Olympiad hóa học ba lan

Olympiad Hóa học Anh Quốc Olympiad Hóa học Ấn Độ Olympiad Hóa học Áo Olympiad Hóa học vùng Baltic Olympiad Hóa Học Ba Lan Olympiad Hóa học Trung Quốc Olympiad Hóa học Ukraine Trại huấn luyện Mùa Đông của Đội tuyển Nga cho IChO 50 (2018) Tranh tài Hóa học Hữu cơ Nga Olympiad Hóa học Nga Olympiad Hóa học Mendeleev Kì thi chọn Học sinh giỏi Quốc gia THPT Việt Nam Kì thi chọn Đội tuyển Olympiad Quốc tế Bài tập chuẩn bị Olympiad Hóa học thế giới 2018

Olympiad Hóa Học Ba Lan Vịng Chung kết Câu Tác động proton hóa đến cân tạo kết tủa Một nhóm thực hành yêu cầu đánh giá số tích số tan muối acid yếu, hai chứa (MX) Để thực tính tốn này, nhóm chuẩn bị hai dung dịch muối MX, có pH = 7.0 có pH = 6.0 Họ thấy nồng độ ion M2+ dung dịch 0.001 mol dm-3, với dung dịch thứ hai 0.01 mol dm-3 Giá trị logarithm âm số phân li acid yếu H2X pKa1 = 10.0 pKa2 = 13.0 Giả sử M2+ cation khơng thể tính chất acid khơng tạo thành phức chất với ion HX- lẫn X2- a) Dẫn phương trình nồng độ tổng H+ dung dịch H2X dạng hàm nồng độ tổng acid số phân li Trong giai đoạn tiếp theo, thực bước đơn giản hóa tính pH dung dịch H2X với nồng độ tổng acid 0.1 mol dm-3 b) Dẫn phương trình số tích số tan muối MX dạng hàm nồng độ ion M2+ H+ c) Tính tích số tan muối MX hai điều kiện pH khác từ kiện cho đầu Một ví dụ thú vị muối không tan acid yếu, hai chức PbCO3 Giá trị logarithm âm số tích số tan muối 12.8, giá trị tương ứng với số phân li carbonic acid pKa1 = 6.4 pKa2 = 10.3 Độ tan muối phụ thuộc vào phản ứng viết dạng đơn giản sau: Pb2+ + H2O  PbOH+ + H+ pKa = 7.9 d) Dẫn phương trình số tích số tan PbCO3, ý đến cân acid-base khác anion cation e) Tính độ tan muối nước (pH = 7.0) so sánh với độ tan muối tính khơng xét đến cân acid-base Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 126 Hướng dẫn a) Các số phân li Ka1, Ka2 định nghĩa Và tổng nồng độ H+ nồng độ hai giai đoạn phân li: [H+]1 tính dựa giai đoạn trình phân li cách giải phương trình bậc 2: Tính [H+]2 phức tạp hơn, phụ thuộc vào giai đoạn trình phân li Tuy nhiên, nhận thấy rằng: Nồng độ [HX-] viết là: Thế phương trình vào phương trình Ka2: Ta có: Trong đó: Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 127 Nếu khác biệt giá trị nồng độ [H+]1 [H+]2 lớn (nghĩa K2 nhỏ nhều so với [H+]1 Ka2 nhỏ nhiều so với Ka1), xem [H+]1 + [H+]2 ≈ [H+]1, Ka2 ≈ [H+]2 Cuối ta có: b) Khi khơng có mặt ion muối khơng tan, ta nhận thấy rằng: Tuy nhiên, X2- base yếu mô tả cân bằng: Các số phân li Ka1, Ka2: Giải phương trình thứ hai ta có: Giải phương trình thứ ta có: Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 128 Nếu số tích số tan muối MX KS0 = [M2+][X2-], độ tan mol thực S muối mơ tả là: Sử dụng phương trình thứ hai, ta có: Cuối cùng, số tích số tan muối MX bằng: c) d) Với anion, tất phương trình dẫn Trong trường hợp M2+ cation tìm cân sau: Do lead ion tồn dạng, độ tan mol tổng nồng độ: Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 129 Với anion ta có: Cuối ta có: Sử dụng phương trình dẫn với nồng độ M2+ X2- ion, viết phương trình cuối số tích số tan: e) Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 130 Không sử dụng cân acid-base cho ion, tích số tan muối nước bằng: Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 131 Câu Electride hay electride? Từ đầu kỉ 19, nhà khoa học nhận thấy kim loại kiềm hịa tan ammonia lỏng Q trình dẫn đến thay đổi màu sắc từ không màu đến xanh hải quân (navy) đậm Những nghiên cứu chi tiết cấu trúc dung dịch thu tiết lộ nồng độ kim loại thấp, có cation solvate hóa dung dịch, ví dụ Na(NH3)6+ trường hợp hịa tan sodium, electron solvate hóa - e(NH3)6- - phân bố hốc tương đối lớn cấu trúc dung môi Các tượng tương tự diễn kim loại kiềm hòa tan số dung mơi hữu (ví dụ amine bậc dimethyl ether) Các hợp chất ion tạo thành electron anion gọi “electride” Nói cách khác, electride chứa cation electron khơng liên kết với lõi nguyên tử Các dung môi dùng để tổng hợp electride cần phải có khả solvate hóa electron tự khơng dễ bị khử (ví dụ, cản trở động học) Các hợp chất hữu tạo thành phức chất bền với cation kim loại kiềm thường thêm vào dung môi để tăng độ tan kim loại kiềm 1,4,7,10,13,16-hexaoxocyclooctadecane - ether vương miện kí hiệu 18C6 có cấu trúc - chất Các mẫu caesium kim loại 18C6 crown ether trộn với theo tỉ lệ mol 1:1 chuẩn bị hòa tan dimethyl ether -15 oC Tiếp đó, dimethyl ether làm bay khỏi dung dịch tinh thể hình kim, màu xanh biển thẫm hợp chất A bắt đầu kết tủa -10 oC Tổng hợp tương tự tiến hành với tỉ lệ mol caesium 18C6 crown ether 1:2.3 tinh thể dạng tấm, màu đen, sáng bóng hợp chất B tạo thành Cả hai hợp chất bền nhiệt độ thường chân không Lấy 123 mg hợp chất A tiến hành phản ứng với nước nhiệt độ phòng Thực cẩn thận để nhiệt độ không tăng lên hợp chất hữu tạo thành khơng bị phân hủy Có 3.84 mL chất khí X - khơng màu, dễ bắt cháy, có khối Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 132 lượng riêng nhỏ khoảng 15 lần so với khơng khí - giải phóng Thể tích đo 25 oC 1000 hPa Sau đó, dung dịch tạo thành chuẩn độ với dung dịch hydrochloric acid nồng độ 0.0100 mol L-3 dùng hết 31.0 mL chất chuẩn Dung dịch làm bay đến khô sau chuẩn độ bã rắn hòa tan 2.0 mL dung dịch nước deuterium hóa (D2O) với 1.0 mmol tert-butyl alcohol (tBuOH) Phân tích dung dịch tạo thành kĩ thuật 1H NMR nhiệt độ phịng Khơng có tín hiệu từ dimethyl ether trimethylamine quan sát thấy phổ tỉ lệ diện tích peak từ proton 18C6 crown ether proton nhóm methyl t-BuOH 0.826 Trong phép phân tích tương tự với 138 mg hợp chất B, có 2.59 mL khí X tạo thành, 20.9 mL dung dịch hydrochloric acid 0.0100 mol∙L-3 sử dụng tỉ lệ cường độ tính hiệu từ nhóm methylene 18C6 crown ether từ nhóm methyl t-BuOH phổ 1H NMR 1.11 Khơng có tín hiệu từ hợp chất khác quan sát thấy phổ 1H NMR Có tín hiệu phổ 133Cs NMR hợp chất rắn A, có tính hiệu phổ hợp chất rắn B Các nhà nghiên cứu thấy hợp chất A nghịch từ, hợp chất B thuận từ Vùng cấm (band gap) của hợp chất xác định chúng chất bán dẫn a) Xác định tên cơng thức hóa học khí X b) Viết cơng thức cấu tạo tert-butyl alcohol Có tín hiệu từ proton (nhóm methyl) phổ 1H NMR dung dịch alcohol ghi lại nhiệt độ thường? Có tín hiệu phổ 1H NMR 18C6 crown ether ghi lại nhiệt độ thường? Tính tỉ lệ cường độ tín hiệu từ proton nhóm methy tert-butyl alcohol 18C6 crown ether, chúng trộn lẫn theo tỉ lệ mol 1:1? Giải thích c) Xác định công thức kinh nghiệm hợp chất A B Xác thực tính tốn d) Xác định ion có hợp chất A B Hợp chất electride? Giải thích e) Viết phương trình dạng cơng thức phân tử phản ứng hóa học A B với nước Viết bán phản ứng gọi tên tác nhân oxid hóa khử phản ứng f) Viết phương trình dạng cơng thức phân tử phản ứng diễn khơng có oxygen nước chất A gold(III) chloride khan, hòa tan dimethyl ether Phản ứng tạo thành dung dịch keo màu đỏ Kí hiệu phân tử crown ether 18C6 để đơn giản hóa câu trả lời Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 133 Sử dụng giá trị khối lượng mol sau tính tốn (g mol-1): H - 1.008; C 12.01; O - 16.00; Cs - 132.91 Hằng số khí R = 8.3145 J∙mol-1∙K -1 Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 134 Hướng dẫn a) X hydrogen (H2) b) Cấu trúc tert-butyl alcohol: Tất nhóm methyl quay tự quanh trục liên kết C-C nhiệt độ phịng dung dịch nhóm hydroxyl quay xung quanh liên kết C-O Do đó, tất proton nhóm methyl tương đương với có tín hiệu (mũi đơn) đến từ chúng phổ 1H NMR Tương tự, nhóm methylene 18C6 crown ether quay tự dung dịch nhiệt độ phòng tất proton 18C6 tương đương với tạo thành tín hiệu (cũng mũi đơn.) Khi t-BuOH 18C6 trộn với theo tỉ lệ mol 1:1 tỉ lệ mol proton nhóm methyl t-BuOH proton 18C6 (1·9) : (1·24) = 0.375 Tỉ lệ tỉ lệ cường độ tín hiệu tương ứng phổ 1H NMR c) A Cs(18C6) Cs(C12H24O6); B Cs(18C6)2 Cs(C12H24O6)2 d) A electride mà muối có cơng thức [Cs(18C6)2+, Cs-]; B electride [Cs(18C6)2+, e-] Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 135 Bảng Các thí nghiệm tiến hành t = 30.85 oC Khối lượng riêng toluene nhiệt độ d = 0.8566 g∙cm-3 giả sử khối lượng riêng dung dịch polymer giống Do đường kính nhỏ mao quản nhánh thẩm áp kế, bỏ qua ảnh hưởng pha lỗng dung dịch dung mơi dẫn qua màng bán thấm; giá trị h Bảng hiệu chỉnh với hiệu ứng mao dẫn Chú ý: Benzoyl peroxide bị phân hủy thành benzene phản ứng; phép đo thẩm thấu, giả sử phân tử styrene toluene có kích thước giống Trong tính tốn, sử dụng giá trị khối lượng mol sau (g∙mol1 ): C - 12.010, H - 1.008; giá trị gia tốc trọng trường g = 9.81 m/s2 a) Với dung dịch cho, tính nồng độ c theo g∙dm-3 polymer áp suất thẩm thấu π, xác định phép đo riêng biệt b) Vẽ đồ thị hàm π(c), đồ thị phải thể điểm c = c) Từ phương trình mô tả hàm π(c), dẫn công thức phụ thuộc khối lượng phân tử, M, polymer vào π, c T d) Tính khối lượng phân tử Mi polymer (trong số 4) thí nghiệm e) Tìm hàm f(M), vốn hàm tuyến tính nồng độ c cho phép ngoại suy f(M) tới c = Tính giá trị hàm f(Mi) với nồng độ riêng polystyrene Chú ý: Phân tích kết cho thấy phụ thuộc áp suất thẩm thấu dung dịch polystyrene vào nồng độ chúng có dạng: π(c) = A∙c + B∙c2 f) Tương tự ý b, biểu diễn dạng đồ thị giá trị tính giá trị f(Mi) dạng hàm số nồng độ c Vẽ đường thẳng qua tất điểm ngoại suy hàm tuyến tính tới nồng độ c = (Một đường thẳng đạt yêu cầu đường thẳng có khoảng cách đến điểm bé nhất, hay cịn gọi “đường trung bình” Bài yêu cầu vẽ đường thế.) g) Từ điểm xa đồ thị f(M) vẽ dạng hàm số nồng độ c (đồ thị từ ý f), tính thơng số “a” “b” đường thẳng lấy gần Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 138 điểm thực nghiệm dùng để ngoại suy đến nồng độ c = Tính giá trị hàm f(M) với c = giá trị khối lượng phân tử trung bình, Mav, polystyrene Gợi ý: Thay tính thơng số đường thẳng thơng qua điểm chọn, bạn áp dụng với điểm chức hồi quy tuyến tính có sẵn máy tính h) Tính độ trùng hợp hóa polystyrene, tỉ lệ khối lượng phân tử trung bình tính polystyrene Mav với khối lượng phân tử monomer Mm Tính mức độ diễn phản ứng, λ, đạt hệ thời điểm “đóng băng” phản ứng trùng hợp Chú ý: Mức độ diễn phản ứng, λ, định nghĩa tỉ lệ số mol chất phàn ứng sản phẩm dùng tạo thành phản ứng thời điểm phản ứng dừng lại với hệ số tỉ lượng phù hợp: λ = (nz - n0)/z Trong đó: nz - số mol chất phản ứng cụ thể z thời điểm dừng phản ứng, n0 - số mol ban đầu chất phản ứng (với sản phẩm n0 = 0), z - hệ số tỉ lượng phản ứng (với chất phản ứng, phải lấy giá trị âm.) Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 139 Hướng dẫn Bảng a) Từ khối lượng hỗn hợp sau phản ứng chứa V = 100 cm3 cuả dung dịch biết tỉ lệ khối lượng polymer với khối lượng hỗn hợp sau phản ứng, tính nồng độ c: Áp suất thẩm thấu, π, thí nghiệm áp suất thủy tĩnh cột dung dịch xuất mao quản thẩm áp kế với độ cao h Ta sử dụng cơng thức: Trong d khối lượng riêng dung dịch nhiệt độ xác định (ở khối lượng toluene), g gia tốc trọng trường, h chênh lệch độ cao cột chất lỏng nhánh thẩm áp kế Các giá trị c π tính (sau chuyển đổi đơn vị) điền vào Bảng Hình 1: Sự phụ thuộc áp suất thẩm thấu nồng độ dung dịch polystyrene Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 140 b) Đồ thị π(c) có dạng Hình c) Dữ kiện cho là: nồng độ polystyrene, c [g∙dm-3], áp suất thẩm thấu π [Pa], nhiệt độ t [oC] Nhiệt độ thí nghiệm theo thang Kelvin T = 30.85 o C + 273.15 K = 304.00 K Áp suất khí π hàm nồng độ mol, cm, mô tả công thức: Nồng độ mol, cm, tính là: cm = c/M, M khối lượng mol [g∙mol-1] polystyrene Thế biểu thức vào (3), ta có: Chuyển (4) dạng “M hàm c”: d) Xem Bảng e) Dựa vào biểu thức cho: π(c) = A∙c + B∙c2, ta bình đẳng hóa liên hệ với liên hệ mô tả (4): Sau chia hai vế (6) cho c (với giả định c ≠ 0), nhận thấy nghịch đảo khối lượng phân tử cần phải mô tả đường thẳng: Trong đó: a = A/R∙T b = B/R∙T Hàm số ta tìm f(M) = M-1(c) Chúng ta tính giá trị nghịch đảo Mi đưa vào Bảng Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 141 f) Hình 2: Sự phụ thuộc nghịch đảo khối lượng mol biểu kiến, 1/M(c) vào nồng độ polystyrene g) Mav = 198700 g∙mol-1 a = 0.5025∙10-5 mol∙g-1 b = 0.1538∙10-5 mol∙g-1 ∙K-1 h) Phản ứng trùng hợp: Khối lượng mol styrene is Mm = 104.144 g∙mol-1 Độ trùng hợp styrene là: Mức độ diễn tiến phản ứng, λ: Số mol styrene chưa phản ứng lại: Do đó: Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 142 Câu Xác định hợp chất thơm Benzene, hợp chất thơm dị vòng cạnh thuộc dạng cấu trúc quan trọng bậc có nhiều hợp chất hữu - chất tổng hợp lẫn sản phẩm tồn tự nhiên hợp chất thơm dị vòng thơm (A - F) với sản phẩm phản ứng mô tả sau Các thông tin chọn lọc dựa vào phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) hữu ích cho việc xác định cấu trúc cho bảng: I) Các hợp chất A, B hydrocarbon có thành phần Chúng chứa 93.5 % carbon, khối lượng mol không vượt 200 g∙mol-1 A B không làm màu nước bromine, nhiên chúng có phản ứng với bromine có mặt bột sắt Ngồi ra, B bị oxid hóa đun nóng với dung dịch Na2Cr2O7 KMnO4 để tạo thành sản phẩm B1 B2 với khối lượng mol 198 216 g∙mol-1 a) Xác định công thức phân tử hydrocarbon A, B b) Vẽ cấu trúc hydrocarbon A, B c) Vẽ cấu trúc hợp chất B1, B2 II) Các hợp chất C, D có khối lượng mol 122 g∙mol-1 ngồi carbon, hydrogen cịn có oxygen (26.2 %) Chúng tách dễ dàng cách chiết C với dung dịch NaOH loãng Hợp chất C phản ứng với thionyl chloride tạo thành C1 Phản ứng D với NaBH4 khử chọn lọc với hydrogen xúc tác palladium tạo thành sản phẩm không quang hoạt D1 với khối lượng mol 126 g∙mol-1 Trong phổ 1H NMR D1 có mũi đa với cường độ tương đối 1:1:1 khoảng 6-7.5 ppm Phản ứng khử tiếp D1 với hydrogen xúc tác nickel với chất trợ acid dẫn đến tạo thành sản phẩm có khối lượng mol 130 g∙mol-1 D2 với 128 g∙mol-1 Phổ 13C NMR D2 có peak, phổ proton có tín hiệu với độ dịch chuyển hóa học ppm Ngồi ra, hợp chất D có phản ứng với cyclopenta-1,3-diene d) Xác định công thức phân tử hợp chất C, D Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 143 e) Vẽ cấu trúc hợp chất C C1 f) Vẽ cấu trúc hợp chất D, D1 D2 III) Các hợp chất E F thể tính base Ngồi carbon hydrogen cịn có nitrogen với hàm lượng 41.2 % 25.9 % Khối lượng mol chúng không vượt 130 g∙mol-1, phổ 13 NMR chất có tín hiệu Ngồi ra, E acid yếu (mạnh nước chút) phản ứng với đương lượng C1 có mặt dung dịch NaOH dẫn đến mở vòng tạo thành sản phẩm G muối carboxylic acid đơn giản G chứa 10.5 % nitrogen có khối lượng mol 266 g∙mol-1 Hợp chất F đun nóng với lượng dư B1 tạo thành sản phẩm H có khối lượng mol 468 g∙mol-1, khơng có tính base g) Xác định công thức phân tử hợp chất E, F h) Vẽ cấu trúc hợp chất E, F i) Vẽ cấu trúc hợp chất G, H IV) Các hợp chất A, C E dùng tổng hợp thuốc kháng nấm X, theo sơ đồ sau: j) Vẽ cấu trúc hợp chất I, J, X Sử dụng nguyên tử khối nguyên tố (g∙mol-1): H - 1; C - 12; N - 14; O - 16 Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 144 Hướng dẫn a) C12H10 b-c) d) C7H6O2 e-f) g) E - C3H4N2, F - C6H8N2 h) Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 145 i) Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 146 j) Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 147 Câu Vi khuẩn với công tắc tắt/mở Phản ứng bioorthogonal (sinh-trực giao) phản ứng hữu tiến hành với phân tử sinh học có mặt sinh vật sống mà không gây nhiễu loạn đến chức sinh vật Hóa học bioorthogonal tập trung vào việc phát triển phản ứng tiến hành nước, pH sinh lí học (6.5-8), nhiệt độ 30-37 oC theo cách chọn lọc, tốt không cần đến xúc tác không tạo thành sản phẩm phụ độc hại Một phản ứng bioorthogonal điển hình tiến hành hai nhóm chức, mà bình thường khơng xảy tự nhiên Để tiến hành phản ứng tế bào vi khuẩn sống, nhóm chức phản ứng cần phải đưa trước vào phân tử vi khuẩn (ví dụ polysaccharide protein) Trong tập này, bạn làm quen với phản ứng bioorthogonal biết tìm hiểu làm mà chúng sử dụng để điều khiển thuộc tính phát sáng (huỳnh quang) vi khuẩn Để thực đánh dấu chất chuyển hóa bioorthogonal protein huỳnh quang màu xanh (GFP-1) tế bào vi khuẩn, amino acid phi tự nhiên X tổng hợp theo sơ đồ sau (Hình 1.) Hình Tổng hợp amino acid X bắt đầu với proteinogenic1 amino acid X thơm Amino acid A đưa vào hỗn hợp nitric sulfuric acid đặc, tạo thành dẫn xuất para B Xử lí dẫn xuất B với di-tert-butyl dicarbonate tạo thành hợp chất C Hợp chất C phản ứng với hydrogen xúc tác palladium tạo thành hợp chất D (M = 280.32 g∙mol-1) Hợp chất D phản ứng với hợp chất K tạo thành dẫn xuất E Sản phẩm phụ phản ứng hợp chất dễ bay với mùi hăng hắc Dẫn xuất E loại nhóm bảo vệ cách xử lí với acid, tạo thành amino acid X (M = 274.28 g∙mol-1) proteinogenic amino acid aa tạo thành protein Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 148 Hình Giai đoạn tổng hợp hợp chất K (công thức phân tử C4H6N4S) đun hồi lưu thiohydrocarbazide methanol, tạo thành dẫn xuất monomethyl hóa J (Hình 2) Phản ứng ngưng tụ dẫn xuất J với trimethylacetate ethanol, có mặt triethylamine, sau thêm sodium nitrite có mặt acid (với vai trị chất oxid hóa êm dịu), dẫn đến tạo thành hợp chất K sản phẩm K hợp chất vịng thơm, khơng bị dimer hóa có mặt chất oxid hóa êm dịu Trong phổ proton NMR hợp chất K có tín hiệu (các mũi đơn với cường độ nhau, với hai δH 4.0 ppm) phổ carbon (13C) có tín hiệu Hình Amino acid X thêm vào mơi trường sinh trưởng, chủng E.coli biến đổi gene nuôi cấy Những vi khuẩn kết hợp amino acid X vào protein GFP-1 protein GFP-1 biến tính không phát ánh sáng (không phải chất huỳnh quang; Hình 3) Tiếp theo, hợp chất Y thêm vào ống nghiệm nuôi cấy vi khuẩn Chỉ sau phút, quan sát tượng huỳnh quang vi khuẩn, cho thấy phản ứng hóa học nhanh diễn với tham gia protein GFP-1 biến tính Giai đoạn phản ứng cộng vòng [4+2] amino acid X protein hợp chất Y, dẫn đến tạo thành sản phẩm cộng GFP-2 chứa amino acid biến tính Z’ Protein GFP-2 tự chuyển hóa thành GFP-3 chứa amino acid Z khí khơng độc giải phóng q trình Kết phân tích MALDI-MS cho thấy chuyển Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 149 hóa GFP-1 thành GFP-3 dẫn đến thay đổi khối lượng phân tử 124 g∙mol1 Cấu trúc hợp chất Y, khơng rõ hóa lập thể, biểu diễn Hình Liên kết đơi hợp chất Y có cấu hình E, nhóm vịng cyclopropane có cấu hình trans so với nhóm khác Cuối cùng, phản ứng hydrogen hóa xúc tác hợp chất Y dẫn đến tạo thành hợp chất meso a) Vẽ cấu trúc hợp chất B, C, D Khơng cần biểu diễn hóa lập thể b) Vẽ cấu trúc hợp chất E, K, X Không cần biểu diễn hóa lập thể c) Vẽ cấu trúc Y, rõ hóa lập thể d) Viết sơ đồ phản ứng protein GFP-1 hợp chất Y Trong sơ đồ bạn, sử dụng cấu trúc khung sườn carbon cho amino acid Z, Z’ (không cần biểu diễn hóa lập thể.) Mơ tả cấu trúc protein theo dạng mà amino acid X biểu diễn đầy đủ, bao gồm liên kết peptide tham gia tạo thành Phần đầu N protein kí hiệu R1 đầu C kí hiệu R2 Nếu bạn vẽ protein, vẽ phản ứng tương tự với amino acid tự X Vẽ cấu trúc đồng phân thích hợp chloronicotinic acid, sản phẩm oxid hóa hợp chất X e) Phản ứng nhanh amino acid X hợp chất Y đảm bảo có mặt liên kết đơi cấu hình E hợp chất Y Nó có liên hệ với (chọn câu trả lời): A) Sự án ngữ không gian B) Các hiệu ứng điện tử C) Sức căng góc D) Thiếu tương tác với nhóm hydroxyl f) Phản ứng hợp chất X Y thường gọi phản ứng Diels-Alder nghịch đảo điện tử (iEDDA - inverse electron demand Diels-Alder) Bởi vì: A) Diene tham gia giàu electron, dienophile thiếu hụt electron B) Diene tham gia thiếu hụt electron, dineophile giàu electron C) LUMO orbital diene có lượng cao HOMO dienophile D) LUMO orbital dienophile có lượng cao HOMO diene g) Phản ứng Diels-Alder thường diễn thuận nghịch Điều khiến cho phản ứng phân tích đảo ngược, nồng độ tác nhân thấp có tế bào sống? Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 150 Hướng dẫn a-b) c) d) e) C f) B g) Tính chất không thuận nghịch phản ứng đảm bảo tự chuyển hóa sản phẩm cộng Z’ có mặt GFP-2 thành sản phẩm cộng Z Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 151 GFP-3 với phân cắt phân tử N2 bay hơi, làm chuyển dịch cân theo chiều tạo thành sản phẩm cuối (Z) (Tham khảo: J Am Chem Soc., 2012, 134 (6), pp 2898-2901) Olympiad Hóa học quốc gia giới 2018 ▪ 152