Tinh hoa hóa học hữu cơ 1

DA Tinhhoa HC1 1 2 Tinh hoa Olympic Hoá học Hữu cơ 1 1 Xác định cấu trúc (1) 5 2 Tổng hợp hữu cơ (1) 6 3 Tổng hợp ciprofloxacin 8 4 Tổng hợp macmiror 10 5 Tổng hợp ibuprofen 11 6 Tổng hợp 2,3,4,5,6 pe.

1 Tinh hoa Olympic Hoá học: Hữu 1 Xác định cấu trúc (1) Tổng hợp hữu (1) Tổng hợp ciprofloxacin Tổng hợp macmiror 10 Tổng hợp ibuprofen 11 Tổng hợp 2,3,4,5,6-pentaphenylbenzaldehyde 13 Hợp chất hướng dẫn sinh học 15 Chuyển hoá ECH 17 Xác định cấu trúc (2) 18 10 Tổng hợp thuốc chống co giật 19 11 Nghiên cứu phản ứng trùng hợp 21 12 Phản ứng hợp chất carbonyl không no 24 13 Tổng hợp L-carnitine 26 14 Tổng hợp melatonin 28 15 Hoạt chất từ sinh vật biển 29 16 Chuỗi chuyển hoá (1) 31 17 Chuỗi chuyển hoá (2) 33 18 Tổng hợp Artemisnin 34 19 Tổng hợp dược chất thay cyclophosphamide 36 20 Tổng hợp 2-methyldihydrofuran-3(2H)-one 37 21 Chuỗi chuyển hoá (3) 39 22 Chuyển hoá urea 41 23 Chuyển hoá caryophyllene 43 24 Chuỗi chuyển hoá (4) 45 25 Chuyển hoá caryophyllene 46 26 Chuyển hoá nepetalactione 48 27 Xác định cấu trúc (3) 49 28 Các phân tử tự nhận biết kết nối 50 29 Tổng hợp chất huỳnh quang 53 30 Tổng hợp hydrocarbon có cấu tạo đặc biệt 54 31 Tổng hợp permethrin 56 32 Chuỗi chuyển hoá (5) 58 33 Tổng hợp hydrocarbon thơm đa vòng 60 34 Chuỗi chuyển hoá (6) 62 35 Tổng hợp griseofulvin 64 36 Xác định cấu trúc (4) 65 37 Tổng hợp (+)-angelmarin 66 38 Tổng hợp qinghao 68 39 Tổng hợp b-ionon 70 40 Chuỗi chuyển hoá (6) 72 41 Phản ứng Vilsmeier-Haack 73 42 Tổng hợp C60 75 43 Chuỗi chuyển hoá (7) 76 44 Tổng hợp pallescensin 77 45 Tổng hợp thuốc chống co giật gabapentin 79 46 Tổng hợp capsaicin 81 47 Tổng hợp thuốc chống co giật gabapentin 82 48 Tổng hợp acutumine 84 49 Tổng hợp thuốc ức chế enzym HIV 87 50 Tổng hợp acutumine 90 51 Tổng hợp thuốc ức chế enzym HIV (2) 93 52 Chuỗi chuyển hoá (8) 96 53 Chuỗi chuyển hoá (9) 97 54 Nghiên cứu chế phản ứng 98 55 Cấu tạo tính chất hợp chất hữu (1) 99 56 Cấu tạo tính chất hợp chất hữu (2) 100 57 Chuỗi chuyển hoá (10) 101 58 Cấu tạo tính chất hợp chất hữu (3) 102 59 Chuỗi chuyển hoá (11) 103 60 Chuỗi chuyển hoá (12) 104 61 Chuỗi chuyển hoá (13) 106 62 Xác định cấu trúc (5) 107 63 Chuyển hoá coniin 108 64 Xác định cấu trúc (6) 109 65 Chuyển hoá dẫn xuất tropinon 110 66 Xác định cấu trúc (7) 112 67 Xác định cấu trúc (8) 113 68 Tổng hợp eudesmane 116 69 Xác định cấu trúc (9) 118 70 Xác định cấu trúc (10) 120 71 Xác định cấu trúc (11) 122 72 Chuỗi chuyển hoá (14) 123 73 Chuỗi chuyển hoá (15) 124 Xác định cấu trúc (1) Hợp chất hydrocarbon A, có cơng thức phân tử C7H10, hydrogen hố có xúc tác thu B (C7H14) A phản ứng với nước diện xúc tác HgSO4 tạo thành ancol (ancol khơng có cấu trúc enol, nghĩa khơng chuyển hoá tiếp thành ketone được) A phản ứng mãnh liệt với KMnO4 tạo thành hợp chất C có cơng thức cấu tạo sau: Xác định công thức cấu tạo có A Hướng dẫn: Các cơng thức cấu tạo có A: Tổng hợp hữu (1) Hợp chất C có cơng thức phân tử C11H12O2 tổng hợp theo đường sau: Chuỗi tổng hợp ví dụ có liên quan đế ba phản ứng hữu tiếng sau đây: Phản ứng I - Diels-Alder đien liên hợp với anken ankin điều kiện đun nóng, tạo thành dẫn xuất xiclohexen, chẳng hạn: Phản ứng II - cộng đóng vịng [2+2] hai phân tử olefin điều kiện chiếu sáng tạo thành dẫn xuất xiclobutan, chẳng hạn có vị trí thích hợp phân tử hai liên kết –C=C– tham gia đóng vịng [2+2] nội phân tử: Phản ứng III: khử-ghép mạch (reductive coupling) xeton với tác nhân khử samari điiot, chẳng hạn hai phân tử xeton sau khử-ghép mạch để tạo thành hợp chất điol: Hãy cho biết công thức cấu tạo chất A, B C, trình bày rõ cấu trúc dạng khơng gian ba chiều chúng Cho biết đặc điểm “hoá học xanh” thể qua chuỗi phản ứng gì? Hướng dẫn: Cơng thức cấu tạo hợp chất A, B C: Trong chuỗi phản ứng trên, nguyên tử hợp chất đầu tham gia phản ứng để tạo thành trung gian A B, thoả mãn nguyên lý “tiết kiệm nguyên tử” hoá học xanh Hơn nữa, ba phản ứng để tổng hợp nên hợp chất có dạng khung C đề cập đề có nguồn nguyên liệu ban đầu độ tính có phản ứng phụ xảy ra, thoả mãn yêu cầu hoá học môi trường Tổng hợp ciprofloxacin Ciprofloxacin thuốc kháng sinh bán tổng hợp, có phổ kháng khuẩn rộng, thuộc nhóm quinolone, cịn gọi chất ức chế ADN girase Do ức chế enzim ADN girase nên thuốc ngăn cản chép nhiễm sắc thể khiến cho vi khuẩn khơng sinh sản nhanh chóng Ciprofloxacin có tác dụng tốt với vi khuẩn kháng lại kháng sinh thuộc nhóm khác (aminoglycoside, cephalosporin, tetracyclin, penicillin…) coi thuốc có tác dụng mạnh nhóm flouroquinolon Nó tổng hợp thông qua chuỗi phản ứng đây: • • • Xác định cấu trúc hợp chất A, B, D, E, F Tại chuyển hoá A thành B người ta phải sử dụng NaH, chuyển hố B thành C lại dùng NaOC2H5 ? Phản ứng chuyển hoá từ C thành D gồm hai giai đoạn, cho biết giải thích ngắn gọn hai giai đoạn Hướng dẫn: Cơng thức cấu trạo hợp chất A, B, D, E F: Do A hợp chất carbonyl nên tính acid nguyên tử hydrogen carbon alpha kém, cần base mạnh NaH để bứt hydrogen Ngược lại B có hai nhóm carbonyl rút điện tử mạnh hơn, làm cho hydrogen carbon alpha (ở nhóm methylene) có tính acid mạnh hơn, nên cần dung NaOC2H5 đủ Phản ứng từ C tạo thành D qua hai giai đoạn cộng – tách: Tổng hợp macmiror Dưới sơ đồ tổng hợp loại dược phẩm có tên gọi Macmiror: Xác định cấu trúc hợp chất B, C D Gọi tên theo danh pháp hợp chất B D Hợp chất CH3SH điều kiện nhiệt độ áp suất phịng bình thường tồn trạng thái (rắn, lỏng hay khí) Tại ? Hướng dẫn: Công thức cấu tạo chất B, C D: Tên gọi B: 3-thiomethyl-1,2-epoxypropane methyl-2,3-epoxypropyl sulfide Tên gọi C: 2-hydroxy-3-thiomethylpropylhydrazine 1-thiomethyl-3hydrazino-2-propanol H2O CH3OH tồn trạng thái lỏng có diện liên kết hydrogen liên phân tử H2S liên kết hydrogen nên trang thái khí CH3SH không tạo liên kết hydrogen nên tồn trạng thái khí 10 Cấu trúc trung gian Sản phẩm thu 111 66 Xác định cấu trúc (7) Hãy cho biết trung gian M giải thích tạo thành P1, P2, P3 chế phản ứng: Hướng dẫn: 112 67 Xác định cấu trúc (8) Phản ứng Wittig thực nối đôi C=N sau: Hãy cho biết sản phẩm chất gì? Ngồi sản phẩm phản ứng thu hai sản phẩm phụ có cơng thức hình Hãy đề nghị chế phản ứng để giải thích hình thành sản phẩm phản ứng Wittig nối đôi C=N Nếu hỗn hợp phản ứng có thêm fomon ngồi sản phẩm cho cịn thu thêm hai sản phẩm P1 (C13H15O4N) P2 (C16H16O3N2) Hãy cho biết cấu trúc hai sản phẩm giải thích tạo thành chúng chế phản ứng 113 Hướng dẫn: Cơ chế hình thành sản phẩm: 114 Khi có mặt HCHO sau: 115 68 Tổng hợp eudesmane Tổng hợp hợp chất tự nhiên thách thức thú vị nhà hóa học hữu Sơ đồ trình tổng hợp phần terpeinoid eudesmane: O 1)5mol% A+ H N H Ph Ph OMe O O I2 吡 啶 /CH2Cl2/r.t 2)LiOH,i-PrOH I 1)E,PhMe,-70℃~0℃ 2)PCC/分 子 筛 ,r.t B D C Me I Pd(OAc)2 ,Ph3P,Et3N CH3CN,70℃ O H K CH2 Cl2,0℃ 1)Pd/C,H2 2)Na,EtOH Me F Me O H Me OH M N Vẽ cấu dạng bền N Xác định tác nhân E, K cấu trúc trung gian H Hãy vẽ cấu trúc trung gian trình chuyển M thành N Xác định A Hãy đề nghị chế tạo thành C với lập thể đầy đủ Hướng dẫn: E K Me2CuLi 116 H 117 69 Xác định cấu trúc (9) Xác định chất chưa biết dãy sau Một sinh viên tiến hành phản ứng sau với hy vọng bảo vệ nhóm hydroxy amino Cho biết điều kiện phù hợp để tiến hành phản ứng sau: a) b) c) d) Phản ứng tiến hành hỗn hợp HCl:EtOH = 1:3 Phản ứng tiến hành với lượng dư Et3N Sử dụng lượng nhỏ BF3 tiến hành phản ứng ete khan Đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng toluen Tính toán lý thuyết cân hai dạng axit formic cho kết sau Biết pKa dạng Z 3.77, pKa dạng E là: a) > 3,77; b) < 3,77; c) = 3,77; d) không xác định 118 Hướng dẫn: 119 70 Xác định cấu trúc (10) Phản ứng aminoetanol anhydrit axetic xảy theo sơ đồ sau: Khi tiến hành phản ứng K2CO3 thu sản phẩm khơng vịng B A chuyển thành B tác dụng K2CO3 a) Xác định B b) Cho biết vai trò HCl tạo thành A K2CO3 tạo thành B c) Vì A chuyển hóa thành B tác dụng K2CO3 C tổng hợp phản ứng Tuy nhiên kết lại thu sản phẩm đồng phân Xác định cấu trúc D, E F phản ứng với thionyl clorua có mặt hỗn hợp pyridin/ete lại khơng thu sản phẩm clo hóa thu hai chất G, H có chứa nối đơi, khơng có sản phẩm khác a) Xác định G, H b) Về lý thuyết phản ứng tạo thành sản phẩm J đồng phân G H Cho biết cấu trúc giải thích khơng thể tạo thành 120 Hướng dẫn: a) b) Trong tạo thành A HCl proton hóa amin khiến nguyên tử N tính nucleophin Khi dùng base N vốn có tính nucleophin mạnh O công thu B c) Khi chuyển A thành B tác dụng K2CO3 xảy tao thành nhóm amino tự từ muối amoni A, nhóm amin tự công vào este để tạo trung gian vòng cạnh cắt đứt liên kết C-O để tao thành A Cấu trúc chất Không thể tạo thành J khơng có H axial vị trí 121 71 Xác định cấu trúc (11) Hai ancaloit chuyển hóa cho qua trung gian A Khi đạt cân tỉ lệ vòng vòng 3/2 Hãy xác định A Cho biết cấu trúc trung gian phản ứng sau: Hướng dẫn: 122 72 Chuỗi chuyển hố (14) Trung gian X đóng vai trị vô quan trọng tổng hợp hữu a) Đề nghị cấu trúc trung gian chưa biết chế b) Cho biết sản phẩm phản ứng sau (khơng cần giải thích chế) Hướng dẫn: 123 73 Chuỗi chuyển hoá (15) Tiến hành nhiệt phân nhanh chân không (Flash vaccum pyrolysis = FVP) chất L thu N qua trung gian M Phản ứng ứng dụng để tổng hợp dược phẩm T từ O theo sơ đồ sau: Xác định cấu trúc chất chưa biết với lập thể xác Cho biết N có tính thơm hay khơng Vẽ cấu trúc trạng thái trung gian dẫn đến tạo thành R 124 Hướng dẫn: M Q S T N hợp chất thơm theo quy tắc Huckel 125 R ... hữu (1) 99 56 Cấu tạo tính chất hợp chất hữu (2) 10 0 57 Chuỗi chuyển hoá (10 ) 10 1 58 Cấu tạo tính chất hợp chất hữu (3) 10 2 59 Chuỗi chuyển hoá (11 ) 10 3... 11 0 66 Xác định cấu trúc (7) 11 2 67 Xác định cấu trúc (8) 11 3 68 Tổng hợp eudesmane 11 6 69 Xác định cấu trúc (9) 11 8 70 Xác định cấu trúc (10 ) ... 12 0 71 Xác định cấu trúc (11 ) 12 2 72 Chuỗi chuyển hoá (14 ) 12 3 73 Chuỗi chuyển hoá (15 ) 12 4 Xác định cấu trúc (1) Hợp chất hydrocarbon A, có cơng thức