2) 2- Aể 20 /H20 , t°

Biết A là hợp chất mạch hở, tác dụng được với dung dịch NaOH và ca: tại ở dạng ion lưỡng cực.

(Epiclohiđrin) a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, F, G, H, I, K và carnitine. b) Đề nghị sơ đồ tổng hợp carnitine từ epiclohiđrin, các chất hữ chứa (không chứa quá 3 nguyên tử cacbon) và các chất vô cơ khác.

C âu 14: Epizonaren được phân lập từ tinh dầu Salvia fruticosa và được tổ hợp theo sơ đồ sau:

COOEt

HCHO

Me2NH, HC1 (Ci3H25NO) Ag2Q, t°

(C 17H2g0 4)

NaOH EtOH, t°

Epizonaren (C 14H220 )

Vẽ công thức cấu tạo của X, Y, Z, T. C âu 15: Các hiđrocacbon đa vòng như twistane, triquinacene, ... đều có cấu trúc đặc biệt. Chúng được sử dụng trong nghiên cứu lý thuyết hóa hữu cơ và làm chất trung gian trong tổng hợp hữu cơ. a) Sơ đồ tổng hợp twistane: h9

1. Na, NH3

Pto,

2. H2, PtC>2 1

P(OMe)3

x4

H9

Pto,

(C u H 140 2S)

Twistane

Vẽ công thức cấu tạo của Xi, X 2 , X 3 , X 4 , X 5 . b) Sơ đồ tổng hợp triquinacene: OH T . Cr 0 3, Pyr

í-BuOK

2 M e c o >H <c 12h ; 4o 2, ™

Pb(OAc)4 1. Cr 0 3, EtzO .

X9 PhH 2 .

H2 0 /H+ I (c 12h 12o 3) ( c 12h 14o 2) (C i2H 140 3)

-

x7

1 . NaOH

\____

I.L 1AIH4

2 . SOCl2 t0 (Ci4H20N2O4)

COOMe 3- NaN3’ t 4. MeOH

(C 14h“

HCOOH

H■2^2 ,0 .

X11 n

2)

Triquinacene

Vẽ công thức cấu tạo của X6, X 7 , Xs, X 9 , X 1 0 , X 1 1 .

co u Suờoệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ cắ à u c u a d è ổuời/ ê iể h ỷ

3

Goto m H : TkS.

HỢP CHẤT CHỨA NITƠ C âu 1: Vẽ công thức cấu tạo của các chất A, B, C, D, E, F trong sơ đồ chuyển hóa sau: 1. NaOH, t°

D (C7H9N0 6S2)

E

2.HC1

(phản ứng với FeCl3 tạo ra hợp chất màu tím)

H2S 0 4 98%, t°

B (Cu H 17N)

EtBr NaOH

A

(C7H9N)

EtBr

c

A1C1,

(Cu H 17N)

ể 1. N aN 02/HCl 2 . ß-naphtol

<

c

G

H ướng dẫn giải

Ổ

nh2 h o 3s

, s o 3h

OH

ho.

HoC

HO

N=N ỒH G

C âu 2: Từ hạt tiêu, người ta phân lập được hợp chất trung tính X (C 17H 19NO 3 ). Ozon phân X rồi xử lí với Zn/H 2 O, thu được etanđial, hai chất hữu cơ Tiếp tụ thủy phân Y, thu được OHC-COOH và piperiđin (C 5 H 11N). Mặt khác, cho Z tác dụng với HI đặc (dư), thu được 3,4-đihiđroxibenzanđehit. a) Vẽ công thức cấu tạo của X, Y, Z. b) Hợp chất X có bao nhiêu đồng phân lập thể?

H ướng dẫn giải a) Công thức cấu tạo của X, Y, Z:

c/

N CHO

b) Hợp chất X có thể có 4 đồng phân hình học.

C âu 3: Ephedrin là một hoạt chất dùng làm thuốc chữa bệnh về hô hấp được chiết xuất từ cây ma hoàng. Ephedrin được tổng hợp theo sơ đồ sau: O/HCI

„

Al

EtNOz NaOH

H, Ni

OH

MeBr

H

Ph'

Ephedrin

a) Vẽ công thức cấu tạo của các chất Xi, X 2 , X 3 . b) Đề nghị cơ chế của các phản ứng tạo ra Xi và X 2 .

H ướng dẫn giải lức cấu tạo của các chất Xi, X 2 , X 3 : OH

OH

CHO

NH,

c n " (Xi)

(X2)

( / ĩ (X3)

c o i (ủcờnỷ tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ c ắ à ti c à à d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

1

Gwto we«.: TkS. b) Cơ chế phản ứng tạo ra Xi và Xi:

—„ * AICI3

- t-L

C L A l^ O

C âu 4: Từ benzen và các chất vô cơ cần thiết, hãy vẽ sơ đồ tổng hợp các hợp chất sau:

a) H2N

C âu 5: Cho sơ đồ chuyển hóa sau: 0 ,N ^ ^ Ị Ị W n 0 9

, ,

HọISL

NO

E (C9H 13NO) 2 . OH-

HC1

1:1

2 . OH-

Hãy đề nghị các tác nhân phản ứng (a), (b), (c), (d) và vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D, E.

C ố* (ùcờny tắàn ắ/ cố/u y d ắ ổ ỉtỷ c ổ tfiàw cắ à u c u a d è &ÙỜ/ ê /è iỷ

2

Gỉá& m u : TkS. H ướng dẫn giải (c): H 2 O. (b): NaNƠ 2 /HCl.

(a): (NH 4 ) 2 S.

NH,

^o

(d): SnCk/HCl.

,(V

ơ ”ữ

o (A)

sr s /

(B)

Ck ^o

Nv

HO

(D)

(E)

C âu 6: Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau:

Propen

Mg ete

Cl2

B CP2

Không phản ứng

ữ

MeOH r r

Ms ,

ete

2 . PCI5

MeOH, HC1

2 . Itiỉa dư

H ướng dẫn giải C1

OMe

OMe

OMe

cr

MgCl A

c

B

D

C1

F

0

cr

nh2

OMe

H

G

ông tan trong các dung dịch axit loãng và bazơ C âu 7: Hợp chất X (C 6 H 12N 2 O2 ) có tính quang hoạt, không loãng ở nhiệt độ thường. Khi đun nóng với dung dịch axit, X tạo thành Y (C 6 H 10 O 4 ). Chất Y dễ dàng mất nước bởi P 2 O 5 , tạo ra Z (C 6 H 8 O3 ). Mặt khác, X phản ứng với Br 2 và NaOH trong nước, tạo thành T (C 4 H 12N 2 ). Cho T phản ứng với ặt HCl), thu được butan-2-on.

Vẽ công thức cấu tạo của X, Y, Z. ướng dẫn giải Chất Y là một điaxit nên X iamit. Vì X có tính quang hoạt nên X có thể là: conh2

h 2n o c

h 2n o c

(2) Nếu X là (1) hi Vậy công thứ'

conh2

h 2n o c

(3)

hi cho T phản ứng với HNO 2 /H O sẽ tạo ra butanal. ủa các chất là: COOH

HOOC

X

OH

HO

z

Y

T

nghị cơ chế phản ứng giải thích sự hình thành các sản phẩm trong sơ đồ sau: HOOC

O 1. CH3I

N 2.

CHO

2. OH3.H+

c o u Suùờaệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ C à u c à à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

3

Gỉá& m u : TkS. H ướng dẫn giải

o H+

N

H

C âu 9: Cho sơ đồ chuyển hóa sau: -,Q

H2N

a) Vẽ công thức cấu tạo của X, Y, Z, T. b) Đề nghị cơ chế của phản ứng tạo ra X. a) Công thức cấu tạo của các chất: ONa

H,N

H2N .

'SH

o

ỸH H

H

" » Tò ĩ ^ô

ÒH

SH

ỉố giai đoạn trong quá trình tổng hợp longifolen (một sesquiterpen có trong ược dùng trong công nghiệp hương liệu, mĩ phẩm, ...):

C âu 10: Dưới đ thành phần nhựa , ete

Ĩ

Q

OCOOBn

ụ

ồ* D

BnOCOCl

hv

rp

*

[2 + 2 ]

4 Xi-í

\

4. SOCl2

Biết Z làà một n enamin có chứa vòng sáu cạnh. Vẽ công thức cấu tạo của X, Y, Z, T. H ướng dẫn giải

<T

A, Q _ a

B:

o

D:

cbz

°

c o u Suùờaệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ C à u c à à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

4

Goto m il: TkS. Công thức cấu tạo của C có thể là: o

o o

N

N

l C âu 11: Cho sơ đồ chuyển hóa sau: o h c/^ C H O

+ MeNH2

+

HOOC ' ^ Ỵ ^ C O O H

o l.M e ld ư 2. Ag20/H 20 , t°

1. Mel dư 2. Ag20/H 20 , t° E

D

l.M eldư 2. Ag20/H 20 , t°

ỊŨC + axit sucxinic

a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, F. b) Đề nghị cơ chế phản ứng tạo thành chất A trong sơ đồ trên.

H ướng dẫn giải

a)

© COOH

b)

(J>0 COOH

C âu 12: Hợp chất L-Carnitine (vitamin B t) là một amino axit có trong cơ thể người, đóng vai trò then chốt trong việc vận chuyển các axit béo vào ti thể (nơi sản xuất năng lượng cho tế bào), cung cấp năng lượng đến nhiều cơ quan trong cơ thể như tim, gan, cơ và các tế bào miễn dịch. Carnitine được tổng hợp theo sơ đồ sa D

B2H6

E (c 6h 13n o 2)

(c 4h 7n o 2)

1. Mel dư 2. Ag20/H 20 , t°

AcCl Pyr

1. NaOH loãng 2. HC1 loãng

1. Hg(OAc)2, THF/H20 2. NaBH4

Carnitine

Cl ỉiết A là hợp chất mạch hở, tác dụng được với dung dịch NaOH và carnitine tồn 0 tại ở dạng ion lưỡng cực. ùrẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, F, G, H, I, K và carnitine.

(Epiclohiđrin) b) Đề nghị sơ đồ tổng hợp carnitine từ epiclohiđrin, các chất hữu cơ (chứa không chứa quá 3 nguyên tử cacbon) và các chất vô cơ khác.

c o u Suùờaệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ C à u c à à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

5

Gwto we«.: TkS. H ướng dẫn giải a) Công thức cấu tạo của các chất: NC OEt

NC„ OEt

OEt

o

o

o

o

A

OEt o

D

E

H,N

AcHN OH o

O'

OH

OH Ổ

G

OEt

o

o c

B

AcHN

H,N

o

H

o

I

H

Chú ý: AcNH- bền trong môi trường axit loãng và bazơ loãng. b) Sơ đồ tổng hợp carnitine từ epiclohiđrin: o

Cl

M e,N H+

^ I

?H

NaCN

:n . +

^ I

OH

o

<i < c

Cẩrrnitine

OH

^coo

;n v

.Cl

+

ng công nnghệ điện tử, hàng không vũ trụ.

C âu 13: Bismaleimit tinh thể lỏng (BMI) được sử dụng tron Một loại BMI được tổng hợp theo sơ đồ sau: Toluen HN° 3 ► X 1 1 • KMnQ4, t° ^ h 2s o 4 2 . h 2o /h + ¥

BnOH, t° h 2s o 4 đặc

H C lA

( W 0 N ^O \= f t°

) x

H2 ^ 5 Pd

BMI

_

NHọ

Vẽ công thức cấu tạo của các chất

o COOBn

N

\\

/

COOH

o

__ )

c o o —(CH2)g

ooc

\\

ị

(BMI)

C âu 14: Epizonaren được phân lập từ tinh dầu Salvia fruticosa và được tổng hợp theo sơ đồ sau: o

/U ^ C O O E t o'

Me2NH, HC1 (Ci3H25NO) AfeO, t°

(CiiHig0) EtONa, EtOH

(Ci7H2go 4)

co u Suờoệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ cắ à u c à à d è ổuời/ ê iể h ỷ

6

Gỉá& m u : TkS.

NaOH

2

E t 0 H ’ t0

(C14H220 )

1. MeMgBr

Epizonaren

Vẽ công thức cấu tạo của X, Y, Z, T. H ướng dẫn giải EtOOC

X

Y

z

C âu 15: Các hiđrocacbon đa vòng như twistane, triquinacene, . đều có cấu trúc đặc biệt. Chúng được sử dụng trong nghiên cứu lý thuyết hóa hữu cơ và làm chất trung gian trong tổng hợp hữu cơ. a) Sơ đồ tổng hợp twistane: COOMe __ _________ CH2=CHCOOMe

*1

„ H

,

XTU . Na, NH3 ■H2,P t0 2

s

o N

X no

N (Cu H 140 2S)

Twistane

Vẽ công thức cấu tạo của Xi, X 2 , X 3 , X 4 , X 5 . b) Sơ đồ tổng hợp triquinacene: OH 1. Cr03, Pyr A 7

1. Crơ3, Et20

o

2. M eC 03H (c ^ H k n ,) J HF

Ị.MeOH 2. CH2N 2 *

Vẽ công thức cấ

u

Ao 0

n / u +

(C12Hi40 2)2- H2Ơ/H+

(C 12Hi40 3)

I.L 1AIH4

kio MeOOC

Pb(OAc)4

----------------------------- ►

X11

3; ^ to (Ci4h 2^ 2o 4) 2- ™ h (C14h“ n 2) OMe 3' NaN3 >t HCOOH 4. MeOH

PhH

X9 (C 12H 120 3)

H2^2 ,0 . t0

Triquinacene

X6, X 7 , X8, X 9 , X 1 0 , X 1 1 .

H ướng dẫn giải s

HO

o

OH

0

Ẳ 0

HO

l& ĩê u co u (ủeờny tắ à /ỉẮ cố u y M onỷ c ố d à t/ cắààu cÙAàd è ắ íờ ỉ/ ũ ể n ỷ

7

Gwto we«.: TkS.

MeOOCHN

NHCOOMe Xio

Me2N

NMe2 X 11

/

/

Ố

C ố* (ùcỜ ny tắàn ắ/ cố n y d ắ ổ ỉtỷ c ổ tfiàw c ắ à ti c u a d è &ÙỜ// ũ ể n ỷ

8

Goto wen: TkS.

HOP CHAT DI• VONG • C au 1: So sanh (co giai thich) tinh axit cua cac hgp chat huu ca sau: A (axit piridin-2-cacboxylic), B (axit piridin-4-cacboxylic), C (axit benzoic) va D (axit phenyletanoic).

C au 2: Cho hai hgp chat huu ca sau: ~ Ph

N H

OH

‘ -N Ph

N

OH

(X)

(Y)

a) So sanh tinh baza cua X va Y. Giai thich. b) Tu benzen, piridin va cac chat can thiet khac, hay de nghi sa do tong C au 3: Tu anilin, cac chat huu ca khong chua qua 3 nguyen tu cacbon va sa do tong hgp cac chat sau:

vo ca khac, hay viet

'N Quinolin

C au 4: Cho sa do chuyen hoa sau: m-CPBA i. h 2o /h + 2. Cr03/Pyr

r LiAlHi

(C6H 10O)

p -0 2N-C6H4-CH0

£ _________

2.'Se, t°

NaOH, t°

(C13H 10N 2O2)

Ve cong thuc cau tao cua A, B, C, D, E, F. Biet B la mot £-lacton.

C au 5: Hgp chat F la thanh phan cua mot loai thuoc chong di ung dugc tong hgp theo sa do sau: CHO HN^

N-COOEt

1. PhMgBr

KOH Na2C 0 3

2. H20 , H+

►

D

(C 17H 19N 2C1)

Cl Cl"

^OH

OH , f-BuOK

E

TEA

(C2iH25N 20 3C1)

, B, C, D, E, F. hay trong mot so loai nam. Hgp chat nay co the dugc tong hgp theo

Ve cong thuc cau tao C au 6: Axit lysergic theo sa do sau:

COOH A Ni, t°

Br? AcOH

PhCOCl ) B l-SOCl 2 NaOH 2. A1C13, t°

„ HO(CH2)2OH

„ MeNH2

D

TT

H20

D

T

Hi -----------------►i ---------- ►It ------► 11 ----- :—►1 H+

K

1. NaBH4> L 1. Mg, ete ^ M Ni, t° 2. PBr3 2. C 0 2 Na3A s0 4 3. H20/H + HN

Axit lysergic

Ve cong thuc cau tao cua cac chat A, B, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M. c o t du dn jf' tdan& cO fuy M onty c o dO w c d o itt d a d e fin d l k e n y

1

Goto m H : TkS. C âu 7: Trong lá của cây thuốc lá có một ancaloit có tên là nicotin. Nó là một chất lỏng như dầu, không màu, sôi ở 247oC, dễ tan trong nước cho dung dịch có tính bazơ. Nicotin là một chất rất độc, có thể gây nhức đầu, ói mửa, trong trường hợp nặng có thể bị tê liệt tim và hệ thần kinh, ngưng hô hấp... Nicotin có thể được tổng hợp như sau: ,CHO

<y-° NaOH

MnOo

N EtONa

►

E (C 10H 14N 2O)

NaBH4

B

( c n H 12N 2o 2)

(Cn H 14N 20 2)

F (C 10H 16N 2O)

HI l

(C 10H 15N 2I)

(C 10H 14N2)

1

a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, F, G và nicotin. b) Vẽ các cấu trúc đồng phân lập thể của nicotin.

C âu 8: Caffein là một ancaloit thuộc nhóm purin, được tìm thấy nhiều trongg cà phê, chè và có tác dụng kích thích hệ thần kinh và hệ tuần hoàn. Hợp chất này được tổng hợ ■' eo sơ đồ sau: CO(NH2)2 H+,t°

NCCH2COOEt

(MeO)2SQ2 NaOH

(C4H5N 30 2)

NaNO. HC1, H20

AcOEt

Cl2, PhCl X* 5°c (c 9h 9n 4o 2c i 3)

Caffein

C âu 9: Papaverin (C 2 0 H 21 NO 4 ) là một ancaloit đi 1 mol papaverin với lượng dư HI đặc, thu đưc KMnO 4 /H 2 SO 4 thì đầu tiên sinh ra xeton A hỗn hợp sản phẩm, trong đó có các axit sau: HOOC.

MeO

XT

r

,N

HOOC

_

àm thuốc giãn cơ, chống co thắt. Khi xử lí CH 3 I. Mặt khác, khi oxi hóa papaverin bằng 5 ), sau đó A tiếp tục bị oxi hóa tiếp để tạo ra MeO

T u ^

COOH

r

^

COOH

MeO

ìĩ

r COOH

MeO

COOH

x4 ( c 6h 6n 4o 2)

(C4H4N 4O3)

ĩ

MeO

C apH

B

D

E

a) Vẽ công thức cấu tạo của A và papaverin. b) Từ 1,2-đimetoxibenzen, các chất hữu cơ chứa không quá 2 nguyên tử cacbon và các chất vô cơ khác, hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp papaverin. c) Gọi tên của A, B, C, D, E và papaverin theo IUPAC. d) Từ B có thể tổng hợp được các dược phẩm B3 và B 4 theo sơ đồ sau: NHcị

B, t°

Bi ( c 6h 5n o 2)

SOC1,

b2

-

(C6H4NOCl)

' Et2NH

B,

- Vẽ công thức cấu tạo của Bi, B 2 , B 3 , B 4 . nhiệt độ nóng chảy của Bi, B 3 , B 4 . Giải thích.

C âu 10: Murrayafolin là một ancaloit được phân lập từ thực vật. Trong phòng thí nghiệm, murr rrayafolin được tổng hợp theo sơ đồ sau: ZnBr

1. + -

N2 BF4

2.TMSC1

^

nhiều bước

O V

o COOMe

o

MeONa

H

c o i (ủcờnỷ tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ c ắ à ti c à à d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

( c 14h 1 sn o 3)

2

Goto m H : TkS.

NaOH

MeOH BF,

PCC

B ( c 13h 15n o 2)

( c 13h 13n o 2)

U

Murrayafolin

a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C. b) Hãy đề nghị cơ chế phản ứng của giai đoạn (*) trong sơ đồ chuyển hóa trên. _ C âu 11: Ertiprotafib được sử dụng làm thuốc kháng tế! bào ung thư. Cho sơ đồ tổ như sau:

'/ \\ s'

1. M-BuLi 2. PhCHO 3.H 20

X

V

ỒMe

l.PCC 2. N 2H4/OH-

, hợp ertiprotỉ rotafib

(Ci3H14S)

COOMe

1.

B B ri

(C22H20SO) 2- NaOH 22 20 3. H20/H +

Vẽ công thức cấu tạo của X, Y, Z, T. C âu 12: Meloxicam là thuốc chữa bệnh viêm và tl

ớp. Sơ đồ tổng hợp meloxicam như sau: o o N -A

COOMe , s o 3h

NH,

ClCH2COOMe t° NaOH (C7H5N 0 3S)

Me2SC>4

E

o

o Meloxicam

a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, ', D, E. b) Hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp chấ E từ thiure (H 2 NCSNH 2 ) và các hóa chất khác. c) Meloxicam bị đào thải trong cơ lể người theo cơ chế oxi hóa bởi O 2 với xúc tác sinh học theo sơ đồ chuyển hóa sau:

M - + X HO Đề nghị cơ ch C âu 13: Cho sơ <

ìỉ

của chuyển hóa trên. n hóa sau:

2-Cacbetoxixicloi

NaH/DMF

NaH, t° PhH/DMF

Ị . N a ổ H ^ ^ . NaN,

l.M eldư

2 .» S L ^

2. Ag 20 , H20 , t°

HCHO 2. H2O, t° (CsHi5N)HCOOH

B (ChH 160 3)

H

HS(CH2)2SH TsOH

1 ,3 -điphenylisobenzofüran

Họ N i-R a

D

I + K+L

Biết ỉiết B là một m dẫn xuất bixiclic và phản ứng tạo ra I, K, L có hiệu suất rất^thấp. a) Viết sơ đồ tổng hợp 2-cacbetoxixiclopentanon từ phenol và các hóa chất khác. b) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, F, G, H, I, K, L. c) Giải thích vì sao phản ứng tạo ra I, K và K có hiệu suất rất thấp? d) Đề nghị cơ chế của phản ứng chuyển hóa từ F thành G.

CốU (ủcờny tắàn ắ/ cố/u y M ônỷ c ố cổấu/ C à u c à à d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

3

Gwto we«.: TkS. C âu 14: Dẫn xuất của các hợp chất dị vòng có hoạt tính sinh học rất đa dạng và phong phú nên được dùng để bào chế các loại dược phẩm. Hoàn thành các sơ đồ chuyể n hóa sau: XH O

a)

b)

c)

d)

e)

f) ( c 16h 15n o 2)

g) E tO H

( c 12h ,4 N 2o 2)

k

2c ° 3 ’ d

( c 16h 2oN 2o 4)

m f

C âu 15: Sildenafil là một loại thuốc tăng lực, được tổng hợp theo sơ đồ sau: o o J~L _ J-l" ^

o 3 ^ liH2NH2 > A

V ỉf

A

HNQ3 ^ c H2S 0 4

,___X

7 —N

^rO Q H [Ị1

1. Me2S 0 4/Na0H t B 2- Na0H/H20

SOC1,

2. NH3

AcOEt

*"

_

H2, Pd/C AcOEt, t°,

E

" 1 / EtO

HN

I

I

x NH

H ,0

_

1 . SOCl2, DMF

f

I

,N Pr

j

Sildenafil

co u Suờoệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ cắ à u c à à d è ổuời/ ê iể h ỷ

4

Goto m H : TkS. Biết CDI (W ,#’-cacbonylđiimiđazol) dùng để hoạt hóa axit cacboxylic cho phản ứng thế nucleophin của nhóm cacbonyl. a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, F, G, H, I. b) Đề nghị cơ chế phản ứng của chuyển hóa G thành H. C âu 16: Retronexin là một ancaloit được phân lập từ thực vật lần đầu tiên vào năm 19( này được tổng hợp trong phòng thí nghiệm theo sơ đồ sau: H Ị^N ""COOEt

E t o o c ^ 000®

COOEt

COOEt

uroclausine-B được phân lập từ các dược liệu truyền thống, có tác dụng chữa nhiều bệnh iễm. Hợp chất này được tổng hợp theo sơ đồ sau: OH

1) (CF3C 0)20 , DBU 2) 2-Metyl-5-nitrophenol, CuC12-h 2o , d b u

H, Lindlar

140°c Xilen

1. m-CPBA 2. KOH 1

Họ P to,

c o i (ủcờnỷ tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ c ắ à ti c à à d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

-

x5 (c 12h 15n o 4)

5

Guíạ m il:

TkS. (^ ~

jCfêfl kệ: CHO

m-Br-C6H4-OTIPS Pd(OAc)2, 130°c Pd, Cs2C 0 3 ^ ” 0. Cu(OAc)2, AcOH _ TT (C27H41N 0 3Si) (C27H39NO3S1) Furoclau

Vẽ công thức cấu tạo của Xi, X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X6, X 7 , Xs. C âu 19: Swaisonine là một ancaloit được phân lập từ Rhizoctonia legumminicola, có sự phát triển của virus HIV. Hợp chất này được tổng hợp theo sơ đồ sau: LÌAIH4

v

X!

BnOCOCl

( c 12h 23n o 5) OH MeOH TsOH

N

„OH

x7 ( c 17h 23n o 6)

(Cn H 17N 0 4) OHh ỌH

NaBH4

H ,0

X« CF3CH2OH (CiiH^ No 3) H+

Vẽ cấu trúc của X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X6, X 7 , Xs. C âu 20: Robert Burns Woodward là một nhà hóa học người Mĩ, đã đạt giải Nobel Hóa học năm 1965 nhờ những công trình nghiên cứu về tổng hợp các hợp chất thiên nhiên phức tạp như cholesterol, quinine, ... M ột trong các công trình của ông là tổngp ợp^ nkaloid có tên là reserpin - thuốc điều trị bệnh tăng huyết áp. Sơ đồ tổng hợp reserpin được ông và cộng sự công bố vào năm 1956 như sau: CK

leOOC

OAc ổM e

MeO

Ö

Vẽ;ủa A, B, C, D, E, F, G, H, I.

co u (ùcờny tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố tfiàw cắ à u c à à d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

6

Gwto we«.: TkS.

HỢP CHẤT DỊ VÒNG C âu 1: So sánh (có giải thích) tính axit của các hợp chất hữu cơ sau: A (axit piriđin-2-cacboxylic), B (axit piriđin-4-cacboxylic), C (axit benzoic) và D (axit phenyletanoic).

H ướng dẫn giải COOH

N

COOH

COOH

COOH

N

B

A

Hiệu ứng - I của vòng benzen trong (C) mạnh hơn (D) nên tính axit của ( (A) và (B) có nguyên tử N âm điện hơn nên có tính axit mạnh hơn (C) (A) có liên kết hiđro nội phân tử nên tính axit yếu hơn (B).

C âu 2: Cho hai hợp chất hữu cơ sau: Ph OH

N H

N

(X)

a) So sánh tính bazơ của X và Y. Giải thích. ị sơ đồ tổng hợp X. b) Từ benzen, piriđin và các chất cần thiết khác, hãy H ướng dẫ a) Tâm bazơ của X là nguyên tử N trong vòng piriđin chịu ảnh hưởng của hiệu ứng - I và +C của nhóm -N H -. Mặt khác, nhóm thế gây hiệu ứng^khong^ ian nên khó proton hóa. Tâm bazơ của Y là nguyên tử N trong vòng piriđin chịu ảnh hưởng^ủa hiệu ứng - I (yếu hơn vì ở xa hơn) và +C của nhóm -N H -. Mặt khác, nhóm thế không gây hiệu ứng^ hôpg gian. Vậy tính bazơ của X yếu hơn Y. b) Sơ đồ tổng hợp X:

N

C âu S: Từ anilin, các chất hữu cơ không chứa quá 3 nguyên tử cacbon và các chất vô cơ khác, hãy viết sơ đồ tổng hợp các chất sau:

m è i C ố i (û cdn ÿ tắàn ắ/ cô n ÿ M ônỷ Cố cổấu/ c ắ ẩ ti O à d

ắùỜ ũ ể n ỷ

1

Gwto we«.: TkS. C âu 4: Cho sơ đồ chuyển hóa sau: m-CPBA

B

1 . h 2o /h +

2. Cr03/Pyr

(C6H 10O)

NHoOH ----- =------*> c

H+

_ I.L 1AIH4 _ p -0 2N-C 6H4-CH0 > D 4—----E ■ 2. Se, t° NaOH, t°

^N /

Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, F. Biết B là một ổ-lacton.

H ướng dẫn giải HO.

o

o

'N

B

A

c

o

D

E

Chủ ý: Từ A qua B là phản ứng Baeyer - Villiger ưu tiên chuyển"vị ^ ốc cacbocation bậc ba. Từ C qua D là chuyển vị Beckmann có thể tạo ra hai sản phẩm khác nhau, dẫn đến E có thể là 2-metylpiriđin hoặc 3-metylpiriđin nhưng chỉ có 2-metylpiriđin mới có khả năng ngưng tụ với ^-O 2 N-C 6 H 4 -CHO. C âu 5: Hợp chất F là thành phần của một loại thuốc chống dị ứng được tổng hợp theo sơ đồ sau: CHO

-

D (C 17H 19N 2C1)

C1

TEA

2. HCl

Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D

COOEt

OH

lysergic được tìm thấy trong một số loại nấm. Hợp chất này có thể được tổng hợp theo

AcOH

2. AICI3, t°

Me2CO z

—

Br AcOH

HO(CH2)2OH MeNH2 - E --------- :--------- ► F ------------ í G H+

D

C ố i (û cdn ÿ tắàn ắ/ cô n ÿ M ônỷ Cố cổấu/ c ắ ẩ ti O à d

H

h 2o

H+

ắùỜ ũ ể n ỷ

2

Goto m H : TkS. COOH

NaOH

K

1. NaBH4 2. PBr3

L l.M g, ete 2. C 0 2 3. H2Ổ/H+

M

Ni, t° Na 3A s0 4

Vẽ công thức cấu tạo của các chất A, B, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M. H ướng dẫn giải

COOH

C âu 7: Trong lá của cây thuốc lá có một ancaloit có tên là nicotin. Nó là một chất lỏng như dầu, không màu, sôi ở 247oC, dễ tan trong nước cho dung dịch có tính bazơ. Nicotin là một chất rất độc, có thể gây nhức đầu, ói mửa, trong trường hợp nặng có thể bị tê liệt tim và hệ thần kinh, ngưng hô hấp... Nicotin có thể được tổng hợp như sau:

MnOọ

g l (C ( C10i ư o H^T ^^ g ^

h 2o HC1

F™ t0 (C 10H 15N 2I)

(C 10H HĨ166N 2O)

c

— =--- ►

B (Cn H 12N 20 2)

Hi4N 20 2) NaO H ,

_

-

( C U H 16N 2 0 3 C 1 2 )

Na2C03 t0

h 2o

„

HCl,t°

(C 10H 16N 2OC12)

— -----D

Nicotin (C 10H 14N2)

E. F, G và nicotin. a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, n b) Vẽ các cấu trúc đồng phân lập thể của nicotin.

H ướng dẫn giải: o

o

< $ r tr

o

Ợ rV y

o

o

rf

o OH

N

fl

"f

OH

N , n h 2 C1 '

,n h 2 c t

+

A

o

B

c o i (ủcờnỷ tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ c ắ à ti c à à d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

+

D

3

Goto m H : TkS. OH fl

^ 1

fỊ

^1

1!.

N

N

N

,NH

,NH

E

N

C âu 8: Caffein là một ancaloit thuộc nhóm purin, được tìm thấy nhiều t dụng kích thích hệ thần kinh và hệ tuần hoàn. Hợp chất này được tổng hợp 1 NCCH2COOEt

CO(NH2)2 t H+’ t0

(MeO)2SQ2 NaOH

x

NaNQ 2 t

(C4H5N3O2) HC1’ H2°

Cl2, PhCl 5°c

Xfi

(C9H9N4O2CI3)

x

(NH4)2S

HN er

HN N H

NH2 0

'O

N

H

HN

NH, c r 2

”

"

.

0

0

" ĩV

/ ccu

NH, 0

•N COOH V . ^

N

Ẩ 2

xs

C âu 9: Papaverin (C 2 0 H 21 NO 4 ) là mộtt ancaloit được dùng làm 1 mol papaverin với lượng dư HI đặc, thu được 4 mol CH 3 I. KMnO 4 /H 2 SO4 thì đầu tiên sinh ra xeton A (C 20 H 19 NO 5 ), sau hỗn hợp sản phẩm, trong đó có các axit sau: HOOCL MeCK HOOC

(C6h 6n 40 2)

.

JV NH 2^ ^ ™ N

x4

Ị.NaOH 2. H20/H +, t°

X4

B

Et " '

o N.

V «:

(C4H4N4O3)

, o

à phê, chè và có tác iu:

X6

thuốc giãn cơ, chống co thắt. Khi xử lí Mặt khác, khi oxi hóa papaverin bằng đó A tiếp tục bị oxi hóa tiếp để tạo ra ^COOH COOH

MeO

^COOH

MeCK MeO

COOH

M M ^

c

D

E

a) Vẽ công thức cấu tạo của A và papaverin. b) Từ 1,2-đimetoxibenzen, các chất hữu cơ chứa không quá 2 nguyên tử cacbon và các chất vô cơ khác, hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp papaverin. c) Gọi tên của A, B, C, D, E và papaverin theo IUPAC. d) Từ B có thể tổng hợp được các dược phẩm B 3 và B 4 theo sơ đồ sau: NH3

B

t°

Bì ( c 6h 5n o 2)

SOCl2

-

b2

B,

-

(Q H 4NOC1)

Et2NH

B,

- Vẽ công thức cấu tạo của Bi, B 2 , B 3 , B 4 .

- So sánh nhiệt độ nóng chảy của Bi, B 3 , B 4 . Giải thích.

c o i (ủcờnỷ tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ c ắ à ti c à à d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

4

Goto m H : TkS. H ướng dẫn giải a) Công thức cấu tạo của A và B: M eO

c) Tên của các hợp chất: Papaverin: (6,7-đimetoxiisoquir -yl)(3,4-đimetoxiphenyl)metanol.

A: (6,7-đimetoxiisoquinolin-1-y ietoxiphenyl)metanon.

B: axit piriđm-2,3,4-trlcacbo lic.

C: axlt 6,7-đimetoxiisoquinolin-1-cacboxyllc.

D: axlt 4,5-đimetoxlbenzen-1,2-đicacboxylic hoặc axit 4,5-đimetoxiphtalic.

E: axlt 3,4-đimetoxibenzencacboxylic hoặc axit 3,4-đimetoxibenzoic. ạo của Bl, B 2 , B 3 , B 4 : d) Công thức cấu tạo 0 0 o C1 N

Bj

NH, N

B2

N N

B3

B4

Nhiệt độ nóng chảy: B 2 > B 3 > B 4 .

Giải thích: B 4 không tạo được liên kết hiđro liên phân tử, Bi tạo được một liên kết hiđro liên phân tử và B 2 tạo được hai liên kết hiđro liên phân tử.

C âu 10: Murrayafolin là một ancaloit được phân lập từ thực vật. Trong phòng thí nghiệm, murrayafolin được tổng hợp theo sơ đồ sau:

<T Y

rI ­ 1. + -

N2BF4

2.TMSC1

^

nhiễu bước

C cv

o COOMe

o

MeONa

H

c o i (ủcờnỷ tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ c ắ à ti c u a d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

(Cu H 13N 0 3)

5

Gwto we«.: TkS.

NaOH t0

Murrayafolin ( c 13h 15n o 2)

( c 13 h 13n o 2)

BF:

N H

ÔMe

a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C. b) Hãy đề nghị cơ chế phản ứng của giai đoạn (*) trong sơ đồ chuyển hóa trên.

H ướng dẫn giải

V

C âu 11: Ertiprotafib được sử dụng làm m thuốc kkháng tế bào ung thư. Cho sơ đồ tổng hợp ertiprotafib như sau:

\

1 . n-

JQlSO*:

2 .N 2H4/OH-

(Ci3Hi4S)

SnCl4

COOH

COOH

CổU <ùcờag> tắàn ắ/ cố/u y M ônỷ c ổ cổấu/ C à u O à d

ắùỜ ũ ể n ỷ

6

Goto m H : TkS. C âu 12: Meloxicam là thuốc chữa bệnh viêm và thoái hóa khớp. Sơ đồ tổng hợp meloxicam như sau: COOMe

o

S° 3 H NH, t°

____________ _____________ ClCH2COOMe MeONa „ ____ Me2_S 0 4 A ------- — — ——— --------► B ———__ ►c -------- ►1) NaOH MeOH (C7H5N 0 3S)

o

N^\

..

E

^

_

N /

a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D, E. b) Hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp chất E từ thiure (H 2 NCSNH 2 ) và các hóa chất khác. c) Meloxicam bị đào thải trong cơ thể người theo cơ chế oxi hóa bởi O 2 với xúc tác sinh học theo sơ đồ chuyển hóa sau: o o N "\ o ■

* > -

O, -

. o//S^ °

Đề nghị cơ chế phản ứng của chuyển hóa trên.

H ướng dẫn giải a) Công thức cấu tạo của A, B, C, D, E: o

o COOMe

NH :s'

ố /S ^o

Ó

COOMe

o

H,N

B

A

E

b) Sơ đồ tổng hợp chất E từ thiure: NH2 h 2n ^

s

c) Cơ chế của chuyển hóa đào thải o

o

N

C 02

HO

N' H

C âu 13: Cho sơ đồ chuyển hóa sau: ^^^^to^bxm clopentanon Ị.N aO H > E Ị.NaNạ | l^faO 2. SOCl2 2. H20 , t°

HS(CH2)2SH NaH, t° ► B TsOH PhH/DMF (ChH 160 3)

NaH/DMF , (C8H 15N)

HCHO HCOOH

c

h2 N i-R a

D

l,3-điphenylisobenzofuran H ------------------------------------ ► I + Jv + L Ag20 , H20 , t° 1

G 1.Meldư 2.

c o i (ủcờnỷ tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ c ắ à ti c à à d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

7

Gwto we«.: TkS. Biết B là một dẫn xuất bixiclic và phản ứng tạo ra I, K, L có hiệu suất rất thấp. a) Viết sơ đồ tổng hợp 2-cacbetoxixiclopentanon từ phenol và các hóa chất khác. b) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, F, G, H, I, K, L. c) Giải thích vì sao phản ứng tạo ra I, K và K có hiệu suất rất thấp? d) Đề nghị cơ chế của phản ứng chuyển hóa từ F thành G. H ướng dẫn giải a) Sơ đồ tổng hợp 2-cacbetoxixiclopentanon: OH OH o H2,N i t°,p

PCC

HNO,

í^ C O O H

l.EtOH/Hi

k^CO O H

2. EtONi

b) Công thức cấu tạo của A, B, C, D, E, F, G, H, I, K:

COOEt

"OH

G

H

c) Trong hợp chất bixiclic, liên kết đôi không được ưu tiên tạo ở vị trí đầu cầu vì sẽ làm tăng sức căng vòng khiến hệ thống vòng không bền. Do đó, phản ứng tạo ra I, K và L đều có hiệu suất rất thấp. d) Cơ chế của phản ứng chuyển hóa từ F sang G:

Glicazit

C ố* (ùcờny tắàn ắ/ cố/u y d ắ ổ ỉtỷ c ổ tfiàw cắ à u c u a d è &ÙỜ/ ê /è iỷ

8

Gwto we«.: TkS. COOMe CHO

COOMe

no2

d)

+

NaOH

NC'""'''Y

O

0

H t°

HNOct

S r

(Ci<4¡C[n5

N aN 02/HCl HCl *” lir e * x“ 90°c ■ (C 10H 17N 3O) (C8H 13N 30 ) ( c 8h u n o 3)

„OH

Ọ

AICI3, t°

1.TBSC1, imidazole „ l.H 20 ,H + ---------------------------------- ^ -^1 a ——_ _ _------ ► Ä 17 ---——— MeO

2.

NaOH, t°

p

Jír*

ẲẲ

AcOH M2

f)

PCL

( c 10h 12n 2o 2)

p

e)

- Nifedipin (C17HlgN 20 6)

Pyr

O

"Y ^Ỵ ^O E t 0

NHọ

Pyr/DMF

c)

2. PCC

17

PPA, “

1. B 114NF Al o —-- ——— __; > 18 2. H20 , H+

C ố i (ủ ù « tắàn ắ/ C ốfíỷ d ắ ố ỉtỷ C ổ tfiàw C ắàti CÒà d è &ÙỜ/ ê /è iỷ

‘19 ( c 16h 15n o 2)

9

Gwto we«.: TkS. e)

f)

g)

C âu 15: Sildenafil là một loại thuốc tăng lực, được tổng hợp th ) sơ đồ sau:

JJr Ọ

p

OEt

NH2NH2

1. Me2SQ4/NaOH ^ B 2. Na0H/H20 fH ,S O l

_ D

L SOCl2, DMF 2 .NH 3

H2, Pd/C _ _— ►E

o

EtO

OEt COOH

HN

CISO3H SOCl2 0 ,S -N

N—

Sildenafil

Biết CDI (W ,#’-cacbonylđiimi g để hoạt hóa axit cacboxylic cho phản ứng thế nucleophin hin của nhóm ccacbonyl a) Vẽ công thức C, D, E, F, G, H, I. lức cấu tạo của A, B, C b) Đề nghị cơ chế phản ứng của chuy chuyển hóa G thành H. ướng dẫn giải H ướn a) Công thức cấu tạo của A, B, C, D D, E, F, G, H, I: / N -N

\

& r \< ^ 'C Q O H B

à sệ s o 2ci F

OEt

Pr

N -N

/

7

CONH,

P r ' ^ X ^ 'C O N H

c

D

E

0 ,S -N

nh2 / o= ( V N o

JLn rS V

Eto

N—

N

CDI

NH2

N

/ís

\= J

NO,

OEt o

N—

N

no2

COOH

O oS-N

N

\= J

//

P r^ ^ ^ C O O H

ị

ĩ>r

N -N

// N -N H

o

H

o 2s - ■N

Pr

N—

H

c o ' (ủcờn* tắàn ắ/ cống* M onỷ c ố cổấu/ cắàto O à d è ắ cờ / ũ ể n ỷ

10

Gỉá& m u : TkS. b) Cơ chế phản ứng chuyển hóa G thành H:

n H —» 'Ố - H+ R

R'

ro (

o

o

N

N

N

N

_ o

N

••Ny NH

w+

oN

C âu 16: Retronexin là một ancaloit được phân lập từ thực vật lần đầu tiên vào năm 1909. Hợp chất này được tổng hợp trong phòng thí nghiệm theo sơ đồ sau: m o o c ^ COOEt Na

COOEt COOEt

NaBH4 0

^

0

f

.....

\

A (C16H27NOg)

lig g Ị il 2.HC1

N

2HC1

D

E

COOEt H,

1.

NaOH, l.N .O Ht°,^

(C ^ N C V )

2 HC1

í

(Q,H|,,N02C1)

—OH

Ị.E tO H ^ N Ị. . ((CgHi = „ « „ ^ 3 ,1 ^ ^

> -ỵ A V -A V Retronexin

a) Vẽ công ìng thức cấu tạo của các chất A, B, C, D, E, ^F, G.. b) Đề nghị cơ chế phản ứng của chuyển hóa giữa E với EtONa trong sơ đồ trên.

H ướng dẫn giải

EtOOC

l& ĩê ^ C ốft (ủcờn* tắàn ắ/ cống* M ônỷ c ố cổấu/ cắàto O à d à ắ cờ / ũ ể n ỷ

11

Gwto we«.: TkS. C âu 17: Phản ứng đa tác nhân là phương pháp tiên tiến để tổng hợp các dị vòng thơm. Đề nghị cơ chế của các sơ đồ tổng hợp những dị vòng sau:

X

V

*

ọ

OH

ọ

-h 2o

o

N

m è u C ố* (ùcỜ ny tắàn ắ/ cổ n y d ắ ổ ỉty c ổ tỂ/àứ c ắ à ti cứ a d è &ÙỜ// ũ ể n ỷ

12

Gwto we«.: TkS. CK /O M e

Yu

*6

C ố i (ủcỜỉUỊ^ tắàn ắ/ cống* d/Ỉổfiỹy c ổ tfiàw c ắ à ti O à d è &ÙỜ/ ũ è iỷ

13

Gwto we«.: TkS. C âu 19: Swaisonine là một ancaloit được phân lập từ Rhizoctonia legumminicola, có khả năng ức chế sự phát triển của virus HIV. Hợp chất này được tổng hợp theo sơ đồ sau: LiAlỉL

MsCl

BnOCOCl ( c 12h 23n o 5)

OH MeOH TsOH

N

„OH PCC

v

Ph3P=CHCOOEt

„

---------- ► x 5 ------------------------------ *■ x 6

( c 17h 23n o 6)

NaBH4

l.N aB H 4,CF 3CH2OH 2. H2, Pd/C

H ,0

CF3CH2OH

(C n H > 3)

h

*

Vẽ cấu trúc của Xi, X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X6, X 7 , Xs. H ướng dẫn giải

NH,

NHCbz

EtOOC NHCbz

C âu 20: Robert Burns Woodward là một nhà hóa học người Mĩ, đã đạt giải Nobel Hóa học năm 1965 nhờ những công trình nghiên cứu về tổng hợp các hợp chất thiên nhiên phức tạp như cholesterol, quinine, ... M ột trong các công trình của^ ng là tổng hợp ankaloid có tên là reserpin - thuốc điều trị bệnh tăng huyết áp. Sơ đồ tổng hợp reserpin được ông và cộng sự công bố vào năm 1956 như sau: nhiều bước

,0

I

I >H

MeO

Ö

Reserpin

Vẽ cấu trúc của A, B, C, D, E, F, G, H, I.

CốU Síùờaệ' tắàn ắ/ cố/u y M ônỷ c ố cổấu/ cắàtu O à d à ắ cờ / ũ ể n ỷ

14

Gỉá& m u : TkS. H ướng dẫn giải OH

l& ĩê ^ C ốft (ủcờn* tắàn ắ/ cống* M ônỷ c ố cổấu/ cắàto O à d à ắ cờ / ũ ể n ỷ

15

Gwto we«.: TkS.

CACBOHIĐRAT

V

C âu 1: Hợp chất A (kí hiệu là glicozơ A) có tên là (2^,3JR,4^,5JR)-2,3,4,5,6-pentahiđroxihexanal. Khi đun nóng ở 100oC, chất A bị tách nước và tạo ra chất B có tên là 1,6-anhiđroglicopiranozơ. a) Vẽ công thức Fischer của A và B. b) Hợp chất A có thể tồn tại ở bốn cấu dạng. Vẽ các cấu dạng đó và cho biết cấu dạng nào b( nhất?

Giải thích. c) Hợp chất D-glucozơ không tham gia phản ứng tách nước trên giống như chất A. Giải thích d) Hợp chất A được chuyển hóa theo sơ đồ sau: H20

*

1. CaC0 3 2. H20 2

HNO3

Vẽ cấu trúc của Ai, A 2 , A 3 và cho biết chúng có tính quang hoạt hay : C âu 2: Hợp chất đeoxi-D-gulozơ (C 6 H 12 O 5 , kí hiệu là A) được chuyển hó ff lo 4

1. L1AIH4

h 2o

2. H20 MeOH H+

B

(C6Hn Br04)

Biết D-gulozơ là đồng phân cấu hình ở vị trí C-3 và a) Vẽ công thức Fischer của D-gulozơ. b) Vẽ cấu trúc của các chất A, B, C, D, E, F. c) Vẽ công thức cấu tạo của các chất có trong , biết rằng phân tử khối của chúng đều lớn hơn 160 đvC và nhỏ hơn 170 đvC. C âu 3: Vẽ công thức Fischer của X (là một mono carit) và Y trong sơ đồ chuyển hóa sau: OH

o

'.

C b *■ ■

- 4: Inulin (là một cacbohiđrat có trong rễ cây atiso) không . ứng . . . . thử . Fehling. .

C âu phản với thuốc Khi.

thủy phân inulin bằng enzim a-glucosidase tạo ra 2 mol D-glucozơ và một polisaccarit chỉ gồm các mắt xích D-fructozơ liên kết với nhau theo kiểu (2 ^ 1)-D-fructofuranozơ. Biết phân tử khối tương đối của inulin khoảng 5200u. Vẽ công thức Haworth của inulin.

C âu 5: Tiến hành oxi hóa 150 mg amilozơ bằng NaIO 4 , thu được 0,207 mg axit fomic. Biết rằng, khi oxi hóa 1 mol amilozơ bằng NaIO 4 thì số gốc glucozơ đầu mạch tạo ra 1 mol axit fomic và số gốc glucozơ cuối mạch tạo ra 2 mol axit fomic. a) Tính số mắt xích glucozơ trung bình trong phân tử amilozơ. b) Viết sơ đồ của phương trình phản ứng xảy ra dưới dạng công thức Haworth.

C âu 6 : Monosa ccarit D-galactozơ là đồng phân cấu hình ở vị trí C-4 của D-glucozơ. iung dịch, D-galactozơ tồn tại ở bốn dạng cấu trúc vòng khác nhau. Hãy vẽ công thức Haworth của các cấu trúc trên và cho biết cấu trúc nào chiếm tỉ lệ cao nhất. b) Khi thủy phân chất A (C 12 H 2 2 O 11 ) bằng enzim ß-galactosidase hoặc axit thì đều thu được sản phẩm^ uy nhất là D-galactozơ. Mặt khác, cho A tác dụng với lượng dư M e 2 SO4 /OH- rồi thủy phân trong dung dịch axit, thu được 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-galactozơ. Biết A không có phản ứng với thuốc thử Fehling. Hãy vẽ công thức Haworth của A và gọi tên theo IUPAC.

co u Suờoệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ cắ à u c à à d è ổuời/ ê iể h ỷ

1

Goto m il: TkS. c) Khi đun nóng D-galactozơ ở 165oC thu được một lượng nhỏ B. - Giải thích quá trình hình thành B. U o - Cho B tác dụng với lượng dư Me 2 SO 4 /OH- rồi thủy phân trong dung dịch HO— axit, thu được chất C là một dẫn xuất tri-ơ-metyl của D-galactozơ. Vẽ công thức Fischer của C. phân không C âu 7: Melexitozơ (C 18 H 3 2 O 16 ) không phản ứng được với thuốc thử Tollens. Khi thủy phâi exitozơ bằng hoàn toàn melexitozơ, thu được các đisaccarit turanozơ và saccarozơ. Nếu thủy phân melexito

* N /

enzim a-glucosidase thì thu được các monosaccarit D-glucozơ và D-fructozơ. Mặt khác, mietyl hóa hoàn toàn 1 mol melexitozơ, sau đó thủy phân thì chỉ thu được 1 mol 1,4,6-tri-ơ-metyl-D-fru ctotozơ và 2 mol 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-glucozơ.

Vẽ cấu trúc melexitozơ, turanozơ và saccarozơ và gọi tên turanozơ và saccarozơ theoo IUPAC. ang với MeOH/H+, thu được Ai C âu 8: Hợp chất A (C 12 H 2 0 O 12 ) chứa liên kết ^-glicozit. Cho A tác dụng MeO (C 13 H 2 2 O 12 ). Oxi hóa Ai bằng HIO 4 dư rồi thủy phân trong dung dịch a:xit, thu được hỗn hợp sản phẩm gồm HOOC-CH(OH)-CHO, OHC-CHO, HCOOH và HOCH 2 -C H)-CH(OH)-CHO. Mặt khác, thủy phân A trong dung dịch axit, thu được A 2 và D-anđohexosơ A 3 oxi hóa A 3 bằng HNO 3 thì đều thu được B. Nếu cho A 2 tác dụng với COOH HO­

-H

HOH-

-H -OH

HO-

-H

\g p

4

hóa A 2 bằng nước Br 2 và thì thu được C.

)H

COOH

(B)

Vẽ công thức Haworth của A, Ai, A 2 , A 3 .

C âu 9: Từ quả bồ kết, người ta phân lập được hợp chất A (C 15 H 18 O 6 ). Cho A tác dụng với MeI/Ag 2 O (dư) rồi thủy phân với enzim a-glycozidase, thu được B (C 9 H 18 O 5 ) và C. Hợp chất B là dẫn xuất của một monosaccarit thuộc dãy L với cấu hình tuyệt đối của C-2 giống C-3 nhưng khác C-4 và C-5. Nếu oxi hóa B bằng HNO 3 thì trong hỗn hợp sản phẩm có CH 3 COOH nhưng không có C 2 H 5 COOH và dẫn xuất của nó. Mặt khác, khi cho C phản ứng với dung dịch KMnO 4 loãng, thu được một cặp đồng phân threo có cùng công thức phân >4 và đều không làm mất màu nước Br 2 .

Vẽ cấu trúc của A, B, C và lu dạng bền nhất của A. C âu 10: Từ D-galactopiranozơ tổng hợp được vitamin C (axit ascorbic) theo sơ đồ sau: OH

OH

ềk.

HO .(b)

B

(c)

HO

OH

OH

HO Na-Hg

HO

HO

V 'O H OH

COOH OH

HO.

(e)

HO

h 2o

H+

)

1)

HO OH Axit ascorbic

ị các tác nhân phản ứng (a), (b), (c), (d), (e) và vẽ cấu trúc của A, B, C, D.

c o u Suùờaệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ C à u c à à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

2

Gỉá& m u : TkS.

CACBOHIĐRAT C âu 1: Hợp chất A (kí hiệu là glicozơ A) có tên là (2^,3JR,4^,5JR)-2,3,4,5,6-pentahiđroxihexanal. Khi đun nóng ở 100oC, chất A bị tách nước và tạo ra chất B có tên là 1,6-anhiđroglicopiranozơ. a) Vẽ công thức Fischer của A và B. b) Hợp chất A có thể tồn tại ở bốn cấu dạng. Vẽ các cấu dạng đó và cho biết cấu dạng nào bền nhất?

Giải thích. c) Hợp chất D-glucozơ không tham gia phản ứng tách nước trên giống như chất A. Giải thích. d) Hợp chất A được chuyển hóa theo sơ đồ sau: Bĩo H20

.

l.C aCO ,

.

HNO3

A1 ^ TT ^ ---- ► 2 ----- ----* 2. H20 2

Vẽ cấu trúc của Ai, A 2 , A 3 và cho biết chúng có tính quang hoạt hay H ướng dẫn giải a) Công thức Fischer của A và B:

b) Các cấu dạng của A:

OH

Cấu dạng 2 bền nhất vì có nhiều li c) Ở cấu dạng bền, A có hai nhóm

kết xích đạo nhất. )H ở C-1 và C-6 ở gần nhau nên có thể tách nước:

„./EẼ7L

-h 2o

HO

B

Ở cấu dạng bền, D-glucozơ có5 hai nhóm -O -( H ở C-1 và C-6 ở xa nhau nên không thể tách nước: • ■ -

• ■ g g g -

t° -X-H20 A

^

D-gluCOZƠ

c A1 , A2 , A3: d) Cấu trúc của COOH HOH-

-H OH

HOH-

-H OH CH2OH

COOH

COOH HHO H-

-OH

H

-H

HO-

OH CH2OH

H

Ai

a2

Quang hoạt

Quang hoạt

OH H OH COOH

Aa Không quang hoạt

c o u Suùờaệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ C à u c à à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

1

Gỉá& m u : TkS. C âu 2: Hợp chất đeoxi-D-gulozơ (C 6 H 12 O 5 , kí hiệu là A) được chuyển hóa theo sơ đồ sau: HIO4 .

MeOH

c

1. L1AIH4

h 2o

— ------*■ D — ——»- Glixerol + 3-hiđroxipropanal 2. H20 H+

_

A ------ :---- ► i» KOH (C6H n Br 0 4) EtOH

(C6H10O4) DC1

Biết D-gulozơ là đồng phân cấu hình ở vị trí C-3 và C-4 của D-glucozơ. a) Vẽ công thức Fischer của D-gulozơ. b) Vẽ cấu trúc của các chất A, B, C, D, E, F. c) Vẽ công thức cấu tạo của các chất có trong hỗn hợp G, biết rằng phâr hơn 160 đvC và nhỏ hơn 170 đvC. a) Công thức Fischer của D-gulozơ:

b) Cấu trúc của A, B, C, D, E, F: ch 2oh HO

o

x

'OH

ch 2oh 0 HOH2C HOH2C

>O M e'

c) Trong dung dịch D d f c ^ ó;ó :sự trao đổi proton như sau: DCl + H 2 O

DOH + HCl

Các chất trong hỗn hợp G có 160 < M < 170 nên trong phân tử không chứa Cl. Công thức cấu tạo của các chất trong hỗn hợp G: OH OH

OH

thức Fischer của X (là một monosaccarit) và Y trong sơ đồ chuyển hóa sau: OH HNO,

c o u Suùờaệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ C à u c à à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

2

Goto m il: TkS. H ướng dẫn giải CHO HO­

H H

HOHH-

COOH HO HNO,

OH

HO H

OH

H

CH2OH

(S) (S)

HO

OH

H (S) H

H

OH

COOH

HOOC HO-

OH

COOH

X

............................ ................................................................................................................ y

N

C âu 4: Inulin (là một cacbohiđrat có trong rễ cây atiso) không phản ứng với thuốc thử F<ehling. Khi thủy phân inulin bằng enzim a-glucosidase tạo ra 2 mol D-glucozơ và một polisaccarit chỉ gồ gồm các mắt xích D-fructozơ liên kết với nhau theo kiểu (2 ^ 1)-D-fructofuranozơ. Biết phân tử khố:i tương đối của inulin khoảng 5200u. Vẽ công thức Haworth của inulin.

H ướng dẫn giải

HO.

C âu 5: Tiến hành oxi hóa 150 mg a: ____ ng NaIO 4 , thu được 0,207 mg axit fomic. Biết rằng, khi oxi hóa 1 mol amilozơ bằng NaIO 4 th: ố gốc glucozơ đầu mạch tạo ra 1 mol axit fomic và số gốc glucozơ cuối mạch tạo ra 2 mol axi a) Tính số mắt xích glucozơ trong phân tử amilozơ. g xảy ra dưới dạng công thức Haworth. b) Viết sơ đồ của phương t H ướng dẫn giải a) n amilozơ Công thức phâ

mmol ^ M amilozơ

150 0,0015

ilozơ là (C6HioO5)n ^ n =

100000 g /m o l

100000 162

617

b) Sơ đồ p c h 2o h

(\ OH

CHoOH N aio, - HCOOH HCHO N aI03

Q

CHO

OHC OHC

CH HC

II

II

o

CHO

(n -2 )

lonosaccarit D-galactozơ là đồng phân cấu hình ở vị trí C-4 của D-glucozơ.

Trong dung dịch, D-galactozơ tồn tại ở bốn dạng cấu trúc vòng khác nhau. Hãy vẽ công thức th của các cấu trúc trên và cho biết cấu trúc nào chiếm tỉ lệ cao nhất. b) Khi thủy phân chất A (C 12 H 2 2 O 11 ) bằng enzim ^-galactosidase hoặc axit thì đều thu được sản phẩm duy nhất là D-galactozơ. Mặt khác, cho A tác dụng với lượng dư M e 2 SO4 /OH- rồi thủy phân

c o u Suùờaệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ C à u c à à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

3

Gwto we«.: TkS. trong dung dịch axit, thu được 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-galactozơ. Biết A không có phản ứng với thuốc thử Fehling. Hãy vẽ công thức Haworth của A và gọi tên theo IUPAC. c) Khi đun nóng D-galactozơ ở 165oC thu được một lượng nhỏ B. O' - Giải thích quá trình hình thành B. - Cho B tác dụng với lượng dư Me 2 SO 4 /OH- rồi thủy phân trong dung dịch HO— I axit, thu được chất C là một dẫn xuất tri-ơ-metyl của D-galactozơ. Vẽ công thức Fischer của C. H ướng dẫn giải a) Công thức Haworth các dạng cấu trúc của D-galactozơ: CH2OH

CH2OH H? J— o ỌH

HO

OH OH

Cấu dạng 2 chiếm tỉ lệ cao nhất. b) Công thức Haworth của A:

/?-D-galactopiranozyl'yl-(1 ^ 1)-ß-D-galactopiranozit c) Quá trình hình thành chất B: OH

OI

1 o N H-

3

-OH CH2OH

2.

OH

OH

=

OH

HO— Hơ

Hơ

OH

scher của Công thức Fischer củ C: CHO HMeOHOH-

OMe -H -H OMe CH2OH

C âu 7: M Alexitozơ*(C 18 H 3 2 O 16 ) không phản ứng được với thuốc thử Tollens. Khi thủy phân không xitozơ (C 18 hoàn toàn melexitozơ, thu được các đisaccarit turanozơ và saccarozơ. Nếu thủy phân melexitozơ bằng enzim a-glucosidase thì thu được các monosaccarit D-glucozơ và D-fructozơ. Mặt khác, metyl hóa hoàn toàn 1 mol melexitozơ, sau đó thủy phân thì chỉ thu được 1 mol 1,4,6-tri-ơ-metyl-D-fructotozơ và iol 2,3,4,6 -tetra-O-metyl-D-glucozơ.

Vẽ cấu trúc melexitozơ, turanozơ và saccarozơ và gọi tên turanozơ và saccarozơ theo IUPAC.

<

H ướng dẫn giải - Melexitozơ là trisaccarit có cấu tạo là glucozơ-fructozơ-glucozơ.

- Melexitozơ không phản ứng được với thuốc thử Tollens nên không còn -O H hemiaxetal.

co u Suờoệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ cắ à u c à à d è ổuời/ ê iể h ỷ

4

Gwto we«.: TkS.

nu

Q

nu

Melexitozơ

Turanozơ

T uranozơ: a-D-glucopiranozyl-(1 ^ 3)-/?-D-fructofuranozơ.

Saccarozơ: a-D-glucopiranozyl-(1 ^ 2)-/?-D-fructofuranozit.

C âu S: Hợp chất A (C 12 H 2 0 O 12 ) chứa liên kết ^-glicozit. Cho A tác dụ (C 1 3 H 2 2 O1 2 ). Oxi hóa Al bằng HIO4 dư rồi thủy phân trong dung dịch gồm HOOC-CH(OH)-CHO, OHC-CHO, HCOOH và HOCH 2 -CH(O

MeOH/H+, thu được Al được hỗn hợp sản phẩm (OH)-CHO. Mặt khác,

hóa A l bằng nước Br 2 và thủy phân A trong dung dịch axit, thu được Al và D-anđohexosơ As. oxi hóa As bằng HNO 3 thì đều thu được B. Nếu cho A l tác dụng với NaBH 4 thì thu được C. COOH — HO­ -H HO- -H H- -OH HO- -H COOH (B)

Vẽ công thức Haworth của A, Al, Al, As. H ướn ẫn giải CH2OH ch 2oh 1 ^ HOOC

HOOC

l<ẽ y

HOOC o. ỌH OH

ÒH HO

C) OH OH

A

HOOC

OMe

OH HO C âu 9:

CHO

OH quả bồ kết, người ta phân lập được hợp chất A (C 15 H 18 O 6 ). Cho A tác dụng với MeI/Ag 2 O

(dư) rồ)i thủy phân với enzim a-glycozidase, thu được B (C 9 H 18 O 5 ) và C. Hợp chất B là dẫn xuất của một monosaccarit thuộc dãy L với cấu hình tuyệt đối của C-2 giống C-3 nhưng khác C-4 và C-5. Nếu oxi hóa B bằng HNO 3 thì trong hỗn hợp sản phẩm có CH 3 COOH nhưng không có C 2 H 5 COOH và dẫn

C ố* (ùcờny tắàn ắ/ cố/u y d ắ ổ ỉtỷ c ổ tfiàw cắ à u c u a d è &ÙỜ/ ê /è iỷ

5

Gwto we«.: TkS. xuất của nó. Mặt khác, khi cho C phản ứng với dung dịch KMnO 4 loãng, thu được một cặp đồng phân threo có cùng công thức phân tử là C9 H 10 O 4 và đều không làm mất màu nước Br 2 .

Vẽ cấu trúc của A, B, C và cấu dạng bền của A. H ướng dẫn giải Chất B là dẫn xuất tri-ơ-metyl của một hexosơ.

Oxi hóa B bằng HNO 3 thì trong hỗn hợp sản phẩm có CH 3 COOH nhưng không có dẫn xuất của nó nên B ở dạng piranozơ và ở C-6 không có nhóm -OH. Chất B thuộc dãy L nên cấu trúc của B là: CHO H — —OH H ——OH HO— —H HO— —H

CH,

OH

__ OH

OH OH

OMe

MeO

Chất C có nối đôi ở dạng trans để phản ứng với dung dịch K threo. Vây cấu trúc của C là:

đồng phân

OH

Cấu trúc của A:

Các cấu dạng của A:

OH

Cấu dạng 2 sẽ bề C âu 10: Từ D-gala OH

OH

ìóm metyl có kích thước lớn nằm ở vị trí xích đạo. )zơ có thể tổng hợp được vitamin C (axit ascorbic) theo sơ đồ sau: OH Na-Hg

HO

\ ^

OH

HO

.

HO V^OH OH

COOH OH

HOv .)

HCN]

H20 H+

'° y ^ o ~ \ HO OH Axit ascorbic

Đề nghị các tác nhân phản ứng (a), (b), (c), (d), (e) và vẽ cấu trúc của A, B, C, D.

co u Suờoệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ cắ à u c à à d è ổuời/ ê iể h ỷ

6

Gwto we«.: TkS. H ướng dẫn giải (b): KMnO4 (e): PhCHO/H+

(a): Me 2 CO/H+ (d): PhNHNH2

o

o

(c): H 2 O/H+

ọ

Ợ o

o OH

Ò

COOH

B

-V

C ố* (ùcờny tắàn ắ/ cố/u y d ắ ổ ỉtỷ c ổ tfiàw cắ à u c u a d è &ÙỜ/ ê /è iỷ

7

Gwto we«.: TkS.

AMINO AXIT & PEPTIT [ưỡng cực C âu 1: Cho A, B lần lượt là các dạng tồn tại của alanin ở môi trường axit, bazơ và X là ion lưỡng của alanin. Giữa A, B và X có các cân bằng điện li sau: A^:

pKa1 = 2,35

-X ^

pKao = 9,69

-H

±B

-H

a) Tính tỉ số nồng độ [A]/[B] ở điểm đẳng điện. b) Tính hàm lượng tương đối của X ở điểm đẳng điện. c) Vết alanin di chuyển về cực nào khi tiến hành điện di ở pH < 5 và pH > 8?

C âu 2: Axit (S)-piroliđin-2-cacboxylic còn được gọi là L-prolin có pKa1 = 1,99 L,9J và pKa2 = : 10,60. a) Viết công thức phối cảnh và công thức Fischer của L-prolin. b) Tính gần đúng tỉ lệ nồng độ giữa dạng proton hóa H 2 A+ và dạng trung rung hòa HA HA của L-prolin ở môi trường có pH = 2,50. c) Tính gần đúng tỉ lệ nồng độ giữa dạng đeproton hóa A- và dạng ng trung hòa HA của L-prolin ở môi trường có pH = 9,70.

C âu 3: Tyrosin (Tyr) còn được gọi là 4-hiđroxiphenylalanin có các giá trị pK pKa là 2,20; 9,11 và 10,07. a) Hãy gán các giá trị pKa trên cho các nhóm chức trong Tyr sao cho phù hợp. b) Tính pHI của Tyr. c) Từ benzen và các hóa chất khác, hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp D,L-tyrosin.

C âu 4: Đun nóng #-benzoylglyxin phản ứng với Ac2 O, thu được chất A (C 11 H 11NO 4 ). Chất A sau đó dễ dàng chuyển thành chất B (C 9 H 7 NO 2 ). Khi cho B ngưng tụ với benzanđehit (tỉ lệ mol 1 1::1, có mặt úc tác Pt, to) rồi thủy phân sản phẩm thu AcONa) cho chất C (C 16H 11NO 2 ). Khử chất C bề được trong môi trường axit sẽ tạo ra aminoaxit a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D và ; b) Đề nghị cơ chế phản ứng của chuyển hóa A thành B. C âu 5: Từ đietyl malonat và các hóa chất cần thiết khác, hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp các hợp chất sau:

c

ĩ» ’

C âu 6: Hỗn hợp E gồm pepsin (pHI 1,1), hemoglobin (pHI = 6,8) và prolamin (pHI = 12,0). Khi tiến hành điện di hỗn hợp E ở pH = 7,0 th được ba vết chất như hình sau: Vạch xuất phát

BI

c

Cực (+)

Hãy cho biết A, B, C là những chất nào? Giải thích.

C âu 7: Khi thủy phân hoàn toàn 1 mol tripeptit X, thu được 2 mol Glu, 1 mol Ala và 1 mol NH 3 . Biết X không phản ứng với 2,4-đinitroflobenzen và chỉ có một nhóm cacboxyl tự do. Mặt khác, thủy phân X bằng enzim cacboxipeptidase, thu được alanin và đipeptit Y. Vẽ công thức cấu tạo của X và Y. C âu 8: Cho công thức cấu tạo của các a-amino axit sau: Ala: CH 3 CH(NH 2 )COOH. Phe: PhCH 2 CH(NH 2 )COOH. Asn: H2NCOC h 2c H(NH2)COOH. Lys: H2N(CH2)4CH(NH2)COOH. a-amino axit trên theo chiều giảm dần của pHI. b) Thủy phân hoàn toàn peptit X, thu được Phe 2 , Ala, Asn và Lys. Khi cho X phản ứng hoàn toàn với 2,4-đinitroflobenzen (kí hiệu là ArF) rồi thủy phân sản phẩm, thu được Phe, Asp, Lys và hợp chất ArNHCH(CH 3 )COOH. Mặt khác, khi thủy phân X bằng enzim cacboxipeptidase, thu được Asn và tetrapeptit Y. Tiếp tục thủy phân Y bằng enzim cacboxipeptidase, thu được Lys và tripeptit Z. Xác định thứ tự của các a-amino axit trong X.

co u (ùcờny tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố tfiàw cắ à u c à à d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

1

Gwto we«.: TkS. C âu 9: Thủy phân hoàn toàn 1 mol peptit X, thu được 1 mol Ala, 3 mol Val, 2 mol Gly, 2 mol Phe và 2 mol Arg. Khi thủy phân X với enzim chimotripsin thì thu được các peptit Arg-Val-Gly-Val-Phe và Gly-Arg-Val-Ala-Phe. Mặt khác, thủy phân X với enzim tripsin, thu được các peptit Val-Ala-Phe-Arg và Val-Gly-Val-Phe-Gly-Arg. Biết X không phản ứng với 2,4-đinitroflobenzen và không bị thủy phân bởi enzim cacboxipeptidase. Xác định cấu trúc bậc I của X. C âu 10: Cho công thức cấu tạo của các a-amino axit như sau: Gly: H 2 NCH 2 COOH. Ala: CH 3 CH(NH 2 )COOH. Phe: PhCH 2 CH(NH 2 )COOH. Ile: C2 H 5 CH(CH 3 )CH(NH 2 )CO( Tyr: ^-H O -C 6 H 4 -CH 2 CH(NH 2 )COOH. Arg: HN=C(NH 2 )NH(CH 2 ) 3 CH( a) Amino axit nào có pHi nhỏ nhất? Amino axit nào có pHi lớn nhất? b) Isoleuxin (Ile) có thể được tổng hợp theo sơ đồ sau: ÍỂC-Butyl clorua

OH.

L KOH 2.HC1

CH2(COOEt)2 EtONa

Vẽ công thức cấu tạo của X, Y, Z, T. c) Thủy phân hoàn toàn một hexapeptit A, thu được Ala, Arg, Gly, Ile, Phe và Tyr. Khi thủy phân không hoàn toàn A, thu được các peptit B (Phe, Arg) và C (Arg, Ile, Phe). Mặt khác, thủy phân A bằng tripsin, thu được peptit D (Ala, Arg, Tyr) và peptit E. Nếu cho A tác dụng với 2,4-đinitroflobenzen thì xác định được Ala. Xác định thứ tự liên kết của các a-amino axit trong A. C âu 11: Cho các a-amino axit sau:

H

^N ^C O O H COOH

(Pro)

(H is ^ ^

(Glu)

a) Từ các hợp chất hữu cơ (chứa không quá 2 nguyên tử cacbon) và các chất vô cơ khác, hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp Glu. b) Cho bảng số liệu sau về các giá trị pKa của His và Glu: a-Amino axit

pKal

pKa2

d3 p

His

1,80

6,00

9,20

Glu

2,19

4,25

9,67

•\

r

- Hãy gán giá trị củ ic hăng số pKa trên cho các nhóm chức trong Híis và Glu sao cho phù hợp. ở dạng công thức Fischer và tính pHi của His và Glu. - Viết các cân bằ c) TRF là kí hiệi hocmon điều khiển hoạt động của tuyến giáp. Khi thủy phân hoàn toàn 1 mol TRF, thu đ 3 , 1 mol Glu, 1 mol Pro và 1 mol His. Mặt khác, khi thủy phân không hoàn toàn TRF His-Pro. Phổ khối lượng cho biết phân tử khối của TRF là 362u. Biết trong ứa vòng lớn hơn năm cạnh. Vẽ công thức Fischer của TRF. phân tử TRF C âu 12: Cystein CH 2 CH(NH 2 )COOH] có các giá trị pKa là 1,96; 8,18; 10,28. a) Viết công thức Fischer của cystein ở pH = 1,5 và pH = 5,5. b) Thủy phân hoàn toàn một nonapeptit A, thu được Arg, Ala, Met, Ser, Lys, Phe 2 , Val và Ile. Sử dụng phản ứng của A với 2,4-đinitroflobenzen, xác định được Ala. Thủy phân A với trypsin, thu được Deptit B (Lys, Met, Ser, Ala, Phe), C (Arg, Ile) và D (Val, Phe). Thủy phân A với BrCN, thu được Deptit E (Ser, Ala, Met) và peptit F. Nếu thủy phân A và F với cacboxipeptidase thì đều thu được Val. ỉịnh thứ thứ liên kết của các a-amino axit trong A. C âu 13: Cho một số a-amino axit có công thức cấu tạo và giá trị pKa của các nhóm chức trong phân tử như sau:

co u Suờoệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ cắ à u c à à d è ổuời/ ê iể h ỷ

2

Gwto we«.: TkS. a-Amino axit

Gly

Công thức cấu tạo

h 2n ^

cooh

pKa 2,34; 1 '5 9,60 1

Ala

Phe COOH

Ser COOH

NH

Asp

HOOC.

J \

I

Orn

Arg

Pro a) Vẽ công thức Fischer ở pHI của Asp, Orn, Arg (trên mỗi công thức, hãy gán giá trị pKa cho các nhóm chức) và gọi tên chúng the^J UpAC. Biết nhóm -N H -C (N H 2 )=NH có tên là guaniđino. b) Aspactam là một chất có độ ngọt cao hơn saccarozơ 160 lần. Thủy phân hoàn toàn aspactam, thu được Ala, Asp và CH 3 OH. Mặt khác, cho aspactam tác dụng với 2,4-đnitroflobenzen rồi thủy phân thì thu được dẫn xuất 2,4-đinitrophenyl của Asp và một sản phẩm có công thức phân tử là C 4 H 9 NO 2 . Vẽ công thức Fischer của aspactam, biết nhóm a-CO OH của Asp không còn tự do. c) Khi thủy phân nonapeptit brađikinin, thu được các peptit Pro -Pro-Gly, Ser-Pro-Phe, Gly-Phe-Ser, Pro-Phe-Arg, Arg-Pro-Pro, Pro-Gly-Phe và Phe-Ser-Pro. Vẽ công thức Fischer của brađikinin và hãy cho biết pHi của nó nằm trong khoảng nào (<< 6; < 6; * 6; > 6; >> 6)?

C âu 14: Tetrađecapeptit X được tách ra từ võ não và có vai trò điều khiển hoạt động của tuyến yên. trình tự các a-amino axit trong X bằng phương pháp Edman, người ta :hất Y. Mặt khác, khi thủy phân không hoàn toàn X, thu được ThrNH -Thr-Phe, Ala-Gly-Cys-Lys-Asn-Phe, Phe-Trp, Thr-Phe-Thr-Ser-Cys, -Trp-Lys. Hãy xác định cấu trúc bậc I của X, biết X có một cầu o (Y) la (-S -S -).

L5: Hợp chất trung tính A (C 4 2 H 81 NO 8 ) có vai trò kiểm soát quá trình trao đổi chất qua màng tế bào. Ozon phân A rồi chế hóa với (CH 3 ) 2 S/H 2 O thu được anđehit B (C 14 H 2 8 O) có mạch cacbon không phân nhánh và chất C (dung dịch của chất C có góc quay cực không thay đổi theo thời gian). Khi thủy

C ố i (û cdn ÿ tắàn ắ/ cCốnỷ M ônỷ CO' cổấu/ c ắ ẩ ti C à d

ắùỜ ũ ể n ỷ

3

Gwto we«.: TkS. phân C với ^-glucosidase thu được D-glucozơ và chất D. Thủy phân D trong dung dịch NaOH thì thu được muối natri stearat và chất E (C 4 H 9 NO 3 ). Dung dịch của chấtE có sự quay hỗ biến và phản ứng với HIO 4 cho hỗn hợp sản phẩm, trong đó có chứa axit fomic. a) Xác định công thức cấu tạo của A, B, C, D, E. b) Có bao nhiêu đồng phân lập thể ứng với công thức cấu tạo của A?

V

/

o

/

m è i C ố i (û cdn ÿ tắàn ắ/ cô n ÿ M ônỷ Cố cổấu/ c ắ ẩ ti O à d

ắùỜ ũ ể n ỷ

4

Goto m H : TkS.

AMINO AXIT & PEPTIT ưỡng cực C âu 1: Cho A, B lần lượt là các dạng tồn tại của alanin ở môi trường axit, bazơ và X là ion lưỡng của alanin. Giữa A, B và X có các cân bằng điện li sau: A PKa, =2,35 , x pKa ĩ=9,69 s p -H

-H

a) Tính tỉ số nồng độ [A]/[B] ở điểm đẳng điện. b) Tính hàm lượng tương đối của X ở điểm đẳng điện. c) Vết alanin di chuyển về cực nào khi tiến hành điện di ở pH < 5 và pH > 8?

H ướng dẫn giải a) Tại điểm đẳng điện, vết alanin không di chuyển về cực nào nên nồng độ của các i(on trái dấu phải bằng nhau ^ [A] = 1 [B] b) p H - pKa1 - pKa2 - 2 3 5 - 9 6 9 - 6,02 1 2 [A] +1 [X]

[X] %X -■ [A] - [B] - [X] c) pH < 5 < 6,02 ^

1 2ỊH ^ ^ K a1

9996 (99,96%)

2 10-6’02 • 10-2,35

Vết alanin di chuyển về cực âm.

pH > 8 > 6,02 ^ Vết alanin di chuyển về cực dưc C âu 2: Axit (S)-piroliđm-2-cacboxylic còn được gọi có pKa1 = 1,99 và pKa2 = 10,60. a) Viết công thức phối cảnh và công thức Fischer của L-prolin. b) Tính gần đúng tỉ lệ nồng độ giữa dạng proton hóa H 2 A+ và dạng trung hòa HA của L-prolin ở môi trường có pH = 2,50. c) Tính gần đúng tỉ lệ nồng độ giữa dạng đeprolOn hóa A- và dạng trung hòa HA của L-prolin ở môi trường có pH = 9,70. 'ớng dẫn giải a) Công thức phối cảnh và công th Fischer của L-prolin: COOH H HNCOOH

b) 2,5 - 1,99 - lg[H A -]

[^ A -]

c) 9,7 - 1 0 , 6 - lg-[A- l ^ -[A-1 * 0,126 [HA]~[HA][HA]

0,309

C âu 3: Tyrosin (Tyr) còn được gọi là 4-hiđroxiphenylalanin có các giá trị pKa là 2,20; 9,11 và 10,07. a) Hãy gán các giá trị rị pKa p trên cho các nhóm chức trong Tyr sao cho phù hợp. b) Tính pHI của Tyr. c) Từ benzen và các hóa chất khác, hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp D,L-tyrosin.

H ướng dẫn giải a) Giá pKa của các nhóm chức trong Tyr: iá trị pKa cocr

cocr

cocr

H,N

H,N

PKa2

PKal

P K a3

<yặ OH (10,07)

OH

OH

c o i (ủcờnỷ tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ c ắ à ti c à à d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

1

Gỉá& m u : TkS. b) pH = pK a1 + pK a2 = 2,20 + 9,11 w 5 ,66 ' F 1 2 2 c) Sơ đồ tổng hợp D,L-tyrosin: 1. Br2/Fe

' \

//

C âu 4: Đun nóng #-benzoylglyxin phản ứng với AC2 O, thu dễ dàng chuyển thành chất B (C 9 H 7 NO 2 ). Khi cho B ngưn; AcONa) cho chất C (C 16 H 11NO 2 ). Khử chất C bằng __ được trong môi trường axit sẽ tạo ra aminoaxit D. a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B, C, D và gọi tên b) Đề nghị cơ chế phản ứng của chuyển hóa A H ướn ải a) Công thức cấu tạo của các chất: o Ph

A (C 11 H 11NO 4 ). Chất A sau đó zanđehit (tỉ lệ mol 1 : 1, có mặt Pt, to) rồi thủy phân sản phẩm thu

o

N

Ph

Y

OH

nh2

D

o

/Ố h ^

. ”

-A i

o o là Erlenmeyer - Plochl synthesis.

Chú ý: Chuyển hó C âu 5: Từ điet onat và các hóa chất cần thiết khác, hãy đề nghị sơ đồ tổng hợp các hợp chất sau: nh2

b)

H ướng dẫn giải OMe EtOOC.

MeO

OMe NaBH3CN

l.EtONa "OMe 2. H20 , H+

MeO

c o u Suùờaệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ C à u c à à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

2

Gwto we«.: TkS. EtOOC

NH

cooE t

V —TA

b) CH2(COOEt)2

JỊ

COOEt

^

Q pN-f-^8™’

EtONa

COOEt

1\ hemoglobin (pHi = 6,8) o\ T 7Aprolamin (pHi = 12,0). Khi tiến C âu 6: Hỗn hợp E gồm pepsin /~TJ_ (pHi — = 11,1), và hành điện di hỗn hợp E ở pH = 7,0 thì thu được ba vết chất như hình sau: Cực (-)

Cực (+)

Hãy cho biết A, B, C là những chất nào?

H ướng dẫn giải Prolamin có pHI lớn hơn pH điện di nên l ẽ tồn tại ở dạng cation và di chuyển về cực (-). Vậy A là prolamin.

Hemoglobin có pHI gần bằng pH điện di nên sẽ tồn tại ở dạng ion lưỡng cực và không di chuyển. Vậy B là hemoglobin.

Pepsin có pHI nhỏ hơn pH điện di nên sẽ tồn tại ở dạng anion và di chuyển về cực (+). Vậy C là pepsin.

C âu 7: Khi thủy phân hoàn toàn 1 mol tripeptit X, thu được 2 mol Glu, 1 mol Ala và 1 mol NH 3 . Biết X không phản ứng với 2,4-đinitroflobenzen và chỉ có một nhóm cacboxyl tự do. Mặt khác, thủy phân X bằng enzim cacboxipeptidase, thu được alanin và đipeptit Y. Vẽ công thức cấu tạo của X và Y. H ướng dẫn giải Thứ tự các mắt xích trong X là Glu-Glu-Ala. X không phả^ ửng ym 2,4-đinitroflobenzen nên không còn nhóm -N H 2 ở đầu N (đã tham gia đóng vòng lactam).

Khi thủy phân hoàn toàn X thu được NH 3 nên nhóm có nhóm -C O N H 2 .

Vậy công thức cấu tạo của X và Y là: NH,

^

f l i

NH,

c

NH

o OH

co u (ùcờny tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố tfiàw cắ à u c à à d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

3

Gỉá& m u : TkS. C âu 8: Cho công thức cấu tạo của các a-amino axit sau: Ala: CH 3 CH(NH 2 )COOH. Phe: PhCH 2 CH(NH 2 )COOH. Asn: H 2 NCOCH 2 CH(NH 2 )COOH. Lys: H 2 N(CH 2 ) 4 CH(NH 2 )COOH. a) x ế p các a-amino axit trên theo chiều giảm dần của pHi. b) Thủy phân hoàn toàn peptit X, thu được Phe2 , Ala, Asn và Lys. Khi cho X phản ứ với 2,4-đinitroflobenzen (kí hiệu là ArF) rồi thủy phân sản phẩm, thu được Phe, Asp ArNHCH(CH 3 )COOH. Mặt khác, khi thủy phân X bằng enzim cacboxipeptidase tetrapeptit Y. Tiếp tục thủy phân Y bằng enzim cacboxipeptidase, thu được Lys

chất Asn và Z. Xác

định thứ tự của các a-amino axit trong X. H ướng dẫn giải thì pHi càng tăng và a) Gốc R - trong phân tử amino axit càng chứa nhiều nhóm mang tính ì pHi càng giảm: ngược lại, gốc R - trong phân tử amino axit càng chứa nhiều nhóm mang Lys > Ala > Phe > Asn b) Ala-Phe-Phe-Lys-Asn. C âu 9: Thủy phân hoàn toàn 1 mol peptit X, thu được 1 mol Ala, 3 mol Val, 2 mol Gly, 2 mol Phe và 2 mol Arg. Khi thủy phân X với enzim chimotripsin thì thu được các peptit Arg-Val-Gly-Val-Phe và Gly-Arg-Val-Ala-Phe. Mặt khác, thủy phân X với enzim tripsin, thu được các peptit Val-Ala-Phe-Arg và Val-Gly-Val-Phe-Gly-Arg. Biết X không phản ứng với obenzen và không bị thủy phân bởi enzim cacboxipeptidase. Xác định cấu trúc bậc I của ' H ướng dẫn Vì X không phản ứng với 2,4-đinitroflobenzen thủy phân bởi enzim cacboxipeptiđaza nên X là peptit có mạch vòng.

Arg— Val"

Ala— Vaỉ— Arg----- Gly

C âu 10: Cho công thức cấu tạo của cá ino axit như sau: Ala: CH 3 CH(NH 2 )COOH. Gly: H 2 NCH 2 COOH. Ile: C2 H 5 CH(CH 3 )CH(NH 2 )COOH. Phe: PhCH 2 CH(NH 2 )COOH. Arg: HN=C(NH2)NH(CH2)3CH(NH2)COOH. Tyr: ^-HO-CôH^-CHÌCHC a) Amino axit nào có pHi nhỏ nhấi ino axit nào có pHi lớn nhất? b) Isoleuxin (Ile) có thể được tổng hợp theo sơ đồ sau: ÍỂC-Butyl clorù^

hCH2(COOEt)2 ìtONa

1.KOH 2.HC1

Br0

NH,

Ile

Vẽ công thức cấu tạo của X, Y, Z, T. c) Thủy phân hoàn toàn một hexapeptit A, thu được Ala, Arg, Gly, Ile, Phe và Tyr. Khi thủy phân không hoàn toàn A, thu được các peptit B (Phe, Arg) và C (Arg, Ile, Phe). Mặt khác, thủy phân A bằng tripsin, thu được peptit D (Ala, Arg, Tyr) và peptit E. Nếu cho A tác dụng với 2,4-đinitroflobenzen thì xác định được Ala. Xác định thứ tự liên kết của các a-amino axit trong A. H ướng dẫn ........................ “ giải.............‘ a) Amino axit đt có pHi nhỏ nhất là Tyr và amino axit có pHi lớn nhất là Arg. b) Công thức ức cấu tạo của các chất:

V.*. <5

COOEt

COOEt

COOH

XOOH

COOH

COOH

c) Ala-Tyr-Arg-Phe-ile-Gly.

c o u Suùờaệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ C à u c à à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

4

Goto m H : TkS. C âu 11: Cho các a-amino axit sau:

H

^ Nn^COOH COOH

HOOC

(Pro)

(His)

(Glu)

*

a) Từ các hợp chất hữu cơ (chứa không quá 2 nguyên tử cacbon) và các chất vô cơ khác, hãy đề AẦ tổng Usv* M W^ nghị nsv sơ đồ hợp nu, Glu. b) Cho bảng số liệu sau về các giá trị pKa của His và Glu: a-Amino axit

pKa1

pKa2

d3 p

His

1,80

6,00

9,20

Glu

2,19

4,25

9,67

&

- Hãy gán giá trị của các hăng số pKa trên cho các nhóm chức trong His và Glu sao cho phù hợp.

- Viết các cân băng điện li ở dạng công thức Fischer và tính pHi của His và Glu. c) TRF là kí hiệu của một hocmon điều khiển hoạt động của tuyến giáp. Khi thủy phân hoàn toàn 1 mol TRF, thu được 1 mol NH 3 , 1 mol Glu, 1 mol Pro và 1 Mặt khác, khi thủy phân không hoàn toàn TRF, thu được His-Pro. Phổ khối lượng cho biế hối của TRF là 362u. Biết trong phân tử TRF không chứa vòng lớn hơn năm cạnh. Vẽ cô cher của TRF. H ướng dẫ a) Sơ đồ tổng hợp Glu: HC—CH

NH3

b) Cân băng điện li của His:

(9,2) H3N

^ PH I = Cân băng

(CH2)COCT

(CH2)COCT

’Kai + PK a2 = 2, 19 + 4,25 = 3 22 ^ PHI = p 2 2 ’ c) Thủy ĩy phâ phân TRF tạo ra NH 3 nên trong TRF có nhóm -C O N H 2 . ro = 115u; MHis = 155u; MGlu = 147u; MTRF = 362u ^ có vòng lactam năm cạnh.

- o Thứ lứ tự của các mắt xích trong TRF là Glu-His-Pro hoặc His-Pro-Glu nhưng His-Pro-Glu không thể đóng vòng lactam. Vậy công thức Fischer của TRF là:

c o i (ủcờnỷ tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ c ắ à ti c à à d è ẩtởd/ ê iể h ỷ

5

Goto m H : TkS. CONH2 H

CO-N CO-NH- -H H CH,

HNo

N ^

NH C âu 12: Cystein [HSCH 2 CH(NH 2 )COOH] có các giá trị pKa là 1,96; 8,18; 10,28. a) Viết công thức Fischer của cystein ở pH = 1,5 và pH = 5,5. b) Thủy phân hoàn toàn một nonapeptit A, thu được Arg, Ala, Met, Ser, Ly; ie 2 , Val và Ile. Sử dụng phản ứng của A với 2,4-đinitroflobenzen, xác định được Ala. Thủy phâ: i trypsin, thu được rCN, thu được các peptit B (Lys, Met, Ser, Ala, Phe), C (Arg, Ile) và D (Val, Phe). Thủy p lì đều thu được Val. peptit E (Ser, Ala, Met) và peptit F. Nếu thủy phân A và F với cacboxipepti Xác định thứ thứ liên kết của các a-amino axit trong A. H ướng dẫn giải a) Các cân bằng điện li của cystein: (1,96) COOH (8,18) H3N- -H ch 2sh (10,28)

pKai

coo

PKa3

H,Nch 2sh

ch 2sh

H,N-

COCT -H CH2S‘

1,96 - 8,18 - 5,07 2 COOH H,NCH2SÍ pH = j,5

ch 2sh

pH = 5,5

b) Ala-Ser-Met-Phe-Lys-Ile-Arg-PheC âu 13: Cho một số a-amino axit có công thức cấu tạo và giá trị pKa của các nhóm chức trong phân tử như sau: a-Amino axit

^ B thức , , cấu í tạo Công

pKa

Gly

HjN^^COOH

2,34; 9,60

nh2

X

2,34; 9,69

^^C O O H “ nh 2

Phe

P h ^J\

1,83; 9,13 COOH

nh 2

Ser

HO. X S COOH

2,21; 9,15

nh 2

Asp

HOOC.

1,88; 3,65; 9,60 COOH

c o u (ủ cờ ỉiỷ tắ à n ề c ố n ỷ M on ỷ c ố d à t/ cắ à à i cÙAà d è ắ íờ ỉ/ ũ ể n ỷ

6

Gỉá& m u : TkS.

Orn

2,10; 8,90; 10,50

H,N

NH,

Arg

COOH

2,17; 9,04; 12,48

H

Pro

ỉr

COOH

1,99; 10,60

<

?

a) Vẽ công thức Fischer ở pHi của Asp, Orn, Arg (trên mỗi công thức, hãy gán giá trị pKa cho các nhóm chức) và gọi tên chúng theo IUPAC. Biết nhóm -N H -C (N H 2 )=NH£ ó/ ê n làguaniđino. b) Aspactam là một chất có độ ngọt cao hơn saccarozơ 160 lần. Thủy phân hoàn toàn aspactam, thu được Ala, Asp và CH 3 OH. Mặt khác, cho aspactam tác dụng với 2,4-đnitroflobenzen rồi thủy phân thì thu được dẫn xuất 2,4-đinitrophenyl của Asp và một sản phẩm có công thức phân tử là C 4 H 9 NO 2 . Vẽ công thức Fischer của aspactam, biết nhóm a-CO OH của Asp không còn tự do.

Gly, Ser-Pro-Phe, Gly-Phe-Ser, c) Khi thủy phân nonapeptit brađikinin, thu được các pep Pro-Phe-Arg, Arg-Pro-Pro, Pro-Gly-Phe và Phe-Ser-Pro. thức Fischer của brađikinin và hãy cho biết pHi của nó nằm trong khoảng nào (<< 6; < 6; « 6; > >> 6)?

H ướng d a) Công thức Fischer ở pHi của Asp, Orn và Arg: (1,88) + COO" (9,60) H3N-H

(217)

(2,

cocr

(8,90) H2N

(9,04) H2N

c h 2c o o h

-H „ (CH3)3NH=C=NH

(3,65)

Axit (5)-2-aminobutanđioic

nh2 (12,48) Axit (5)-2-amino-5-guaniđinobutanoic

Axit

b) Công thức Fischer của aspac COOCH3 H CH2COOH

A c) Công thức của b)rađikinin: Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro-Phe-Arg. brađikinin: Công thức Fis ischer của brađ COOH

CO -NH c o - n h - c h 2- c o - n h -H ^ E O -N ---- H CH2Ph

A.

C O -N -H c h 2o h

-H CO -NH CO -NH -H (CH2)3NHC(NH2)=NH -H CH2Ph

^ ^ ^ Ệ h2)3nhc (nh 2)=nh Brađikinin có pHI >> 6 vì trong phân tử có hai nhóm guaniđino và ba vòng piroliđin.

I& ĩê u co u (ủeờny tắ à /ỉẮ cố u y M onỷ c ố d à t/ cắààu cÙAàd è ắ íờ ỉ/ ũ ể n ỷ

7

Gỉá& m u : TkS. C âu 14: Tetrađecapeptit X được tách ra từ võ não và có vai trò điều khiển hoạt động của tuyến yên.

Khi xác định trình tự các a-amino axit trong X bằng phương pháp Edman, người ta thu được hợp chất Y. Mặt khác, khi thủy phân không hoàn toàn X, thu được ThrSer-Cys, Lys-Thr-Phe, Ala-Gly-Cys-Lys-Asn-Phe, Phe-Trp, Thr-Phe-Thr-Ser-Cys, Asn-Phe-Phe-Trp-Lys. Hãy xác định cấu trúc bậc I của X, biết X có một cầu đisunfua (-S -S -).

H ướng dẫn giải Từ chất Y, xác định được đầu N của X là Ala. Cấu trúc bậc I của X: . 0 Ala-Gly-Cys-Lys-Asn-Phe-Phe-Trp-Lys-Thr-Phe-Thr-Ser-Cy^

I

Ê*

đô chất qua màng tế C âu 15: Hợp chất trung tính A (C 4 2 H 81 NO 8 ) có vai trò kiểm soát quá trình1 trao đôi bào. Ozon phân A rồi chế hóa với (CH 3 ) 2 S/H 2 O thu được anđehit B (C 14 H 2 8 O) có mạch cacbon không phân nhánh và chất C (dung dịch của chất C có góc quay cực không thay đôi theo thời gian). Khi thủy phân C với ^-glucosidase thu được D-glucozơ và chất D. Thủy phân D trong dung dịch NaOH thì thu được muối natri stearat và chất E (C 4 H 9 NO 3 ). Dung dịch của chất E có sự quay hỗ biến và phản ứng với HIO 4 cho hỗn hợp sản phẩm, trong đó có chứa axit fomic a) Xác định công thức cấu tạo của A, B, C, D, E. b) Có bao nhiêu đồng phân lập thể ứng với công thức a A? H ướng dẫn ế đong vòng tạo nhóm -O H hemiaxetal. a) Dung dịch của chất E có sự quay hỗ biến nên E E phản ứng với HIO 4 tạo ra HCOOH nên có nhóm^ OI ở kế bên nhóm -CHO. Vậy công thức cấu tạo của E là: o HO

OH

H,N

A là chất trung tính nên nhóm — Dung dịch của chất C có góc nhóm -O H hemiaxetal. Vậy, Vậy công thức cấu tạo của

Ho :

\

hoA —

huyển thành nhóm -C O N H 2 . hông thay đôi theo thời gian nên không thể đóng vòng tạo kết P-O-glucozit ở vị trí C-4 của chất E. là:

\

OH

OH

'

'

"

-

-

HO

12 B

OH

c

D

b) Trong p có các yếu tố lập thể chưa xác định được ở đề bài là cấu hình của C-1, C-2 và liên kết C=C nên A có 233 = 8 đồng phân lập thể.

'& ĩê u co u Suùờaệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ cắ à u c u a d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

8

Gwto we«.: TkS.

PHẢN ỨNG PERICYCLIC Đề nghị cơ chế phản ứng cho các chuyển hóa sau: o

Rh2(OAc)4 'OAc

ĩCN, H20

^OH

l.t° 2. KH, THF *

ho

OAc *■ EtOOC

N

v j L /

N

OH

o

OH

m è * C ố* SuỜOỆ' tắ à n ắ / c ố * M ôn ỷ c ổ tfiàw c ắ à * c â à d è ỔÙỜ/ ũ ể n ỷ

1

Gwto we«.: TkS.

PhMe

o

15) OH o

16) 'PrO

o

OTf 17) TMS

Ph

Ph

18)

1. THF, 110°c 2. 0 2, 25°c 3. PhMe, 150' 3. BF3*OEt2'

19)

Bn ,N /O

l.PhMe, l1 2. /m-CPBA, 3. Cï*^H(CH 2)3Br H4C12, 150°c

C ố (û cdn ÿ tắàn ắ/ cCốnỷ M ônỷ CO' cổấu/ C à C à d

ắùỜ ũ ể n ỷ

2

Gwto we«.: TkS.

PHẢN ỨNG PERICYCLIC Đề nghị cơ chế phản ứng cho các chuyển hóa sau: o

m è i C ố i (û cd fiÿ tắàn ắ/ cCốnỷ M ônỷ CO' cổấu/ c ắ ẩ ti C à d

ắùỜ ũ ể n ỷ

1

Gỉá& m u : TkS. o Bn.

14) PhMe

o

OH

15)

+ o=

p ,

DMAP, DCM

OH

o

Li

O

1. = (

, THF, -78°c

Ý

16) PrO

OMe

2. 25°c 3. H20 , 0°c

1 . THF, 110°c 2. 0 2, 25°c

3. PhMe, 150° 3. BF3-OEt2f Bn ,N /-O

l.PhM e, 1

H ướng dẫn giải

s //

r R

\° '

h 2o

H+

a >

c o u Suùờaệ' tắàn ắ/ cố/u y M onỷ c ố cổấu/ C à u c à à d è ắ íờ ỉ/ ê iể h ỷ

o

2

GMạ

lỉìêtt: TVS.

m è i C ố i (û cd fiÿ tắàn ắ/ cCốnỷ M ônỷ CO' cổấu/ c ắ ẩ ti C à d

ắùỜ ũ ể n ỷ

3

Gwto we«.: TkS. o

Ph^o

C ố i (ù cờ ỉiỷ tắ à n ề C ốnỷ d ắ ổ ỉtỷ C ổ tfiàw C ắàti d à d è &ÙỜ/ ũ ể iỷ

4

Gíáa wen: TkS. COTf

[2 + 2]

17) 0 TMS

I

-TfO -TMSF

O

F~

1° [1,3] ’ o

p

y Ph

m-CPBA

Bn.

N

'o

9

( c h 2)3c h = c h 2

co u du da* td á fíA cO u* M ány c ó cfáu/ cdátu ctba/

á cd l (k m *

5