1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

15 2 carbohydrate sửa ok

17 29 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề HỆ THỐNG BÀI TẬP TỪ CÁC ĐỀ THI HSG CHÍNH THỨC CỦA TỈNH, OLYMIPIC,…
Tác giả Dương Thành Tớnh
Trường học THPT Chuyờn Thủ Khoa Nghĩa
Chuyên ngành Hóa học
Thể loại Dự ỏn soạn TL BDHSG
Thành phố Chõu Đốc
Định dạng
Số trang 17
Dung lượng 917,24 KB

Nội dung

Gọi tên các sản phẩm trung giancủa quá trình này :D-glucose ⃗MeOH /HCl A ⃗Me2SO4/NaOH B ⃗ddHCl C ⃗HNO3 2,3-dimetoxisuccinic acid + acid2,3,4-trimetoxiglutaric. Phản ứng xảy ra với các c

Trang 1

– THPT Chuyên Thủ Khoa Nghĩa – Châu Đốc – An Giang

Carbohydrate Phần III: HỆ THỐNG BÀI TẬP TỪ CÁC ĐỀ THI HSG CHÍNH THỨC CỦA TỈNH, OLYMIPIC,… Câu 1: (Huế 2023-2024) Tiến hành thí nghiệm thử tính chất của cellulose theo các bước sau:

Bước 1: Cho lần lượt 4,0 ml HNO3, 8,0 ml H2SO4 đặc vào cốc thủy tinh, lắc đều và làm lạnh

Bước 2: Thêm tiếp vào cốc một nhúm bông Đặt cốc chứa hỗn hợp phản ứng vào nồi nước nóng (khoảng 60-70°C) khuấy nhẹ trong 5 phút

Bước 3: Lọc lấy chất rắn rửa sạch bằng nước, ép khô bằng giấy lọc sau đó sấy khô (tránh lửa)

Có các nhận định sau

(1) Sau bước 3, sản phẩm thu được có màu vàng

(2) Có thể thay thế nhúm bông bằng hồ tinh bột

(3) Sau bước 3, lấy sản phẩm thu được đốt cháy thấy có khói trắng xuất hiện

(4) Thí nghiệm trên chứng minh trong phân tử cellulose có 3 nhóm OH tự do

Hãy cho biết nhận định nào đúng, nhận định nào không đúng Giải thích vì sao?

(1) Đúng vì sau bước 3, sản phẩm thu được là cellulose trinitrate có màu vàng

(2) Sai vì thành phần chính của bông là cellulose

(3) Sai vì lấy sản phẩm thu được đốt cháy nhanh và không khói, không tàn

(4) Sai vì mỗi mắt xích cellulose có 3 nhóm OH tự do.

Câu 2:(Bình Định 2022-2023) α-Glucose có cấu trúc như sau:

O HO

HO

OH OH OH

Hãy vẽ cấu trúc của β-Glucose và Glucose mạch hở Vì sao β-Glucose bền hơn α-Glucose?

Câu 3: (Hưng Yên 2022-2023) Một học sinh tiến hành làm thí nghiệm tráng bạc của glucose theo hai bước

sau:

Bước 1: Cho vào một ống nghiệm sạch 1 ml dung dịch AgNO3 1%, sau đó nhỏ tiếp từng giọt dung dịch

NH3 vào cho đến khi kết tủa vừa xuất hiện lại tan hết

Bước 2: Thêm tiếp 1 ml dung dịch glucose 1% vào ống nghiệm trên rồi đun nóng nhẹ

Hãy:

a) Nêu hiện tượng, viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra ở bước 2

b) Cho biết hiện tượng xảy ra nếu ở bước 2 đun sôi dung dịch

c) Xác định chất oxi hóa, chất khử trong phản ứng tráng bạc của glucose

d) Giải thích tại sao người ta dùng saccharose làm nguyên liệu trong công nghiệp tráng ruột phích mà không dùng glucose

Hiện tượng:

+ Thành ống nghiệm sáng bóng như gương

CH2OH - [CHOH]4 -CHO+2AgNO3 + 3NH3 + H2O

Glucose mạch hở β-Glucose

Trang 2

– THPT Chuyờn Thủ Khoa Nghĩa – Chõu Đốc – An Giang

  CHt0 2OH - [CHOH]4-COONH4+2Ag + 3NH4NO3

+ Ở bước 2, nếu đun sụi dung dịch thỡ sẽ xuất hiện kết tủa màu trắng bạc

+ Trong phản ứng trỏng bạc, chất oxi húa là AgNO3, chất khử là glucose

+ Trong cụng nghiệp, người ta dựng saccharose làm nguyờn liệu để trỏng ruột phớch mà khụng dựng glucose

là vỡ saccharose cú lượng nhiều trong tự nhiờn, giỏ thành thấp đồng thời khi thủy phõn sinh ra glucose và Fructose đều cú phản ứng trỏng bạc cũn glucose cú lượng ớt trong tự nhiờn, giỏ thành cao

Cõu 4: (Nghệ An 2022-2023) Viết phương trỡnh húa học của phản ứng xảy ra trong cỏc trường hợp sau:

- Thủy phõn tinh bột (cú xỳc tỏc enzim) thu được glucose

- Lờn men glucose trong dung dịch tạo ra ethyl alcohol và khớ carbonic

- Trong dung dịch, saccharose phản ứng với Cu(OH)2 tạo ra dung dịch màu xanh lam

- cellulose tỏc dụng với acid HNO3 đặc (xỳc tỏc H2SO4 đặc) tạo ra cellulose trinitrate (dựng chế tạo thuốc sỳng khụng khúi)

6

, (đặc)

C H O ) + nH O nC H O

2C H O Cu(OH) (C H O ) Cu + 2H O

C H O (OH) +3n HNO (đặc) C H O (ONO ) + 3nH O

  

    o

enzim enzim

t H SO

Cõu 5: (Quảng Ninh 2022) Nờu hiện tượng quan sỏt được của hai thớ nghiệm sau và giải thớch.

- Thớ nghiệm 1: Cho vào ống nghiệm 2 ml dung dịch nước ộp quả chuối xanh rồi thờm vài giọt dung dịch iot 0,05%, lắc nhẹ Đun núng dung dịch rồi lại để nguội

- Thớ nghiệm 2: Cho 1 ml dung dịch AgNO3 1% vào ống nghiệm sạch, lắc nhẹ, sau đú nhỏ từ từ từng giọt NH3 2M cho đến khi kết tủa sinh ra bị hũa tan hết Dung dịch thu được gọi là thuốc thử Tollens Nhỏ tiếp 3 – 5 giọt dung dịch nước ộp quả chuối chớn sau đú đun núng nhẹ hỗn hợp trong vài phỳt

Thớ nghiệm 1:

Hiện tượng: Xuất hiện màu xanh tớm.

Đun núng màu xanh tớm biến mất, để nguội màu xanh tớm lại xuất hiện trở lại

Giải thớch: Nước ộp quả chuối xanh cú chứa tinh bột

Tinh bột cú cấu tạo dạng xoắn, cú lỗ rỗng Khi nhỏ dung dịch iot vào dung dịch hồ tinh bột, cỏc phõn tử iot

di chuyển vào cỏc vũng xoắn, hỡnh thành hợp chất bọc tạo màu xanh tớm đặc trưng

Khi đun núng, cỏc phõn tử tinh bột duỗi xoắn, cỏc phõn tử iot đi ra khỏi phõn tử tinh bột, phỏ vỡ cấu trỳc hợp chất bọc, màu xanh tớm biến mất

Khi để nguội, cỏc phõn tử tinh bột xoắn trở lại, hỡnh thành hợp chất bọc ban đầu nờn màu xanh tớm lại xuất hiện

Thớ nghiệm 2:

Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa Ag trắng sỏng bỏm trờn bề mặt ống nghiệm

Giải thớch: Nước ộp quả chuối chớn chứa glucose

HO-CH2-[CHOH]4-CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O

o t

 

HO-CH2-[CHOH]4-COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3

Cõu 6: Tiến hành thớ nghiệm theo cỏc bước sau:

- Bước 1: Cho 2 – 3 giọt dung dịch CuSO4 5% vào ống nghiệm (1) chứa 1 ml dung dịch NaOH 10% Gạn

bỏ bớt dung dịch phớa trờn, giữ lại kết tủa Cho từ từ dung dịch NH3 tới dư vào ống nghiệm (2) chứa dung dịch AgNO3 đến khi kết tủa tan hết

- Bước 2: Thờm 0,5 ml dung dịch H2SO4 loóng vào ống nghiệm (3) chứa 2 ml dung dịch tinh bột 15% Đun núng dung dịch trong 3 – 5 phỳt

- Bước 3: Thờm từ từ dung dịch NaHCO3 vào ống nghiệm (3) khuấy đều đến khi khụng cũn sủi bọt khớ

CO2 Chia dung dịch thành hai phần vào trong cỏc ống nghiệm (4) và (5)

- Bước 4: Rút dung dịch trong ống nghiệm (4) vào ống nghiệm (1), lắc đều Rút từ từ dung dịch trong ống nghiệm (5) vào ống nghiệm (2), đun nhẹ

a) Nờu hiện tượng và viết phương trỡnh phản ứng xảy ra sau bước 1 và bước 4

b) Hóy cho biết vai trũ của NaHCO3 ở bước3

c) Nếu thay tinh bột bằng Cellulose thỡ hiện tượng ở cỏc bước cú tương tự khụng? Tại sao?

Trang 3

– THPT Chuyờn Thủ Khoa Nghĩa – Chõu Đốc – An Giang

d) Thay dung dịch H2SO4 ở bước 2 bằng dung dịch NaOH được khụng?

a Bước 1:

- Ống nghiệm 1: Tạo kết tủa màu xanh

CuSO4 + 2 NaOH -> Cu(OH)2 + Na2SO4

- Ống nghiệm 2: Cú kết tủa màu xỏm, sau đú tan dần trong NH3 dư thành dd trong suốt

Ag + + NH 3 + H 2 O → AgOH + NH 4

AgOH + 2NH 3 → [Ag(NH 3 ) 2 ] + + OH

-Bước 4: Cho từ từ ống nghiệm 4 vào 1 thỡ xuất hiện dd xanh lam

Cho từ từ ống nghiệm 5 vào 2 thỡ xuất hiện kột tủa trắng bạc Ag

b Bước 3; NaHCO3 cú vai trũ tỏc dụng hột với dd HCl

c Nếu thay tinh bột cằng Cellulose thỡ cũng thu được kết quả tương tự, vỡ Cellulose bị thủy phõn cũng tạo ra Glucose

Cõu 7: Cho cỏc chất sau: glucose, saccharose, amilozơ, Cellulose lần lượt tỏc dụng với cỏc

chất sau: dung dịch AgNO3/NH3, Cu(OH)2, dung dịch H2SO4 loóng, dung dịch KOH Cho biết phản ứng cú xảy ra khụng? Viết phương trỡnh phản ứng xảy ra (nếu cú)

+ Cỏc chất tỏc dụng với dd AgNO3/NH3: glucose

+ Cỏc chất tỏc dụng với dd Cu(OH)2: glucose, saccharose

+ Cỏc chất tỏc dụng với dd H2SO4 loóng: saccharose, amilozơ, Cellulose

+ Cỏc chất tỏc dụng với dd KOH: Khụng

Cõu 8: Disaccharide X (C12H22O11) khụng cú tớnh khử, tạo bởi D-glucose (D-glucose là đồng phõn cấu hỡnh của D-glucose) X khụng bị thủy phõn bởi enzim mantaza nhưng bị thủy phõn bởi enzim emulsin

a) Viết cụng thức lập thể của X

b) Cho X phản ứng với CH3I rồi thủy phõn chỉ thu được Y Gọi tờn Y

Cho biết:

Cõu 9: (a) Viết công thức Fischer cho các đồng phân D và L của một đờng đơn giản nhất

(b) Viết kí hiệu chỉ chiều quay cực của các đồng phân đối quang này

(c) Cho biết cấu hình tuyệt đối của mỗi đồng phân

(a) Đờng là hợp chất polyhidroxy nên có tối thiểu hai nhóm -OH, đờng đơn giản nhất phải là một triose

(glyceraldehyde)

(b) Fischer áp đặt cấu hình D cho các đồng phân enan quay phải, nh vậy D là (+), L là (-)

(c) D là R và L là S

Trang 4

– THPT Chuyờn Thủ Khoa Nghĩa – Chõu Đốc – An Giang

CHO OH

CH2OH H

D (OH bên phải)

CHO H

CH2OH HO

L (OH bên trái)

Cõu 10: Chỉ rõ cấu hình D/L cho các công thức chiếu Fischer dới đây của glyceraldehyde.

CH2OH H CHO HO (a)

OH CHO H HOH2C (b)

CHO

CH2OH OH H (c)

Trớc hết chúng ta xác định cấu hình tuyệt đối R/S của chúng và với sự tơng ứng R là D và S là R ta xác định

đợc cấu hình D/L Với trật tự độ hơn cấp -OH > -CHO > -CH2OH ta có (a) R hay D, (b) R hay D, (c) S hay

L Chú ý rằng trong các công thức (a) và (c) nguyên tử H nằm trên đờng ngang

Cõu 11: Từ các dữ kiện sau cho biết D-glucose là furanose hay pyranose ? Gọi tên các sản phẩm trung gian

của quá trình này :

D-glucose ⃗MeOH /HCl A ⃗Me 2 SO 4/NaOH B ⃗ddHCl C ⃗HNO 3 2,3-dimetoxisuccinic acid +

acid2,3,4-trimetoxiglutaric

 Phản ứng xảy ra với các cấu tạo furanose và pyranose :

C

C OMe C

CH2OMe OH

C H OMe

C H MeO H H dạng andehit

C

C OMe

C

CH2OMe

C

H OMe

C

H

MeO

H

H

pyranozơ

O

OH

C

C OMe COOH

C H OMe

COOH H MeO H

axit 2,3,4-trimetoxiglutaric

+ CO2

C COOH

C H OMe

COOH H MeO

axit 2,3-dimetoxisucxinic

+ MeOCH2COOH

C

C OH C

CH2OMe OMe

C H OMe

C H MeO H H dạng andehit

C

C

C

CH2OMe

OMe

C

H OMe

C

H

MeO

H

H

furanozơ

O

OH

C OMe

COOH H

axit dimetoxiglyxeric

+

C COOH

C H OMe

COOH H MeO

axit 2,3-dimetoxisucxinic

+ MeOCH2COOH

COOH

C OMe

COOH H

CH2OMe axit metoximalonic Các sản phẩm trung gian là :

A = methyl D-glucoside (ete hóa nhóm OH-anome)

bờn phải) bờn trỏi)

pyranose

2,3-dimetoxisuccinic acid

dạng aldehyde metoximalonic acid dimetoxiglyceric acid

furanose 2,3-dimetoxisuccinic acid

Trang 5

– THPT Chuyờn Thủ Khoa Nghĩa – Chõu Đốc – An Giang

B = methyl tetra-O-methyl-glucoside (ete hóa 4 nhóm OH khác)

C = tetra-O-methyl-glucose (OMe-anome bị thủy phân)

Cấu tạo các sản phẩm sinh ra do sự oxi hóa mãnh liệt là :

HOOCCH(OMe)CH(OMe)COOH + HOOCCH(OMe)CH(OMe)CH(OMe)COOH

Các nhóm -OH trên nguyên tử cacbon tham gia vào quá trình hình thành vòng semiacetal thì không

bị methyl hóa Đối với vòng năm cạnh furanose thì đó là nhóm -OH ở C1 và C4, còn đối với vòng sáu

cạnh pyranose thì đó là nhóm -OH ở C1 và C5 Sự oxi hóa mãnh liệt trong giai đoạn cuối cùng đã

chuyển nhóm C-OH-anome thành nhóm -COOH và gây ra sự cắt mạch ở liên kết bên cạnh nguyên tử

C liên kết với nhóm -OH bậc 2 Sơ đồ phản ứng trờn minh họa sản phẩm có thể có sinh ra từ mỗi loại

vòng, các hớng tạo sản phẩm (a) và (b) là từ vòng sáu cạnh pyranose, còn (c) và (d) là từ vòng năm cạnh furanose Vì hớng (a) và (b) đã tạo ra các sản phẩm tơng ứng với các sản phẩm thu đợc từ thực nghiệm nên glucose phải có cấu tạo vòng pyranose.

Cõu 12: Từ các dữ kiện sau đây hãy xác định cấu trúc của saccharose (một loại đờng ăn phổ biến đợc tách

từ cây mía và củ cải đờng) : (i) nó không khử đợc thuốc thử Fehling và không nghịch chuyển (ii) Khi thủy phân bằng men mantaza hoặc emulsin đều tạo sản phẩm là D-glucose và D-fructose (iii) Methyl hóa sau

đó thủy phân tạo ra 2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucopyranose và tetramethyl D-fructose (b) Phần nào của cấu trúc không cha đợc xác định ? (c) Gọi tên saccharose theo danh pháp IUPAC

(a) Từ (i) suy ra saccharose không có OH-anome tự do (ii) cho biết OH-anome của một cấu tử là  (thủy phân đợc trong mantaza) và OH-anome của cấu tử kia là  (thủy phân đợc trong emulsin) (iii) cho biết cấu

tử glucose là một pyranoside do C5 không bị methyl hóa Hình 23-19 là một ví dụ cho cấu tạo xác định đợc (b) Loại vòng của cấu tử fructose (trong thức tế nó là một furanoside) và liên kết glycoside (trong thực tes liên kết này hình thành giữa -glucose và -fructose (c) Vì cha xác đinh cấu tử đồng vai trò glycon nên có thể có hai trờng hợp sau : -D-glucopyranosyl--D-fructofuranoside hoặc

-D-fructofuranosyl--D-glucopyranoside

HO

O OH OH

Hình 23-19

O

C6H2OH OH

HOH2C1

HO

Cõu 13: Lập luận xác định cấu trúc của một disaccharide (A) có công thức phân tử C10H18O9, biết rằng khi oxi hóa bởi brom, sau đó methyl hóa và cuối cùng xử lý với men mantaza thì thu đợc sản phẩm là 2,3,4-tri-O-methyl-D-xylose và acid2,3-di-O-methyl-L-arabinoic

Do thủy phân đợc dới tác dụng của mantaza nên A là một disaccharide Cấu tử bị acid hóa và có ít nhóm -OCH3 hơn là aglycon, trong trờng hợp này chính là L-arabinose Vì C5-OH của cả hai cấu tử đều không bị methyl hóa nên các pentose này đều là các pyranose C4-OH của L-arabinose không bị methyl hóa, điều này

cho thấy nó đã tham gia tạo cầu nối ete với OH--anome của xylose Cấu tạo đầy đủ của A nh trong hình

23-21

HO

OH

Hình 23-21

O OH

OH

4-O-(-D-xylopyranosyl)-L-arabinopyranosit

Cõu 14: Lập luận xác định cấu trúc của (a) trehaloseơ không khử C12H22O11, biết khi thủy phân bằng mantaza thu đợc D-glucose, (b) isotrehalose có cấu tạo tơng tự trehaloseơ, chỉ khác là có thể thủy phân bởi mantaza hoặc emulsin Thủy phân cả hai chất này sau khi đã methyl hóa đều tạo sản phẩm duy nhất 2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucopyranose

(a) Trehalose gồm hai cấu tử D-glucose, các cấu tử này đều sử dụng OH--anome để tạo liên kết Vì C5-OH

Trang 6

– THPT Chuyờn Thủ Khoa Nghĩa – Chõu Đốc – An Giang

không bị methyl hóa nên mỗi cấu tử dều là một pyranoside (b) Xem hình 23-23 Trong isotrehalose, cầu nối

ete giữa hai cấu tử đợc hình thành bởi OH--anome của cấu tử thứ nhất với OH--anome của cấu tử thứ hai.

HO

OH O

-D-glucopyranosyl--D-glucopyranosit

Trehalozơ (a)

OH

OH O

OH

OH HO

HO

OH O

-D-glucopyranosyl--D-glucopyranosit

Isotrehalozơ (a)

OH

O

OHOH OH

HO

Cõu 15: Từ một loại thực vật người ta tỏch ra được hợp chất (A) cú cụng thức phõn tử C18H32O16 Thủy phõn hoàn toàn (A) thu được glucose (B), Fructose (C) và galactose (D) :

1 Viết cụng thức cấu trỳc dạng vũng phẳng 5 và 6 cạnh của galactose

2 Hidro húa glucose, Fructose và galactose thu được cỏc polialcohol Viết cụng thức cấu trỳc của cỏc polialcohol tương ứng với (B) , (C) và (D)

1 Cụng thức cấu trỳc dạng vũng phẳng 5 và 6 cạnh của galactose :

H

CHO

OH

HO

H

HO

OH

H

CH2OH

OH OH

CH 2 OH

H OH OH

1

1 2 3 4 5 6

OH

OH O

OH H

CH 2 OH H

2 3

4

6 5

2 Hidro húa glucose tạo sản phẩm cú số nguyờn tử C bất đối khụng đổi, hidro húa galactose tạo đồng phõn

meso, hidro húa Fructose tạo hỗn hợp cỏc đồng phõn dia.

Vớ dụ :

H

CHO

OH

HO

OH

H

OH

H

CH2OH

H [H]

H

CH2OH OH HO

OH H

OH H

CH2OH

H

H

CHO OH HO

H HO

OH H

CH 2 OH

H

H

CH 2 OH OH HO

H HO

OH H

CH 2 OH

H

CHO O HO

OH H

OH H

CH2OH

H

H

CH 2 OH OH HO

OH H

OH H

CH 2 OH

H HO

CH2OH H HO

OH H

OH H

CH2OH

H +

D-fructozơ

D-glucozơ D-galactozơ

Cõu 16: Hóy cho biết 2 cụng thức dạng ghế của  - D – glucopiranose và  - D – glucopiranose ? Anome

nào của D – glucopiranose bền hơn? Vỡ sao?

O H

HO

HO

H

OH OH

OH

O H

HO

H HO

H

H OH

OH

 - D – glucopiranose  - D – glucopiranose

Trong dung dịch  - D – glucopiranose chiếm 64% (4nhúm OH đều ở liờn kết e);  - D – glucopiranose chiếm 36% (3 nhúm OH ở liờn kết e, 1 nhúm OH hemiaxetal ở liờn kết a)

D-galactose D-fructose D-glucose

Trang 7

– THPT Chuyên Thủ Khoa Nghĩa – Châu Đốc – An Giang

Câu 17: Disaccharide X (C12H22O11) không tham gia phản ứng tráng bạc, không bị thủy phân bởi enzim

mantaza nhưng bị thủy phân bởi enzim emulsin Cho X phản ứng với CH3I rồi thủy phân thì chỉ được 2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucose Biết rằng: D-glucose là đồng phân cấu hình ở C3 và C4 của D-glucose; mantaza xúc tác cho sự thủy phân chỉ liên kết  -glycoside, còn emulsin xúc tác cho sự thủy phân chỉ liên kết  -glycoside

1 Viết công thức lập thể cña X

2 Deoxi- D-glucose A (C6H12O5) được chuyển hóa theo 2 hướng sau:

A CH3OH, H+B

HIO4

HBr

C 1) LiAlH2) H 4D

2 O

H3O+

Glixerin, 3-hidroxipropanal

C6H11BrO4 (E)KOH C6H10O4 (F)H2 O/ DCl hh G

a) Xác định công thức cấu tạo của A.

b) Viết công thức cấu tạo của B, C, D, E, F.

c) Xác định công thức cấu tạo các chất có trong hỗn hợp G, biết phân tử khối của chúng đều lớn hơn 160 và

nhỏ hơn 170 đvC

1 *Từ D-glucose suy ra cấu hình của D-glucose X không khử nên có liên kết 1,1-glycoside.

* Sù thủy phân chỉ bởi emulsin chứng tỏ tồn tại liên kết 1  -1  ’-glycoside.

O

CH2OH HO

OH OH

O

O HOCH2

OH

HO HO

hoặc

O

CH2OH

CH2OH OH

OH

HO

OH

HO

OH

2 *a) b) Từ hướng chuyển hóa thứ nhất xác định được công thức cấu tạo của A.

O

CH2OH

HO

OH

OH

CH3OH

H+

O

CH2OH HO

OH

OCH3

HIO4

HBr

O

CH2OH

HOC

(C)

O

CH2OH HO

OH

Br

(E)

Trang 8

– THPT Chuyờn Thủ Khoa Nghĩa – Chõu Đốc – An Giang

O

CH2OH

HO

OH

Br

O

CH2OH

OCH3

(C)

CH2OH

HOCH2

(D)

H3O+

KOH

O

CH2OH HO

H2O/ DCl

(G)

CH2OH CHOH

CH2OH

+

CHO

CH2

CH2OH

HOC

HOC

(E)

c) H2O + DCl → HOD + HCl

Vỡ H+ hoặc D+ đều cú thể tấn cụng electrophin, sau đú H2O hoặc HOD tấn cụng nucleophin nờn thu được cả

4 chất:

CH2

O

CH2OH

HO

OH

OH

CHD

O

CH2OH HO

OH

OH

CH2

O

CH2OH HO

OH

OD

(G 3 )

CHD

O

CH2OH HO

OH

OD

(G 4 )

Cõu 18: Từ dãy chuyển hóa dới đây, làm thế nào để xác định một methyl glucosit có vòng pyranose hay

furanose : đờng1 HIO 4 2.dung dich Br2

     ⃗3 H3O+

Đầu tiên HIO4 gây phân cắt liên kết C-C liên kết với các nhóm -OH liên tiếp, sau đó dung dịch Br2 oxi hóa nhóm -CHO thành nhóm -COOH, và cuối cùng acid đợc sử dụng để thủy phân cầu nối acetal nhờ đó có thể phân mảnh hợp chất ban đầu Hình 23-7 cho biết các sản phẩm sinh ra từ mỗi loại vòng :

C

C OH C

CH2OH

C H OH

C H

HO

H

H

Metyl-D-glucopyranosit

OCH3 O H

C O C

CH2OH

C O

C H

H H

OCH3 O

H COOH H

COOH C

CH2OH OH

COOH C

H

O H +

Axit D-glyxeric

2HIO4 1 dd Br2

2 H3O+

C C C

CH2OH OH

C H OH

C H

HO

H

H

Metyl-D-glucofuranosit

OCH3 O H

C C

C O

C H

H H

OCH3 O H

COOH C COOH OH

COOH C

H

O H +

Axit hidroximalonic

C

O

H2C O

- CO2 COOH

C H OH H

2HIO4 1 dd Br

2

2 H3O+

Nh vậy nếu so sánh các sản phẩm thực nghiệm thu đợc với hai hớng chuyển hóa trên sẽ xác định đợc loại vòng

Trang 9

– THPT Chuyờn Thủ Khoa Nghĩa – Chõu Đốc – An Giang Cõu 19: (a) Vẽ công thức Haworth cho -D-glucopyranose (b) Công thức của dạng  có khác ở điểm

nào ?

Công thức Haworth có dạng vòng phẳng đặt vuông góc với mặt phẳng giấy Xoay C6 trong công thức Fischer (A) ra phiá sau mặt phẳng giấy, quay liên kết C4-C5 sao cho nhóm C5-OH đến gần nhóm -CH=O để tạo vòng (B) Với cách thực hiện này thì nhóm -CH2OH cuối mạch sẽ ở phía trên đối với tất cả các đờng-D Trong loại

vòng này nguyên tử O luôn ở xa ngời quan sát và nguyên tử C-anome ở phía bên phải, các nhóm thế bên trái

trong công thức Fischer ở phía trên mặt phẳng vòng và nhóm thế bên phải sẽ ở phía d ới Xem hình 23-8 (b)

Trong đồng phân anome dạng , nhóm -OH-anome ở phía trên.

1 CHO

OH

H

H

HO

OH

H

OH

H

6 CH2OH

C

CH2OH OH

H OH H

OH

H OH

O

C OH OH

H OH H

OH

CH2OH H

O

OH

H OH H

OH

CH2OH

OH

Cõu 20: Vẽ cấu dạng ghế bền và kém bền cho (a) -D-manopyranose và (b) -L-glucopyranose

(a)

H

H HO

OH

H H

OH

(bền hơn)

O

OH OH

H

H H

OH H H

OH

OH

(kém bền hơn)

(b)

O

H H

H

HO

HO

OH OH H

H OH

(bền hơn)

OH

OH H

OH

OH H

OH

H

(kém bền hơn)

Cõu 21: (a) Lập luận xác định cấu tạo của lactose, một disaccharide có trong sữa, biết : (1) Thủy phân

trong emulsin tạo ra D-glucose và D-galactose, (2) Đó là một đờng khử có khả năng nghịch chuyển (3) Khi thủy phân osazon của nó thu đợc D-glucosazon và D-galactose, (4) Oxi hóa nhẹ nhàng, sau đó methyl hóa rồi cuối cùng thủy phân tạo các sản phẩm tơng tự nh sản phẩm thu đợc từ mantose (b) Viết công thức cấu tạo osazon của lactose

(a) Từ (1) suy ra lactose là một -glucosit cấu thành từ D-glucose và D-galactose (2) cho biết lactose có

nhóm OH-anome tự do (3) cho biết cấu tử glucose là aglycon do nó tạo đợc osazon và galactose là một

-galactoside (4) cho biết cả hai cấu tử đều ở dạng pyranose và liên kết với nhau qua C4-OH của cấu tử glucose Xem hình 23-18(a) (b) Xem hình 23-18(b)

O

OH

HO

OH

1

O 4

OH OH

OH HO

(B) D-galactozơ (A) D-glucozơ Hình 23-17

NNHPh H HO

H

OH H

6 CH2OH

B

NNHPh H

Lactozơ osazon

Cõu 22: Từ các dữ kiện sau đây hãy xác định cấu trúc của saccharose (một loại đờng ăn phổ biến đợc tách

từ cây mía và củ cải đờng) : (i) nó không khử đợc thuốc thử Fehling và không nghịch chuyển (ii) Khi thủy phân bằng men mantaza hoặc emulsin đều tạo sản phẩm là D-glucose và D-fructose (iii) Methyl hóa sau

đó thủy phân tạo ra 2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucopyranose và tetramethyl D-fructose (b) Phần nào của cấu trúc không cha đợc xác định ? (c) Gọi tên saccharose theo danh pháp IUPAC

(a) Từ (i) suy ra saccharose không có OH-anome tự do (ii) cho biết OH-anome của một cấu tử là  (thủy phân đợc trong mantaza) và OH-anome của cấu tử kia là  (thủy phân đợc trong emulsin) (iii) cho biết cấu

Trang 10

– THPT Chuyờn Thủ Khoa Nghĩa – Chõu Đốc – An Giang

tử glucose là một pyranosit do C5 không bị methyl hóa Hình 23-19 là một ví dụ cho cấu tạo xác định đợc (b) Loại vòng của cấu tử fructose (trong thức tế nó là một furanoside) và liên kết glycoside (trong thực tes liên kết này hình thành giữa -glucose và -fructose (c) Vì cha xác đinh cấu tử đồng vai trò glycon nên có thể có hai trờng hợp sau : -D-glucopyranosyl--D-fructofuranoside hoặc

-D-fructofuranosyl--D-glucopyranoside

HO

O OH OH

Hình 23-19

O

C6H2OH OH

HOH2C1

HO

Cõu 23:Lập luận xác định cấu trúc của một disaccharide (A) có công thức phân tử C10H18O9, biết rằng khi oxi hóa bởi brom, sau đó methyl hóa và cuối cùng xử lý với men mantaza thì thu đợc sản phẩm là 2,3,4-tri-O-methyl-D-xylose và acid 2,3-di-O-methyl-L-arabinoic

Do thủy phân đợc dới tác dụng của mantaza nên A là một - disaccharide Cấu tử bị acid hóa và có ít nhóm -OCH3 hơn là aglycon, trong trờng hợp này chính là L-arabinose Vì C5-OH của cả hai cấu tử đều không bị methyl hóa nên các pentose này đều là các pyranose C4-OH của L-arabinose không bị methyl hóa, điều này

cho thấy nó đã tham gia tạo cầu nối ete với OH--anome của xylose Cấu tạo đầy đủ của A nh trong hình

23-21

HO

OH

Hình 23-21

O OH

OH

4-O-(-D-xylopyranosyl)-L-arabinopyranosit

Cõu 24:Lập luận xác định cấu trúc của gentiobiozơ C12H22O11, biết rằng gentiobiozơ có khả năng nghịch chuyển và khi thủy phân bởi men emulsin tạo D-glucozơ Thủy phân sản phẩm methyl hóa của gentiobiozơ sinh ra 2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucopyranose và 2,3,4-tri-O-methyl-D-glucopyranose

Gentiobiozơ là một -disaccharide (thủy phân đợc bởi emulsin) cấu thành từ hai cấu tử glucozơ

Glucozơ-aglycon có chứa nhóm OH-anome tự do (có khả năng nghịch chuyển) Cả hai cấu tử đều là pyranose vì

nhóm C5-OH không bị methyl hóa Nhóm C6-OH của aglycon không bị methyl hóa cho biết vị trí tạo cầu nối ete Cấu tạo đầy đủ của gentiobiozơ nh trong hình 23-22 (ở đây giả thiết rằng aglycon là -glucozơ) :

HO

OH

Hình 23-22

6-O-(-D-glucopyranosyl)--D-glucopyranozơ

HO

OH

CH2

OH

Cõu 25: Khi methyl hóa và thủy phân amylopectin, một thành phần của tinh bột có khả năng hòa tan trong

nớc, tạo sản phẩm chính tơng tự amylose Tuy nhiên còn có một phần các sản phẩm khác nh 2,3,4,6-tetra-O-methyl-D-glucopyranose (chiếm hàm lợng khoảng 5%) và khoảng 5% 2,3-di-O-methyl-D-glucopyranose Lập luận xác định cấu trúc của amylopectin

Quá trình methyl hóa và thủy phân tạo sản phẩm tơng tự nh amylose cho thấy hầu hết các liên kết trong amylopectin là tơng tự giống nh trong amylose Sự xuất hiện của sản phẩm 2,3-di-O-methyl-D-glucopyranose cho thấy sự khác biệt đầu tiên là trong amylopectin ngoài các liên kết -1,4-glucoside tạo thành mạch chính còn có các liên kết -1,6-glucoside tạo thành mạch nhánh Sản phẩm

Ngày đăng: 10/08/2024, 21:07

w