So sánh khả năng enol hóa của các chất sau năm 2024

1. T Ậ P B Ồ I D Ư Ỡ N G H Ọ C S I N H C H U Y Ê N H Ó A H Ọ C Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection TUYỂN TẬP 100 BÀI TẬP CƠ CHẾ PHẢN ỨNG BỒI DƯỠNG HỌC SINH CHUYÊN HÓA HỌC (KÈM LỜI GIẢI CHI TIẾT) (OLYMPIAD HÓA HỌC) WORD VERSION | 2023 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL [email protected] Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594 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
2. VÀ TÍNH CHẤT ......................................................................................................................................6 Bài 1 - Tính tan.........................................................................................................................................................6 Bài 2 - Ứng dụng của tính tan...................................................................................................................................8 Bài 3 - Cấu dạng .....................................................................................................................................................12 Bài 4 - Cấu dạng .....................................................................................................................................................14 Bài 5 - Cấu dạng .....................................................................................................................................................16 Bài 6 - Đánh số nguyên tử ......................................................................................................................................18 Bài 7 - Phân loại phản ứng......................................................................................................................................20 Bài 8 - Đánh số và phân loại phản ứng...................................................................................................................23 Bài 9 - Cấu tạo và hoạt tính ....................................................................................................................................29 Bài 10 - Cấu tạo và hoạt tính ..................................................................................................................................31 Bài 11 - Cộng hưởng...............................................................................................................................................34 Bài 12 - Cộng hưởng...............................................................................................................................................40 Bài 13 - Sự hỗ biến .................................................................................................................................................43 Bài 14 - Xác định tâm hoạt động ............................................................................................................................45 Bài 15 - Hóa lập thể................................................................................................................................................48 CÁC DẠNG PHẢN ỨNG CƠ BẢN.........................................................................................................................51 Bài 16 - Phản ứng thế..............................................................................................................................................51 Bài 17 - Phản ứng tách............................................................................................................................................53 Bài 18 - Phản ứng tách............................................................................................................................................56 Bài 19 - Phản ứng của alkene..................................................................................................................................58 Bài 20 - Phản ứng của alkyne .................................................................................................................................61 Bài 21 - Phản ứng của alcohol, ether ......................................................................................................................64 Bài 22 - Phản ứng oxid hóa-khử .............................................................................................................................68 Bài 23 - Phản ứng gốc.............................................................................................................................................71 Bài 24 - Phản ứng của diene ...................................................................................................................................73 Bài 25 - Terpene .....................................................................................................................................................77 Bài 26 - Tính thơm..................................................................................................................................................84 Bài 27 - Phản ứng thế nhân thơm............................................................................................................................89 Bài 28 - Phản ứng của nhóm carbonyl....................................................................................................................93 Bài 29 - Phản ứng cộng nucleophile của nhóm carbonyl........................................................................................97 Bài 30 - Acid carboxylic và dẫn xuất....................................................................................................................104 Bài 31 - Phản ứng thế ở α carbon của hợp chất carbonyl......................................................................................111 Bài 32 - Phản ứng ngưng tụ hợp chất carbonyl.....................................................................................................117 Bài 33 - Tạo liên kết carbon-carbon......................................................................................................................125 Bài 34 - Phản ứng của carbohydrate .....................................................................................................................129 Bài 35 - Phản ứng của aminoacid và peptide........................................................................................................132 Bài 36 - Phản ứng phân cực trong base.................................................................................................................135 Bài 38 - Phản ứng phân cực trong base.................................................................................................................139 Bài 40 - Phản ứng Michael ...................................................................................................................................142 Bài 41 - Phản ứng thế ở liên kết C(sp2 )-X ............................................................................................................145 Bài 42 - Phản ứng thế ở liên kết C(sp2 )-X ............................................................................................................147 Bài 44 - Cyclopropane hóa ...................................................................................................................................149 Bài 45 - Bài tập lớn I.............................................................................................................................................150 Bài 46 - Bài tập lớn II ...........................................................................................................................................159 LUYỆN TẬP VIẾT CƠ CHẾ I ..............................................................................................................................185 I. Các phản ứng thế nucleophile ................................................................................................................................185 Bài 47....................................................................................................................................................................185 Bài 48....................................................................................................................................................................186 Bài 49....................................................................................................................................................................187 Bài 50....................................................................................................................................................................188 Bài 51....................................................................................................................................................................189 Bài 52....................................................................................................................................................................190
3. Các phản ứng thế trên nhân thơm .........................................................................................................................193 Bài 55....................................................................................................................................................................193 Bài 56....................................................................................................................................................................194 Bài 57....................................................................................................................................................................195 Bài 58....................................................................................................................................................................196 Bài 59....................................................................................................................................................................198 Bài 60....................................................................................................................................................................199 Bài 61....................................................................................................................................................................200 Bài 62....................................................................................................................................................................201 III. Các phản ứng tách ...............................................................................................................................................202 Bài 63....................................................................................................................................................................202 Bài 64....................................................................................................................................................................203 Bài 65....................................................................................................................................................................204 Bài 66....................................................................................................................................................................205 Bài 67....................................................................................................................................................................206 Bài 68....................................................................................................................................................................207 Bài 69....................................................................................................................................................................208 Bài 70....................................................................................................................................................................209 IV. Các phản ứng cộng ..............................................................................................................................................210 Bài 71....................................................................................................................................................................210 Bài 72....................................................................................................................................................................211 Bài 73....................................................................................................................................................................212 Bài 74....................................................................................................................................................................213 Bài 75....................................................................................................................................................................214 Bài 76....................................................................................................................................................................215 Bài 77....................................................................................................................................................................216 Bài 78....................................................................................................................................................................217 V. Các phản ứng gốc tự do ........................................................................................................................................218 Bài 80....................................................................................................................................................................219 Bài 81....................................................................................................................................................................220 Bài 82....................................................................................................................................................................221 Bài 83....................................................................................................................................................................222 Bài 84....................................................................................................................................................................223 Bài 85....................................................................................................................................................................224 Bài 86....................................................................................................................................................................225 VI. Các phản ứng chuyển vị và tách phân mảnh .......................................................................................................226 Bài 87....................................................................................................................................................................226 Bài 88....................................................................................................................................................................227 Bài 89....................................................................................................................................................................228 Bài 90....................................................................................................................................................................229 Bài 91....................................................................................................................................................................230 Bài 92....................................................................................................................................................................231 Bài 93....................................................................................................................................................................232 Bài 94....................................................................................................................................................................233 VII. Các phản ứng pericyclic.....................................................................................................................................234 Bài 95....................................................................................................................................................................234 Bài 96....................................................................................................................................................................235 Bài 97....................................................................................................................................................................236 Bài 98....................................................................................................................................................................237 Bài 99....................................................................................................................................................................238 Bài 100..................................................................................................................................................................239 Bài 101..................................................................................................................................................................240 Bài 102..................................................................................................................................................................241 LUYỆN TẬP VIẾT CƠ CHẾ II.............................................................................................................................242
4. 105..................................................................................................................................................................245 Bài 106..................................................................................................................................................................246 Bài 107..................................................................................................................................................................248 Bài 108..................................................................................................................................................................250 Bài 109..................................................................................................................................................................252 Bài 110..................................................................................................................................................................254 Bài 111..................................................................................................................................................................255 Bài 112..................................................................................................................................................................257 Bài 113..................................................................................................................................................................259 Bài 114..................................................................................................................................................................261 Bài 115..................................................................................................................................................................263 Bài 116..................................................................................................................................................................264 Bài 117..................................................................................................................................................................266 Bài 118..................................................................................................................................................................268 Bài 119..................................................................................................................................................................269 Bài 120..................................................................................................................................................................271 Bài 121..................................................................................................................................................................272 Bài 122..................................................................................................................................................................274 Bài 123..................................................................................................................................................................275 Bài 124..................................................................................................................................................................277 Bài 125..................................................................................................................................................................279 Bài 126..................................................................................................................................................................281 Bài 127..................................................................................................................................................................283 Bài 128..................................................................................................................................................................285 Bài 129..................................................................................................................................................................287 Bài 130..................................................................................................................................................................289 Bài 131..................................................................................................................................................................291 Bài 132..................................................................................................................................................................292 Bài 133..................................................................................................................................................................294 Bài 134..................................................................................................................................................................295 Bài 135..................................................................................................................................................................296 Bài 136..................................................................................................................................................................297 Bài 137..................................................................................................................................................................298 Bài 138..................................................................................................................................................................300 Bài 139..................................................................................................................................................................302 Bài 140..................................................................................................................................................................304 Bài 141..................................................................................................................................................................305 Bài 142..................................................................................................................................................................306 Bài 143..................................................................................................................................................................308 Bài 144..................................................................................................................................................................311 Bài 145..................................................................................................................................................................313 Bài 146..................................................................................................................................................................314 Bài tập bổ sung .....................................................................................................................................................315 Bài 1......................................................................................................................................................................315 Bài 2......................................................................................................................................................................317 Bài 3......................................................................................................................................................................319 Tập 4.....................................................................................................................................................................321 Bài 5......................................................................................................................................................................324 Bài 6......................................................................................................................................................................326
5. TÍNH CHẤT Bài 1 - Tính tan 1) Dự đoán tính tan trong nước của các phân tử hữu cơ sau: 2) Dự đoán tính tan của các vitamin sau trong nước và trong dung môi hữu cơ: 3) Giải thích tại sao A kém tan trong nước hơn B, mặc dù cả hai hợp chất này có các nhóm chức giống nhau.
6. không có N, O nên không tan trong nước. b) Caffeine có nhiều liên kết phân cực chứa N, O và có khả năng tạo nhiều liên kết hydrogen với nước nên có thể tan được. c) Mestranol có 2 nhóm chức phân cực nhưng số carbon lớn (10 C) nên không tan trong nước. d) Sucrose tương tự như caffeine (tan.) e) Aspartame tương tự như caffeine (tan.) f) Carotatoxin tương tự như mestranol (không tan.) 2) Về cơ bản, tính tan được xác định bởi độ phân cực. Các phân tử phân cực tan được trong nước, trong khi đó các phân tử không phân cực tan được trong dung môi hữu cơ. 3) Trong A, các nhóm OH và CHO đủ gần nhau để tạo thành liên kết hydrogen nội phân tử. Trong B, hai nhóm này xa nhau. Do hai nhóm chức phân cực tham gia tạo liên kết hydrogen nội phân tử nên A khó tạo liên kết hydrogen với nước hơn B. Điều này dẫn đến độ tan trong nước của A < B (có sẵn hai nhóm chức để tạo liên kết hydrogen với dung môi H2O)
7. Ứng dụng của tính tan 1) Avobenzone và dioxybenzone là hai loại kem chống nắng thương mại. Sử dụng những nguyên lí về tính tan, dự đoán loại kem chống nắng nào dễ bị rửa trôi khi người dùng đi bơi. Giải thích lựa chọn của bạn. 2) Poly(ethylene glycol) (PEG) và poly(vinyl chloride) (PVC) là những ví dụ tiêu biểu về các polymer - những phân tử hữu cơ lớn được tạo thành từ nhiều đơn vị giống nhau nhỏ hơn, nối với nhau bởi liên kết cộng hóa trị. Các polymer có những tính chất rất khác nhau phụ thuộc (một phần) vào các nhóm chức của chúng. Hãy đánh giá tính tan trong nước của mỗi polymer và giải thích tại sao PEG được dùng trong dầu gội còn PCV được dùng để chế tạo các ống dẫn nước. 3) Tetrahydrocannabinol (THC) là thành phần hoạt tính trong cần sa, còn ethanol là thành phần của đồ uống có cồn. Giải thích tại sao khi khám sàng lọc thuốc có thể phát hiện ra sự hiện diện của THC nhưng không phát hiện ra ethanol sau vài tuần kể từ khi các chất này được vào cơ thể? 4) Cocaine là một loại thuốc gây nghiện, bị lạm dụng nhiều. Cocaine thường được điều chế ở dạng muối hydrochloride (cocaine hydrochloride) nhưng có thể chuyển thành ma túy “crack” (phân tử trung hòa) bằng cách xử lí với base. Chất nào trong số hai hợp chất này (xem hình) có nhiệt độ sôi cao hơn? Chất nào tan trong nước tốt hơn? Dựa vào độ tan tương đối hãy giải thích tại sao crack thường được sử dụng bằng cách hút (hít), còn cocaine hydrochloride thì được bơm trực tiếp vào máu?
8. xà phòng - là hợp chất ion - một số chất tẩy rửa dạng lỏng là các phân tử trung tính. Giải thích cách mỗi phân tử sau đây hoạt động để tẩy rửa vết bẩn như xà phòng.
9. sánh các nhóm chức trong 2 thành phần của kem chống nắng. Dioxybenzone có khả năng bị rửa bởi nước nhất nó chứa 2 nhóm hydroxy và tan trong nước nhiều hơn. 2) Do có các nguyên tử oxygen, PEG có khả năng tạo liên kết hydrogen với nước, giúp cho PEG tan được trong nước và phù hợp cho các sản phẩm như dầu gội. PVC không có liên kết hydrogen với nước, do đó PVC không tan trong nước, mặc dù nó có nhiều liên kết phân cực. Do PCV không tan trong nước nên có thể dùng để vận chuyển và giữ nước (ví dụ làm đường ống.) 3) Các phân tử tan trong nước thì dễ bị bài tiết ra khỏi cơ thể (qua nước tiểu), trong khi đó các phân tử kém phân cực thì dễ hòa tan trong các mô mỡ (dung môi hữu cơ) và được giữ lại trong thời gian dài hơn. Đây chính là lí do tại sao khám sàng lọc có thể phát hiện được THC (không tan trong nước) nhưng không phát hiện được ethanol sau vài tuần. 4) So sánh các lực hút liên phân tử giữa crack và cocaine hydrochloride. Các lực hút liên phân tử mạnh hơn sẽ làm tăng cả nhiệt độ sôi lẫn độ tan trong nước.
10. này giống nhau ngoại trừ liên kết ion trong cocaine hydrochloride. Lực hút ion là lực cực kì mạnh, và do đó muối cocaine hydrochloride có nhiệt độ sôi cao hơn và độ tan trong nước lớn hơn. Do muối tan nhiều trong nước nên có thể tiêm trực tiếp vào máu. Crack được dùng bằng cách hút (hít) do nó có thể tan trong các mô hữu cơ của mũi và phổi. 5) Một chất tẩy rửa cần phải có cả đầu phân cực lẫn đầu không phân cực. Đầu phân cực sẽ tương tác với nước, còn đầu không phân cực sẽ bao xung quanh mỡ và chất hữu cơ.
11. Cấu dạng 1) Các haloethane (CH3CH2X, X = Cl, Br, I) có hàng rào năng lượng quay xấp xỉ nhau (13.4 - 15.5 kJ/mol), mặc dù kích thước của các halogen tăng theo chiều Cl < Br < I. Giải thích. 2) Khi hai vòng 6 cạnh có chung một liên kết C-C thì hệ bicylic này được gọi là decalin. Có hai khả năng sắp xếp: trans-decalin có 2 nguyên tử hydrogen ở phần ngưng tụ (C-C) nằm khác phía, và cis-decalin có 2 nguyên tử hydrogen ở phần ngưng tụ cùng phía. Giải thích tại sao đồng phân trans- bền hơn?
12. dù nguyên tử I lớn hơn nhiều so với Cl nhưng liên kết C-I cũng dài hơn nhiều so với liên kết C-Cl. Kết quả là tương tác che khuất của các nguyên tử H và I cũng không khác nhiều so với tương tác H, Cl. 2) Đồng phân cis kém bền hơn bởi tương tác trục [diaxial] 1,3 (xem hình.)
13. Cấu dạng 1) Hãy cho biết đồng phân nào bền hơn trong hai chất sau đây và giải thích ngắn gọn 2) Hai hợp chất sau có hàm lượng enol tương ứng là 9,5% (Me2CHCHO chỉ có 0,014%) và 95%. Hãy giải thích khả năng tồn tại ở dạng enol của các chất này 3) Cho biết cấu dạng bền nhất của chất sau đây:
14. dạng của đồng phân bền hơn: Trong trường hợp này sẽ hạn chế tương tác 1,3-allylic đến mức tối thiểu 2) Giảm tương tác không gian khi tăng góc liên kết 3) Do có khả năng tạo thành các liên kết hydro nội phân tử giữa các nhóm COOH nên cấu dạng bền nhất của triacid sẽ là:
15. Cấu dạng 1) Chất nào trong số 2 chất sau đây phản ứng nhanh hơn với NaBH4? Giải thích. 2) Hợp chất X dưới đây có khả năng tác dụng với axit để giải phóng hydro. Hãy giải thích điều này dựa trên cấu trúc của nó.
16. trúc decalin phản ứng nhanh hơn do sự chuyển dạng lai hóa từ Csp2 thành Csp3 dẫn đến sự giải tỏa tương tác che khuất (xem hình) 2) Cấu dạng của X như sau: Lúc này carbocation hình thành ở carbon trung tâm sẽ được bền hóa mạnh do tương tác với ba cặp electron của ba nguyên tử N kế cận khiến cho liên kết C - H trung tâm rất dễ phân ly nên có thể tương tác được với acid để sinh ra H2.
17. Đánh số nguyên tử 1) Cân bằng các phương trình sau và đánh số tất cả các nguyên tử (trừ hydrogen) trong các chất đầu và sản phẩm: 2) Cho biết các liên kết σ đã được tạo thành và phá vỡ giữa các nguyên tử (trừ hydrogen) trong hai phản ứng trên.
18. Không có sản phẩm khác. C(1-3) và C(6-9) là mấu chốt để đánh số. b) Sau khi đánh số sản phẩm chính thì dư ra C6b và Br25 ở chất đầu, do đó có thể chúng đã tạo liên kết với nhau. 2) a) Liên kết được tạo thành: C4-O12, C6-C11, C9-O12. Liên kết bị phá vỡ: C4-C6, C9-C11, C11-O12. b) Liên kết được tạo thành: C8-N10, C9-C13, C12-Br24. Liên kết bị phá vỡ: O5-C6, C8-C9.
19. Phân loại phản ứng Phân loại các phản ứng sau theo loại: phân cực, gốc tự do, điện vòng (pericyclic) hay xúc tác kim loại chuyển tiếp. Với phản ứng phân cực, hãy xác định điều kiện là acid hay base.
21. tự do (xúc tác peroxide.) b) Xúc tác kim loại (Os.) c) Phân cực, môi trường acid (nitric acid.) d) Phân cực, môi trường base (fluoride ion là một base tốt. Rõ ràng là nó không đóng vai trò nucleophile trong phản ứng này.) e) Gốc tự do (không khí.) f) Điện vòng (không có tác nhân nucleophile, electrophile hay kim loại.) g) Phân cực, môi trường base (LDA là base mạnh, allyl bromide là electrophile.) h) Gốc tự do (AIBN.) i) Điện vòng. j) Xúc tác kim loại. k) Điện vòng. l) Phân cực, môi trường base (ethoxide là base.) m) Điện vòng.
22. Đánh số và phân loại phản ứng Đa số các nguyên tử nặng trong (các) nguyên liệu đầu của mỗi phản ứng sau đã được đánh số. Phân loại các phản ứng theo dạng phân cực-acid, phân cực-base, điện vòng hay gốc tự do. Sau đó, đánh số các nguyên tử trong sản phẩm và cho biết những liên kết nào đã được tạo thành và phá vỡ giữa các nguyên tử nặng. Giả sử tất cả các trường hợp đều được xử lí (workup).
24. ứng theo cơ chế gốc tự do (AIBN). Sn7 và Br6 bị thiếu trong sản phẩm, do đó chúng có thể đã liên kết với chất khác trong sản phẩm phụ. Liên kết được tạo thành: C5-C3, Sn7-Br6. Liên kết bị phá vỡ: C4-C3, C5-Br6. b) Ag+ là Lewis acid tốt, đặc biệt là khi xét phản ứng có các halide, do đó phản ứng có thể diễn ra theo cơ chế phân cực, nhưng thực tế thì phản ứng diễn ra theo cơ chế điện vòng (các liên kết được tạo thành với cả C10, C13 của furan và C3, C7 của enamine.) Cl8 bị thiếu trong sản phẩm là bởi nó đã liên kết với Ag để tạo thành AgCl không tan, rất bền. Thêm 1 O xuất hiện trong sản phẩm đến từ H2O trong quá trình xử lí. Một trong các H của H2O tách ra với BF4, trong khi H còn lại gắn vào N1 của sản phẩm phụ. Liên kết được tạo thành là: C3-C10, C7-C13, C2-O (nước), Ag-Cl. Liên kết bị phá vỡ: N1-C2, C7-C18. c) Phản ứng theo cơ chế điện vòng. Sử dụng các nhóm carbonyl, Me3SiO và CH3 như những “mỏ neo” để đánh số các nguyên tử. Liên kết được tạo thành: C2-C12, C3-C11. Liên kết bị phá vỡ: C2-C8. d) Ph3P là Lewis base. Phản ứng theo cơ chế phân cực dưới điều kiện base. Liên kết được tạo thành: C1-C7, O2-C4, O3-C6. Liên kết bị phá vỡ: O3-C4.
25. theo cơ chế phân cực dưới điều kiện acid (acid mạnh RSO3H). Liên kết được tạo thành: C13-C6. Liên kết bị phá vỡ: C13-C8. f) Phản ứng theo cơ chế phân cực dưới điều kiện base (NaOEt). Hai đương lượng cycloacetate phản ứng với mỗi đương lượng dibromoethane. Một trong các nhóm CO2Et từ cyanoacetate bị mất đi trong sản phẩm và được thay thế bởi H. H có thể đến từ EtOH hoặc HOH, do đó CO2Et được liên kết với EtO hoặc HO. Hai sản phẩm chỉ khác nhau bởi vị trí của một nguyên tử H và một liên kết π; cách đánh số của chúng giống nhau. Liên kết được tạo thành: C2-C5, C2’-C6, C2’-C3, C1’-OEt. Liên kết bị phá vỡ: C1’-C2’, C5-Br, C6-Br. g) Phản ứng theo cơ chế phân cực dưới điều kiện acid. Enzyme đóng vai trò dẫn hướng phản ứng để dẫn tới kết quả cụ thể, nhưng về cơ bản cơ chế vẫn không khác gì với trong phase dung dịch. Các nhóm Me đóng vai trò “mỏ neo” để đánh số. Liên kết được tạo thành: C1-C6, C2-C15, C9- 14. Liên kết bị phá vỡ: C15-O16. h) Có hai loại cơ chế trong quá trình này: Trước tiên là cơ chế phân cực trong base, sau đó là điện vọng. Ở giai đoạn đầu tiên, việc đánh số dường như rất khó. Có 2 nhóm methyl trong chất đầu, C5 và C16, và 2 trong sản phẩm. Sử dụng chúng như là “mỏ neo” để quyết định cách đánh số tốt nhất. Liên kết được tạo thành: C1-C14, C2-C12, C12-C15. Liên kết bị phá vỡ: C3-C12, O7-Si8.
26. hiện của carboxylic acid gợi ý về phản ứng theo cơ chế phân cực trong acid. Liên kết được tạo thành: C2-C7, C2-O3, C4-O6. Liên kết bị phá vỡ: O3-C4. j) Cơ chế gốc tự do (AIBN). Cả Br7 và Sn11 đều biến mất trong sản phẩm, do đó có thể chúng đã tạo liên kết với chất khác trong sản phẩm phụ. Liên kết được tạo thành: C1-C9, C2-C6, Br7- Sn11. Liên kết bị phá vỡ: C6-Br7. k) Không có acid hoặc base, và phản ứng có sự biến đổi các liên kết π nên đây là phản ứng theo cơ chế điện vòng. Sử dụng C8 với 2 nhóm Me làm “mỏ neo” để bắt đầu đánh số. Ozone là phân tử đối xứng, nhưng O ở giữa khác với các O đầu mạch, nên không rõ là O nào của ozone đã gắn vào vào nguyên tử trong sản phẩm. Tuy nhiên, rõ ràng O4 vẫn gắn vào C3. Liên kết được tạo thành: C1-O11, C1-O4, C2-O9, C2-O10. Liên kết bị phá vỡ: C1-C2, O9-O10. l) Phản ứng theo cơ chế phân cực trong base. Một lần nữa, lại sử dụng C11 với 2 nhóm Me làm “mỏ neo”. C7 vẫn gắn vào C8 và O6 trong sản phẩm, C2 tách ra ở dạng formate ion. 2 O gắn với C2 trong chất đầu vẫn gắn với nó trong sản phẩm formate. O4 vẫn biến mất, có thể là tách ra ở dạng H2O, với 2 H đến từ C8. Liên kết được tạo thành: C5-C8. Liên kết bị phá vỡ: C2-C7, O3- O4, O4-C5, C5-O6.
27. gia phản ứng electrophile (phân cực trong acid) khi không chiếu sáng. Sử dụng C6 làm “mỏ neo”. Trong chất đầu có2 nhóm CH2, C4 và C7. 1 nhóm CH2 trong sản phẩm phải là C4 hoặc C7. C7 cạnh C6 trong chất đầu, trong khi C4 thì không; do nhóm CH2 trong sản phẩm không cạnh C6 nên nó phải là C4. Liên kết được tạo thành: C2-C7, C3-Br. Liên kết bị phá vỡ: Br-Br.
28. Cấu tạo và hoạt tính 1) Mặc dù penicillin G có 2 nhóm amide nhưng có 1 nhóm hoạt động mạnh hơn nhiều so với nhóm còn lại. Nhóm nào hoạt động mạnh hơn? Tại sao? 2) Xác định các tâm electrophilic và nucleophilic trong mỗi phân tử sau: 3) Chỉ bằng cách lập luận dựa vào mật độ electron, hãy xác định em liệu các phản ứng sau có xảy ra hay không:
29. amide trong vòng 4 cạnh có góc liên kết 90o , dẫn đến sức căng vòng lớn, do đó sẽ có hoạt tính hóa học cao hơn. 2) 3)
30. Cấu tạo và hoạt tính 1) So sánh độ dài liên kết C=O trong ba hợp chất sau đây và giải thích ngắn gọn: 2) Giải thích tốc độ dung môi phân của các hợp chất sau đây trong acetic acid (rel. rate = tốc độ tương đối.) X L H X rel. rate H OMe Me Cl 1 130 5 0.2 1 3) Giải thích hướng của phản ứng sau đây: 4) Khi hoàn tan đồng phân cis và trans của hợp chất dưới đây vào axit sunfuric 60% thì chỉ mỗi đồng phân cis tạo dung dịch màu vàng đậm, còn đồng phân trans cho dung dịch trong suốt. Hãy giải thích điều này.
31. dài liên kết các chất tăng dần theo thứ tự: Để so sánh độ dài liên kết ta phải xét khả năng cộng hưởng của cặp e trên dị tố N vào C=O. Ở đây A không thể tham gia cộng hưởng (vi phạm quy tắc Bredt) nên liên kết C=O hoàn toàn là liên kết đôi nên A phải có liên kết C=O ngắn nhất. C dài hơn A nhưng ngắn hơn B do khả năng tham gia cộng hưởng của N tốt hơn O, thành ra liên kết C=O trong B có nhiều tình chất liên kết đơn hơn nên dài hơn. 2) Phản ứng dung môi phân có sự tạo thành carbocation không cổ điển (hình vẽ), nó được ổn định hóa bởi các nhóm dồn electron dẫn đến bảng kết quả như trên 3) Phản ứng tạo thành carbocation không cổ điện được ổn định hóa bằng liên kết đôi qua tương tác không gian. Điều này dẫn đến việc mặt sau của liên kết C - OTs đã bị chắn nên phản ứng chỉ có thể xảy ra theo hướng bảo toàn cấu hình. 4) Ở đồng phân cis tạo thành carbocation được ổn định bằng obitan pi của liên kết đôi, cộng thêm việc nhóm phenyl trợ màu dẫn đến tạo thành dung dịch có màu. Đồng phân trans không có sự hỗ trợ từ liên kết đôi bên vòng xiclohexen nên không có màu:
33. Cộng hưởng 1) Cấu trúc cộng hưởng nào mô tả trạng thái cơ bản của hợp chất sau tốt hơn? 2) Vẽ cấu trúc cộng hưởng của các phân tử/ion sau: 3) Vẽ các cấu trúc cộng hưởng có thể có của mỗi hợp chất sau: 4) Các liên kết carbon-carbon trong naphthalene không bằng nhau. Sử dụng cấu trúc cộng hưởng để giải thích tại sao liên kết (a) ngắn hơn liên kết (b). 5) Khi xử lí indene với NaNH2 sẽ tạo thành base liên hợp của nó. Vẽ các cấu trúc cộng hưởng có thể có của base liên hợp của indene và giải thích tại sao pKa của indene lại thấp hơn của hầu hết các hydrocarbon. 6) Trong 5-methyl-1,3-cyclopentadiene (A) và 7-methyl-1,3,5-cycloheptatriene (B), nguyên tử H được đánh dấu nào có tính acid mạnh nhất? Nguyên tử nào có tính acid yếu nhất? Giải thích tại sao.
34. thích tại sao phản ứng proton hóa pyrrole diễn ra ở C2 để tạo thành A thay vì ở trên 1 nguyên tử N để tạo thành B? b. Giải thích tại sao A có tính acid hơn C, acid liên hợp của pyridine. 8) Giải thích tại sao hơn chất A bền hơn hợp chất B nhiều? 9) Giải thích tại sao triphenylene giống với benzene khi không xảy ra phản ứng cộng với Br2 nhưng phenanthrene thì phản ứng được với Br2 tạo thành sản phẩm cộng (như hình vẽ)? (Gợi ý: Vẽ cấu trúc cộng hưởng của cả hai chất này và sử dụng chúng để xác định sự giải tỏa của các liên kết π.)
35. trúc bên phải bởi các nguyên tử đều đạt bát tử. 2) 3) (cấu trúc thứ 2 có sức căng vô cùng lớn) 4) Naphthalene có thể có 3 cấu trúc cộng hưởng:
36. các cấu trúc cộng hưởng có (a) là liên kết đôi, (b) là liên kết đơn. Do đó, liên kết (b) có nhiều đặc trưng của liên kết đơn hơn nên nó dài hơn. 5) Base liên hợp của indene có 10 π electron nên nó có tính thơm và cực kì bền. Do đó, tính acid của indene mạnh hơn hầu hết các hydrocarbon. 6) Hb có tính acid mạnh nhất bởi base liên hợp của nó có tính thơm (6 π electron). Hc có tính acid yếu nhất bởi base liên hợp của nó phản thơm (8 π electron). 7) a. Sự proton hóa ở C2 tạo thành acid liên hợp A bởi điện tích dương có thể được giải tỏa do cộng hưởng. Trong trường hợp B, điện tích dương không được bền hóa cộng hưởng. b. Việc tách 1 proton khỏi A (không có tính thơm) sẽ để lại electron cho N và tạo thành pyrrole, có 6 π electron, được giải tỏa trong vòng 5 cạnh (hợp chất có tính thơm). Do đó sự deproton hóa
37. lợi. Trong khi đó, cả C và base pyridine liên hợp của nó đều có tính thơm. Do đó sự tách proton ra không có nhiều tác động lớn đến tính thơm của hệ nên C có tính acid kém hơn A. Thực tế thì pKa của A = 0.4 còn C = 5.2. 8) Cấu trúc cộng hưởng thứ hai của A cho thấy nó có vòng liên hợp hoàn toàn với 6 π electron, vòng này có tính thơm và rất bền. Tương tự, với cấu trúc B thì vòng liên hợp nhưng chỉ có 4 π electron (phản thơm), chính vì vậy rất kém bền. 9) Các cấu trúc cộng hưởng của triphenylene: Các cấu trúc cộng hưởng A-H đều có 3 liên kết đôi và 3 liên kết đơn trong 3 vòng 6 cạnh. Điều này có nghĩa là mỗi vòng đều có tính chất như một vòng benzene cô lập, sẽ chỉ xảy ra phản ứng thế thay vì phản ứng cộng do mật độ π electron được giải tỏa đều. Chỉ có duy nhất cấu trúc cộng hưởng I không có dạng này. Mỗi liên kết C-C của triphenylene có 4 (hoặc 5) cấu trúc cộng hưởng mà trong đó nó là liên kết đơn và 4 (hoặc 5) cấu trúc cộng hưởng mà trong đó nó là liên kết đôi. Các cấu trúc cộng hưởng của phenanthrene: Tuy nhiên, với phenanthrene, 4 trong số 5 cấu trúc cộng hưởng có 1 liên kết đôi ở các nguyên tử carbon được đánh dấu (chỉ có C là không.) Điều này có nghĩa là 2 nguyên tử C này có nhiều đặc
38. đôi hơn các liên kết C-C khác trong phenanthrene, do đó chúng dễ tham gia vào phản ứng cộng thay vì phản ứng thế.
39. Cộng hưởng Giải thích các hiện tượng sau: a) Các amide (R2NCOR) có tính nucleophile trên O mạnh hơn trên N. b) Nhóm ester có tính electrophile của C kém hơn so với trong ketone. c) Các acyl chloride (RCOCl) có tính acid mạnh hơn ester. d) Hợp chất 1 có moment lưỡng cực lớn hơn đồng phân 2. e) Hợp chất 3 có tính acid mạnh hơn 4. f) Imidazole 5 có tính base mạnh hơn đáng kể so với pyridine 6. g) Fulvene 7 có tính electrophile ở carbon gắn ngoài vòng (exocyclic). h) Cyclohexadienone 8 dễ bị hỗ biến (tautomer hóa) hơn đa số các hợp chất carbonyl. (Chú ý: Sự hỗ biến của các hợp chất carbonyl hầu hết đều diễn ra rất nhanh, do đó câu hỏi này là về xu hướng nhiệt động học, không phải động học.) i) Cyclopentadienone 9 cực kì kém bền. j) Chênh lệch pKa giữa PhSH và EtSH nhỏ hơn nhiều so với giữa PhOH và EtOH. k) Furan 10 chỉ tấn công electrophile ở C2, không ở C3.
40. N và O trong amide đều có các cặp electron chưa liên kết, có thể phản ứng với electrophile. Khi O phản ứng với một tác nhân electrophile E+ , sẽ tạo thành sản phẩm có 2 cấu trúc cộng hưởng tốt. Còn khi N phản ứng chỉ tạo thành sản phẩm có 1 cấu trúc cộng hưởng. Phản ứng trên O: Phản ứng trên N: b) Các ester có năng lượng thấp hơn ketone do sự bền hóa cộng hưởng từ nguyên tử O. Khi cộng một tác nhân nucleophile vào ester hoặc ketone, một tiểu phân trung gian tứ diện được tạo thành mà đối với nó sự cộng hưởng gần như không quan trọng. Do đó, sản phẩm tứ diện từ ester có năng lượng gần như giống với sản phẩm từ ketone. Kết quả là sẽ cần nhiều năng lượng để cộng một nucleophile vào ester hơn là ketone. c) Lập luận như trong ý b cũng có thể áp dụng vào trường hợp tính acid của acyl chloride so với ester. Chú ý rằng Cl và O có độ âm điện gần như bằng nhau, do đó chênh lệch về tính acid giữa acyl chloride và ester không phải do hiệu ứng cảm ứng mà bởi hiệu ứng cộng hưởng. d) Hợp chất 1 có một cấu trúc cộng hưởng mà trong đó các điện tích được tách riêng. Thông thường, một cấu trúc có các phần mang điện tách riêng thì có đóng góp nhỏ, nhưng trong trường hợp này, hai vòng được tạo thành có tính thơm, do đó chúng quan trọng hơn bình thường. e) Khác biệt giữa 3 và 4 là bởi chất đầu có vòng. Việc mất 1 H có tính acid từ γ C của 3 tạo thành một tiểu phân có cấu trúc cộng hưởng thơm. 4 không có tính chất tương tự. f) Cả imidazole và pyridine đều là những hợp chất thơm. Cặp electron chưa liên kết của N gắn với H trong imidazole là cần có để duy trì tính thơm, do đó nguyên tử N còn lại, có cặp chưa liên kết trong orbital sp2 , là tâm base. Sự proton hóa nguyên tử N này tạo thành hợp chất có hai cấu trúc cộng hưởng tốt. Còn sự proton hóa pyridine tạo thành một hợp chất thơm chỉ có duy nhất một cấu trúc cộng hưởng tốt.
41. kết π C=C của các hydrocarbon đơn giản thường có tính nucleophile, không có tính electrophile. Tuy nhiên, khi một nucleophile tấn công vào một nguyên tử C ngoài vòng (exocyclic) của một hợp chất thơm như fulvene thì các electron từ liên kết π C=C đi đến nguyên tử C trong vòng (endocylic) và tạo thành hệ thơm. h) Dạng hỗ biến của 2,4-cyclohexadienone, một hợp chất không thơm là phenol, một hợp chất thơm. i) Nhóm carbonyl C=O có hợp phần cộng hưởng C+ -O- quan trọng. Trong cyclopentadienone, hợp phần cộng hưởng này là cấu trúc phản thơm. (Chính vì vậy, trong các đề xuất tổng hợp đừng lựa chọn cyclohexadienone hoặc cyclopentadienone làm nguyên liệu đầu!) j) PhOH có tính acid mạnh hơn đáng kể so với EtOH (pKa = 10 và 17) do sự bền hóa cộng hưởng của base liên hợp trong PhOH. S lớn hơn O, do đó xen phủ S(p)-C(p) trong PhS- nhỏ hơn nhiều so với xen phủ O(p)-C(p) trong PhO- . Sự xen phủ giảm xuống trong PhS- dẫn đến sự bền hóa cộng hưởng bị gảm xuống, do đó, vòng phenyl gây ra khác biệt về tính acid của RSH ít hơn so với ROH. k) Sự tấn công của electrophile E+ vào C2 tạo thành một carbocation có 3 cấu trúc cộng hưởng tốt. Còn sự tấn công vào C3 chỉ tạo thành 2 cấu trúc cộng hưởng tốt.
42. Sự hỗ biến 1) Tại sao pKa của các proton Ha trong 1-acetylcyclohexene cao hơn pKa của các proton Hb? 2) Tại sao 5,5-dimethyl-1,3-cyclohexanedione chủ yếu tồn tại ở dạng enol nhưng 2,2-dimethyl- 1,3-cyclohexanedione thì không?
43. tách loại Ha tạo thành 2 cấu trúc cộng hưởng mà điện tích âm không bao giờ ở trên O. Sự tách loại Hb tạo thành 3 cấu trúc cộng hưởng mà một trong số đó có điện tích âm ở trên O, làm cho base liên hợp bền hơn. Chính vì vậy Hb có tính acid mạnh hơn (pKa thấp hơn.) 2) 5,5-dimethyl-1,3-cyclohexanedione chủ yếu tồn tại ở dạng enol bởi liên kết C=C của enol liên hợp với nhóm C=O khác. Sự liên hợp làm bền hóa enol này. Enol của 2,2-dimethyl-1,3- cyclohexanedione không liên hợp với nhóm carbonyl còn lại.
44. Xác định tâm hoạt động Trong mỗi hợp chất sau, một nguyên tử cụ thể đã được xác định bởi mũi tên. Xác định liệu nguyên tử đó có tính nucleophile, electrophile hay acid. Một số nguyên tử không có hoặc có nhiều hơn 1 tính chất. Trong bài này, “tính acid” được định nghĩa như là pKa ≤ 25.
46. tính acid; E = tính electrophile; N = tính nucleophile; none = không
47. Hóa lập thể 1) Methylphenidate (tên thương mại: Ritalin) được dùng trong điều trị chứng rối loạn tăng động giảm chú ý (ADHD). Ritalin là hỗn hợp của các đồng phân R,R và S,S mặc dù chỉ có đồng phân R,R là có hoạt tính điều trị ADHD. (Đối quang tinh khiết R,R, gọi là dexmethylphenidate, hiện nay được bán với tên thương mại Focalin.) Vẽ cấu trúc các đồng phân R,R và S,S của methylphenidate. 2) Artemisinin và mefloquine được sử dụng rộng rãi trong điều trị sốt rét. Hãy chỉ ra các tâm bất đối trong hai chất này và xác định cấu hình tuyệt đối của chúng (*) theo R/S. Chỉ rõ trạng thái lai hóa của các nguyên tử N trong mefloquine và cho biết nguyên tử nào bị proton hóa trong phản ứng của mefloquine với HCl. 3) Saquinavir (tên thương mại Invirase) thuộc nhóm thuốc ức chế protease, được sử dụng để điều trị HIV (virus gây suy giảm miễn dịch ở người). Hãy chỉ ra các tâm bất đối trong Saquinavir và xác định cấu hình tuyệt đối của chúng (*) theo R/S. 4) Phản ứng acid-base giữa (R)-sec-butylamine với hỗn hợp racemic của 2-phenylpropanoic acid tạo thành 2 sản phẩm có nhiệt độ nóng chảy khác nhau và độ tan hơi khác nhau. Vẽ cấu trúc của 2 sản phẩm này. Xác định cấu hình tuyệt đối (R/S) của các tâm lập thể. Hai sản phẩm này có mối liên hệ như thế nào?
48. của mefloquine với HCl: 3)
49.
50. ỨNG CƠ BẢN Bài 16 - Phản ứng thế 1) Khi một hợp chất có cả nhóm nucleophile lẫn nhóm rời đi thì phản ứng thế nội phân tử có thể xảy ra. Hãy xác định sản phẩm của phản ứng sau: 2) Nicotine có thể được tạo thành khi xử lí muối ammonium sau với Na2CO3. Trình bày cơ chế của phản ứng.
51.
52. Phản ứng tách 1) Phản ứng dehydrohalogen hóa 1-chloro-1-methylcyclopropane tạo thành hai alkene (A và B). Hãy cho biết đâu là sản phẩm chính? 2) Khi xử lí alkyl chloride A với NaOCH2CH3 thì chỉ tạo thành sản phẩm B, trong khi đó xử lí A với base rất loãng trong CH3CH2OH tạo thành một hỗn hợp các alkene B và C, trong đó C chiếm ưu thế. 3) Giải thích sự chọn lọc của các phản ứng sau: 4) Trình bày cơ chế của phản ứng sau. Vòng 4 cạnh trong chất đầu và sản phẩm được gọi là β- lactam. Nhóm chức này gây ra hoạt tính sinh học trên penicillin và nhiều kháng sinh liên quan. (Gợi ý: Cơ chế bắt đầu phản ứng với tách β và chỉ gồm 2 giai đoạn.)
53. ứng dehydrohalogen hóa của alkyl halide thường tạo thành sản phẩm chính bền hơn là alkene bền hơn. Trong trường hợp này, A bền hơn B dù chỉ có một liên kết đôi C=C 2 nhóm thế còn B có liên kết đôi C=C 3 nhóm thế, bởi liên kết đôi trong B thuộc vòng 3 cạnh có sức căng rất lớn. 2) Với base mạnh CH3CH2O- , cơ chế diễn ra theo E2, trong khi đó với base loãng thì cơ chế là E1. Phản ứng tách E2 phải diễn ra với sự sắp xếp vị trí H và X (cấu dạng) là anti periplanar (tạm dịch là “cận phẳng đối”). Trong cơ chế E1 thì không có yêu cầu về dạng hình học anti periplanar. Trong trường hợp này, sản phẩm này luôn là alkene nhiều nhóm thế hơn, bền nhất. Do đó C là sản phẩm chính trong điều kiện tách E1. 3)
54.
55. Phản ứng tách Giải thích sự khác nhau về kết quả hai phản ứng sau đây:
56. theo E2 chỉ xảy ra khi hai liên kết cần tách đều nằm ở vị trí 1,2-trans diaxial. Cấu dạng bền hơn không thể thỏa mãn điều kiện này nên buộc phải chuyển sang cấu dạng ít bền hơn. Sự tách xảy ra trong trường hợp này chỉ xảy ra ở một vị trí duy nhất, dẫn đến sự tạo thành duy nhất một sản phẩm Với ester xanthate sự tách xảy ra là tách cis, nên chỉ cần có H ở vị trí cis với nhóm đi ra sẽ có sự tách loại. Trong đó cấu dạng bền hơn sẽ cho sản phẩm chính. Thông thường các phản ứng tách nhiệt luôn là tách cis, còn các phản ứng tách bằng base chủ yếu là tách trans
57. Phản ứng của alkene 1) Trình bày cơ chế của các phản ứng sau: 2) Trình bày cơ chế phản ứng sau: 3) Alkene A có thể bị đồng phân hóa thành isocomene, một hợp chất thiên nhiên được phân lập từ hoa Hoàng Anh (goldenrod), bằng cách xử lí với TsOH. Trình bày cơ chế chuyển hóa này. 4) Các lactone, các ester vòng như hợp chất A, được điều chế bởi phản ứng halolactone, một phản ứng cộng hợp vào alkene. Ví dụ, iodolactone hóa hợp chất B tạo thành lactone C, là trung gian quan trọng trong tổng hợp prostaglandin PGF2α. Trình bày cơ chế của phản ứng.
58.
59.
60. Phản ứng của alkyne 1) Xác định các hợp chất được kí hiệu trong các sơ đồ phản ứng sau. Mỗi chuỗi này được dùng trong các quy trình tổng một hợp chất tự nhiên. 2) Trình bày cơ chế phản ứng sau: 3) Tại sao hợp chất X được tạo thành phản ứng sau thay vì đồng phân cấu tạo Y của nó? 4) Trình bày cơ chế phản ứng nội phân tử sau:
61.
62.
63. Phản ứng của alcohol, ether 1) Mặc dù alcohol V chỉ tạo thành một alkene W khi xử lí với POCl3 và pyridine, nhưng khi xử lí với H2SO4 thì tạo thành các alkene đồng phân (X - Z). Trình bày cơ chế cho mỗi phản ứng. 2) Trình bày cơ chế của phản ứng sau: 3) Allylic alcohol thì có 1 nhóm OH trên nguyên tử carbon cạnh liên kết đôi C=C. Xử lí allylic alcohol A với HCl tạo thành hỗn hợp 2 allylic chloride B và C. Trình bày cơ chế phản ứng. 4) Trình bày cơ chế của phản ứng sau: 5) Các epoxide bị chuyển thành allylic alcohol khi phản ứng với các base không có tính nucleophile như lithium diethylamide [LiN(CH2CH3)2]. Trình bày cơ chế phản ứng chuyển 1,2-epoxycyclohexane thành 2-cyclohexen-1-ol với base trên. Giải thích tại sao trong các phản ứng này cần sử dụng base mạnh có kích thước lớn (cồng kềnh)? 6) Trình bày cơ chế phản ứng sau:
64. cơ chế của phản ứng sau, biết rằng đây là sự kết hợp của hai quá trình: sự mở vòng epoxide bởi tác nhân nucleophile và cộng hợp tác nhân electrophile vào liên kết đôi carbon- carbon. (Gợi ý: Cơ chế bắt đầu với sự proton hóa vòng epoxide.)
65. POCl3/pyridine, phản ứng tách diễn ra theo cơ chế E2. Do chỉ có một carbon có β hydrogen, chỉ có duy nhất một sản phẩm được tạo thành. Với H2SO4, cơ chế phản ứng tách là E1. Carbocation bậc 2 chuyển vị thành carbocation bậc 3, có 3 hướng xảy ra sự tách: 2)
66. sử dụng base cồng kềnh thì nó có thể phản ứng như một tác nhân nucleophile và gây ra mở vòng epoxide. Base cồng kềnh không thể đóng vai trò như nucleophile và nó chỉ tách loại proton. 6) 7)
67. Phản ứng oxid hóa-khử 1) Trình bày cơ chế phản ứng khử epoxide A thành alcohol B sử dụng LiAlH4. Sản phẩm nào được tạo thành nếu dùng tác nhân khử LiAlD4? Chỉ rõ hóa lập thể của tất cả các tâm lập thể trong sản phẩm. 2) Trình bày cơ chế của mỗi giai đoạn trong chuỗi phản ứng 3 giai đoạn sau: 3) Hợp chất A chưa biết có công thức phân tử C10H18O, phản ứng với H2SO4 tạo thành hai hợp chất B và C có công thức phân tử C10H16. Cả B và C phản ứng với H2 khi có mặt Pd-C tạo thành decalin. Ozone phân B tạo thành D, ozone phân C tạo thành diketone E có công thức phân tử C10H16O2. Xác định cấu trúc các hợp chất A-E. 4) Trình bày cơ chế phản ứng sau:
68.
69.
70. Phản ứng gốc 1) Trình bày cơ chế của phản ứng cộng hợp vào alkene sau: 2) PGF2α được tổng hợp trong các tế bào từ arachidonic acid (C20H32O2) sử dụng cyclooxygenase enzyme để xúc tác cho một cơ chế gốc nhiều giai đoạn. Một phần của quá trình này bao gồm chuyển hóa của gốc A thành PGG2, một sản phẩm trung gian kém bền mà sau đó được chuyển hóa thành PGF2α và các prostaglandin khác. Trình bày cơ chế của chuyển hóa A thành PGG2. (Gợi ý: Cơ chế bắt đầu với phản ứng cộng gốc vào liên kết đôi carbon-carbon tạo thành gốc được bền hóa cộng hưởng.)
71.
72. Phản ứng của diene 1) Các phản ứng sau được dùng để tổng hợp dieldrin và aldrin, hai loại thuốc trừ sâu có nhiều điểm tương đồng với DDT. Xác định các chất chưa biết trong sơ đồ phản ứng: 2) Các phản ứng Diels-Alder nội phân tử có thể xảy ra khi chất nền chứa cả hợp phần 1,3-diene và dienophile, như trong phản ứng tổng quát sau: Xác định sản phẩm của các phản ứng Diels-Alder nội phân tử sau: 3) Phản ứng transannular Diels-Alder là tương tác nội phân tử diễn ra khi một diene và dienophile thuộc cùng một vòng (lớn), dẫn đến sự tạo thành một hệ vòng 3. Vẽ cấu trúc sản phẩm tạo thành khi triene sau đây trải qua phản ứng transannular Diels-Alder. 4) Một giai đoạn trong tổng hợp occidentalol, hợp chất thiên nhiên được phân lập từ cây tuyết tùng trắng phương Đông, được trình bày dưới đây. Xác định cấu trúc của A và trình bày cách chuyển hóa A thành B.
73. đoạn trong tổng hợp dodecahedrane là phản ứng giữa tetraene C với dimethylacetylene dicarboxylate (D) để tạo thành hai hợp chất có công thức C16H16O4. Phản ứng này được gọi là phản ứng domino Diels-Alder. Xác định hai sản phẩm tạo thành. 6) Trình bày cơ chế của chuyển hóa M thành N. N được chuyển hóa qua nhiều giai đoạn tạo thành lysergic acid, một tiền chất có trong tự nhiên của hallucinogen LSD.
74.
75. Diels-Alder ngược (retro) tạo thành một diene liên hợp. Sau đó là phản ứng Diels- Alder nội phân tử tạo thành N.
76. Terpene 1) Xác định các đơn vị isoprene trong mỗi hợp chất sau: 2) Trình bày cơ chế chuyển hóa neryl diphosphate thành α-pinene. α-Pinene là thành phần của dầu thông và dầu hương thảo.
77. cơ chế của chuyển hóa sau để tạo thành camphene, là thành phần của long não và dầu sả: 4) Farnesyl diphosphate bị vòng hóa thành sesquiterpene A, chất này sau đó chuyển hóa thành sản phẩm hai vòng (bicyclic) epi-aristolochene. Trình bày cơ chế của hai phản ứng: 5) Flexibilene là terpene được phân lập từ Sinularia ﬂexibilis, một loại san hô mềm được tìm thấy ở Ấn Độ Dương. Trình bày cơ chế tạo thành flexibilene từ farnesyl diphosphate và isopentenyl diphosphate. Có điều gì bất thường về phản ứng vòng hóa tạo thành vòng 15 cạnh của flexibilene? 6) Quá trình sinh tổng hợp lanosterol từ squalene đã hấp dẫn các nhà hóa học kể từ khi khám phá ra nó. Ví dụ, bây giờ có thể tổng hợp các hợp chất đa vòng tưef các tiền chất không hoặc đơn vòng bởi các phản ứng tạo thành nhiều liên kết C-C trong một hỗn hợp phản ứng. a. Trình bày cơ chế phản ứng sau. b. Biểu diễn cách X chuyển hóa thành 16,17-dehydroprogesterone.
78. cơ chế của phản ứng sau:
79. carbocation = carbocation được bền a cộng hưởng
80. thường trong phản ứng vòng hóa tạo thành flexibilene là carbocation bậc 2, thay vì carbocation bậc 3, đã được tạo thành. Phản ứng vòng hóa ở đầu khác của C=C có thể cho carbocation bậc 3 và tạo thành vòng 14. Ngoài ra, carbocation bậc 2 đã không chuyển vị tạo thành carbocation bậc 3.
81.
82.
83. Tính thơm 1) Hydrocarbon A có moment lưỡng cực khá lớn, mặc dù nó chỉ có các liên kết C-C và C-H. Giải thích sự xuất hiện của moment lưỡng cực và sử dụng cấu trúc cộng hưởng để biểu diễn chiều lưỡng cực. Cho biết vòng nào giàu electron hơn? 2) Pentalene, azulene, và heptalene là các hydrocarbon liên hợp không chứa vòng benzene. Hãy cho biết chất nào cực kì bền, còn chất nào kém bền? Giải thích dựa vào số π electron. 3) Hợp chất C dưới đây có bao nhiêu electron π? Hợp chất này có tính thơm không? 4) Hợp chất nào có tính thơm? 5) Trình bày cơ chế của phản ứng sau:
84. tại sao α-pyrone phản ứng với Br2 tạo thành phản ứng thế (giống benzene) là sản phẩm chính chứ không phải sản phẩm cộng vào một trong các liên kết đôi C=C của nó.
85. cấu trúc cộng hưởng có thể được vẽ ra từ A với điện tích âm ở vòng 5 cạnh và điện tích dương ở vòng 7 cạnh. Cấu trúc cộng hưởng này biểu diễn mỗi vòng có 6 electron (có tính thơm). Phân tử có lưỡng cực như vậy có vòng 7 cạnh thiếu hụt electron và vòng 5 cạnh giàu electron. 2) 3) Hợp chất C có 16 π electron trong đó 14 electron giải tỏa trong vòng. 14 = 4(3) + 2, do đó hợp chất này có tính thơm. 4) a. Các nguyên tử C khoanh tròn không phải lai hóa sp2 nên không có hệ liên hợp hoàn toàn (không thơm.) b. Hệ liên hợp có 14 π electron (thơm.) c. 4 vòng benzene ngưng tụ (thơm.) d. Nguyên tử C khoanh tròn không phải lai hóa sp2 nên không có hệ liên hợp hoàn toàn (không có tính thơm.) e. Hệ liên hợp có 12 π electron (phản thơm.) f. Hệ liên hợp có 12 π electron (phản thơm.)
86. phản ứng như benzene bởi nó có tính thơm. Hợp chất này có một cấu trúc cộng hưởng bởi vòng 6 π electron. Do đó, α-pyrone dễ xảy ra phản ứng đặc trưng của hợp chất thơm - phản ứng thế, thay vì phản ứng cộng.
88. Phản ứng thế nhân thơm 1) Trình bày cơ chế các phản ứng sau: a. b. c. 2) Trình bày cơ chế của chuyển hóa nội phân tử sau, được dùng trong tổng hợp hormone giới tính nữ estrone. 3) Mặc dù các aryl halide thường khó tham gia phản ứng thế nucleophile nhưng các aryl halide có chứa các nhóm nitro ở vị trí ortho hoặc para với halogen cũng có thể tham gia phản ứng này, như trong ví dụ dưới đây: a. Hãy nhớ rằng phản ứng không thể xảy ra theo cơ chế SN1 hoặc SN2. Hãy đề xuất cơ chế của phản ứng. b. Tại sao cần một nhóm thế NO2 hút electron để phản ứng thế nucleophile này diễn ra?
89.
90. ứng có thể diễn ra theo cơ chế 2 giai đoạn: (1) cộng hợp nucleophile tạo thành carbanion; sau đó (2) tách loại nhóm rời đi.
91. làm bền hóa tiểu phân trung ian mang điện tích âm bởi hiệu ứng cảm ứng và sự cộng hưởng.
92. Phản ứng của nhóm carbonyl 1) Những nhóm carbonyl nào trong thuốc chống ung thư taxol sẽ tham gia phản ứng cộng nucleophile? Những nhóm nào tham gia phản ứng thế nucleophile? 2) Giải thích sự tạo thành sản phẩm chính trong các phản ứng sau: 3) Trình bày cơ chế của phản ứng sau (excess = dư.) 4) Lithium tri-sec-butylborohydride, còn gọi là L-selectride, là tác nhân hydride kim loại có 3 nhóm sec-butyl liên kết với boron. Khi tác nhân này được sử dụng để khử các ketone vòng, thì một đồng phân lập thể của sản phẩm thường chiếm ưu thế. Giải thích tại sao phản ứng khử 4-tert-butylcyclohexanone với L-selectride lại tạo thành sản phẩm chính là cis alcohol?
93. các chất X và Y, 2 trong số các hợp chất trung gian của tổng hợp thuốc chống trầm cảm venlafaxine (tên thương mại: Effexor) trong sơ đồ phản ứng sau. Viết cơ chế tạo thành X từ W.
94. có nhóm carbonyl được đánh dấu là không có nhóm rời đi tốt; còn lại các nhóm carbonyl khác đều có thể tham gia phản ứng thế. 2) 3)
95. hợp H- vào nhóm C=O. Có thể có 2 sản phẩm khử: đồng phân cis và trans, nhưng đồng phân cis chiếm ưu thế. Yếu tố then chốt là 3 nhóm sec-butyl khiến L-selectride là một tác nhân khử lớn, cồng kềnh, sẽ tấn công vào nhóm carbonyl theo hướng ít bị án ngữ không gian hơn. Khi H- tấn công từ hướng biên (equatorial) thì sản phẩm có 1 OH trục (axial) và một H biên mới. Do hướng biên ít bị án ngữ không gian hơn nên hướng tấn công này thuận tiện cho những tác nhân khử cồng kềnh như L-selectride. Trong trường hợp này, sản phẩm tạo thành là cis: Các H ở vị trí trục cản trở H- tấn công từ hướng trục. Kết quả là, hướng này trở nên khó khăn hơn với các tác nhân khử lớn. Trong trường hợp này, sản phẩm là trans nhưng sản phẩm này không được tạo thành với mức độ đáng kể nào. 5)
96. Phản ứng cộng nucleophile của nhóm carbonyl 1) Nhiều imine đóng vai trò quan trọng trong các hệ sinh học. Một phân tử cần thiết cho khả năng nhìn (thị lực) là imine rhodopsin liên hợp cao, được tổng hợp trong các tế bào hình que của mắt từ 11-cis-retinal và nhóm amine bậc 1 trong protein opsin. Trình bày cơ chế phản ứng. 2) Xác định các chất chưa biết trong sơ đồ sau: 3) Etoposide, có tên thương mại là Etopophos, được dùng để điều trị ung thư phổi, ung thư tinh hoàn và u lympho. Xác định sản phẩm tạo thành khi toàn bộ các nhóm acetal của etoposide bị thủy phân trong dung dịch acid.
97. cơ chế các phản ứng sau: 5) Một cách khác để tổng hợp các acetal vòng là sử dụng các enol ether (không phải hợp chất carbonyl). Trình bày cơ chế của tổng hợp sau: 6) Salsolinol là hợp chất tự nhiên có trong chuối, được dùng trong cholocate và nhiều thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật. Salsolinol cũng được tạo thành trong cơ thể khi acetaldehyde - một sản phẩm oxid hóa của ethanol từ các đồ uống có cồn - phản ứng với dopamine, một chất truyền dẫn thần kinh. Trình bày cơ chế tạo thành salsolinol trong phản ứng sau: 7) Các sulfur ylide, như tác nhân Wittig, là chất trung gian hữu dụng trong tổng hợp hữu cơ. Các sulfur ylides được tạo thành khi xử lí muối sulfonium với butyllithium. Chúng phản ứng với các hợp chất carbonyl tạo thành epoxide. Trình bày cơ chế tạo thành epoxide X cyclohexanone sử dụng sulfur ylide. 8) Phản ứng của 5,5-dimethoxy-2-pentanone với methylmagnesium iodide sau đó xử lí với dung dịch acid tạo thành hemiacetal vòng Y. Trình bày cơ chế tạo thành Y.
98. cơ chế của phản ứng sau:
99.
100.
101.
102.
103. Acid carboxylic và dẫn xuất 1) Sản phẩm nào được tạo thành khi thủy phân để phân cắt toàn bộ các liên kết amide và ester các hợp chất dưới đây? Cho biết: Ttamiﬂu (a) là tên thương mại của tác nhân kháng virus oseltamivir, được xem là loại thuốc hiệu quả nhất trong điều trị cúm. Nhiều chính phủ đang dự trữ loại thuốc này để phòng trường hợp có đại dịch cúm. Aspartame (b) là chất làm ngọt nhân tạo được sử dụng trong nhiều loại thức uống. Một trong các sản phẩm của phản ứng thủy phân aspartame là amino acid phenylalanine. Trẻ bị ảnh hưởng bởi chứng phenylketonuria (một dạng rối loạn chuyển hóa) không thể chuyển hóa amino acid này, do đó nó tích lũy trong cơ thể và gây chậm phát triển tâm thần. Khi triệu chứng này được phát hiện sớm thì cần thực hiện chế độ ăn uống hạn chế tiêu thụ phenylalanine và các hợp chất như aspartame (có thể chuyển hóa thành nó). 2) Xác định các chất A-M trong chuỗi chuyển hóa sau: 3) Aspirin là một tác nhân chống viêm bởi nó ức chế chuyển hóa của arachidonic acid thành các prostaglandin bằng cách chuyển nhóm acetyl (CH3CO-) của nó cho nhóm OH ở tâm hoạt động của một enzyme. Phản ứng này, được gọi là ester chéo hóa, dẫn đến sự chuyển hóa một nhóm ester thành nhóm khác bởi phản ứng thế acyl nucleophile. Trình bày cơ chế của phản ứng sau: 4) Các nghiên cứu trước đây về cơ chế thủy phân ester trong dung dịch base cho rằng phản ứng có thể xảy ra theo cơ chế SN2 1 giai đoạn.
104. quang hoạt X làm nguyên liệu đầu, vẽ carboxylate anion và alcohol tạo thành (biểu diễn rõ hóa lập thể) từ phản ứng thủy phân X qua cơ chế được chấp nhận (qua tiểu phân trung gian tứ diện) và cơ chế SN2 1 giai đoạn thay thế. Cho biết chỉ có duy nhất 1 alcohol là (2R)-2-butanol được tạo thành trong phản ứng. Điều này nói lên gì về cơ chế? 5) Trình bày cơ chế của chuyển hóa lactone A thành ester B sử dụng HCl trong ethanol. B được chuyển hóa trong 1 giai đoạn thành ethyl chrysanthemate, trung gian hữu ích trong tổng hợp nhiều pyrethrin, tác nhân trừ sâu tồn tại trong thiên nhiên có các vòng 3 cạnh, được cô lập từ hoa cúc. 6) Trình bày cơ chế phản ứng chuyển lactone C thành carboxylic acid D. C là một trung gian quan trọng trong tổng hợp các prostaglandin được thực hiện bởi nhà hóa học từng đoạt giải Nobel E. J. Corey và các đồng nghiệp ở ĐH Harvard. 7) Taxotere là tên thương mại của thuốc chống ung thư tổng hợp docetaxel, có cấu trúc gần giống với hợp chất taxol tồn tại trong tự nhiên, được phân lập từ cây dương ở vùng Thái Bình Dương.
105. trong nước thấp của taxol dẫn đến những nghiên cứu mở rộng để tìm các hợp chất liên quan có độ tan cao hơn. Những đặc trưng cấu trúc nào cho thấy docetaxel là một chất tan trong nước tốt hơn? b. Giả sử rằng tất cả các liên kết ester và carbamate đều bị phân cắt, hãy vẽ các sản phẩm tạo thành khi thủy phân docetaxel trong dung dịch acid. 8) Trình bày cơ chế cho các phản ứng sau, là hai giai đoạn trong tổng hợp reserpine kinh điển của R. B. Woodward năm 1958. Reserpine, được phân lập từ chiết xuất của cây rễ rắn Ấn Độ Rauwolﬁ a serpentina Benth, được dùng để khống chế chứng tăng huyết áp nhẹ do âu lo.
106.
107. chế được chấp nhận, hóa lập thể của tâm lập thể vẫn được bảo toàn trong sản phẩm. Cơ chế SN2 có thể tạo thành sản phẩm nghịch đảo cấu hình, (2S)-2-butanol. Do (2R)-butanol là sản phẩm duy nhất nên cơ chế SN2 không thể xảy ra trong phản ứng thủy phân ester.
108.
109. có ít C hơn và nhiều nhóm OH hơn taxol. Do đó độ tan của docetaxel > taxol. b. 8)
110. Phản ứng thế ở α carbon của hợp chất carbonyl 1) Giải thích tại sao 2,4-pentadione tạo thành hai sản phẩm alkyl hóa nhau (A hoặc B) khi số đương lượng base tăng từ 1 lên 2? 2) Cis ketone A bị đồng phân hóa thành trans ketone B bởi dung dịch NaOH. Tuy nhiên phản ứng đồng phân hóa tương tự không xảy ra với cis ketone C. Giải thích sự khác nhau này. 3) Trình bày cơ chế phản ứng sau: 4) Trình bày cơ chế của các phản ứng sau (major product = sản phẩm chính): 5) Một giai đoạn then chốt trong tổng hợp β-vetivone - thành phần chính của cỏ hương bài, một loại cỏ được tìm thấy ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới - là phản ứng giữa hợp chất A và dihalide B với 2 đương lượng LAD tạo thành C. Trình bày cơ chế phản ứng.
111. cuối của tổng hợp β-vetivone bao gồm phản ứng của C với CH3Li tạo thành hợp chất trung gian X, chất này phản ứng với dung dịch acid tạo thành β-vetivone. Xác định cấu trúc của X và trình bày cơ chế chuyển hóa X thành β-vetivone. 7) Giải thích tại sao Ha có tính acid kém hơn Hb? Trình bày cơ chế của phản ứng sau:
112. chỉ có 1 đương lượng base thì proton có tính acid nhất, nằm giữa các nhóm C=O, sẽ bị tách loại, tạo thành A trong phản ứng alkyl hóa với CH3I. Với đương lượng base thứ hai, thì dianion được tạo thành. Do enolate thứ hai được bền hóa cộng hưởng kém hơn nên nó có tính nucleophile hơn và phản ứng trước với tác nhân alkyl hóa CH3I, tạo thành B. 2) Phản ứng đồng phân hóa diễn ra qua một trung gian enolate, có thể bị proton hóa tạo hoặc để tái tạo A hoặc tạo thành B. Do B có hai nhóm lớn ở vị trí biên, nên cân bằng ưu tiên theo hướng chuyển thành sản phẩm này hơn. Hợp chất C không thể đồng phân hóa do cấu dạng của nó đã có 2 nhóm thế ở vị trí biên (bền.) 1 nhóm biên, 1 nhóm trục 2 nhóm biên (bền) 2 nhóm biên (bền) 3)
113. ra với cả hai base [LDA và KOC(CH3)3].) 5)
114. Ha bởi base không tạo ra anion có thể giải tỏa điện tích vào nguyên tử O carbonyl, trong khi đó tách loại Hb tạo thành một anion mà điện tích giải tỏa trên O. Do đó tính acid của Hb mạnh hơn Ha.
115.
116. Phản ứng ngưng tụ hợp chất carbonyl 1) Mặc dù B chứa 3 nhóm ester, thì khi xử lí B với NaOCH3 trong CH3OH, sau đó với H3O+ thì tạo thành chỉ một sản phẩm Dieckmann. Vẽ cấu trúc và giải thích tại sao chỉ có một sản phẩm được tạo thành? 2) β-Vetivone được phân lập từ cỏ hương bài, một loại cỏ lâu năm có thể tạo ra nhiều hợp chất được sử dụng trong y học cổ truyền phương. Trong một tổng hợp, ketone A được chuyển thành β-vetivone qua một quá trình hai giai đoạn: phản ứng Michael, sau đó là ngưng tụ aldol nội phân tử. a. Chất nhận (acceptor) Michael nào cần cho phản ứng cộng liên hợp? b. Trình bày cơ chế phản ứng aldol hóa tạo thành vòng 6 cạnh. 3) Xác định các hợp chất A và B, hai sản phẩm trung gian trong quy trình tổng hợp của hormone tăng trương thực vật gibberellic acid (Corey và Smith, 1979). Gibberellic acid gây ra sự phân chia và kéo dài tế bào, do đó làm cho cây cao và lớn hơn. 4) Về mặt lí thuyết, phản ứng aldol hóa nội phân tử của 6-oxoheptanal có thể tạo thành 3 hợp chất (xem hình). Các nhà nghiên cứu xác định được rằng 1-acetylcyclopentene. Tại sao hai sản phẩm còn lại chỉ được tạo thành với lượng nhỏ? Trình bày cơ chế biểu diễn cách 3 sản phẩm được tạo thành.
117. polymer xanh - quá trình điều chế các polymer bằng các phương pháp thân thiện môi trường sử dụng các nguyên liệu đầu không có nguồn gốc từ dầu mỏ - là một lĩnh vực sôi động trong nghiên cứu hóa học. Một ví dụ là phản ứng trùng hợp tulipalin A, hợp chất tự nhiên từ hoa tulip, để tạo thành polytulipalin. Polytulipalin có những tính chất tương tự như các polymer nguồn gốc dầu mỏ, nhưng sự sẵn có của nguồn nguyên liệu tự nhiên đã khiến nó trở thành lựa chọn đầy tiềm năng cho các polymer này. Phản ứng trùng hợp diễn ra khi có mặt một base mạnh (B:) và mỗi liên kết C-C mới trong polytulipalin được tạo thành bởi phản ứng Michael. Trình bày cơ chế phản ứng tạo thành 1 liên kết C-C trong polytulipalin. 6) Dưới đây là 4 giai đoạn trong tổng hợp helminthosporal, một chất độc được sản xuất bởi một loạt nấm lúa mì: a. Xác định các hợp chất cần để tiến hành các giai đoạn 1, 2. b. Trình bày cơ chế giai đoạn 3, 4. Có điều gì bất thường về sản phẩm của phản ứng này? c. Giai đoạn 1 cộng hợp một nhóm formyl (HCO-) và giai đoạn 3 loại bỏ nó. Tại sao quá trình dường như không cần thiết này lại được thực hiện?
118. cơ chế cho phản ứng sau của một β-keto ester. 8) Trình bày cơ chế của phản ứng sau. (Gợi ý: Có hai phản ứng Michael.) 9) 4-Methylpyridine phản ứng với benzaldehyde khi có mặt base tạo thành A. (a) Trình bày cơ chế phản ứng. (b) Bạn dự đoán liệu 2-methylpyridine hoặc 3-methylpyridine có phản ứng ngưng tụ tương tự không? Giải thích.
119. có các ester với 2H hoặc 3H trên α carbon tạo được các enolate tham gia phản ứng Claisen để tạo thành sản phẩm β-keto ester có dạng enolate được bền hóa cộng hưởng. Phản ứng diễn ran như sau: 2) a. Đồng phân E hoặc Z có thể được sử dụng: b.
120. bền hơn hai enolate có thể có còn lại, và sẽ tấn công vào carbonyl của aldehyde ít bị cản trở không gian hơn nhóm ketone. Kích thước vòng tạo thành (5 cạnh) cũng khá bền. Đó là lí do vì sao 1-acetylcyclopentene là sản phẩm chính.
121. chế giai đoạn 3: Cơ chế giai đoạn 4:
122. H dưới đây bây giờ có tính acid mạnh hơn bởi nó nằm giữa 2 nhóm carbonyl. Do đó, nó sẽ dễ tách loại proton để tham gia phản ứng Michael ở giai đoạn kế tiếp hơn. 7)
123. ngưng tụ chỉ có thể diễn ra nếu nhóm CH3 gắn với vòng pyridine có các nguyên tử hydrogen có tính acid, có thể tách loại bởi OH- .
124. Tạo liên kết carbon-carbon 1) Trình bày cơ chế phản ứng sau: 2) Các sulfur ylide, cũng như phosphorus ylide, là những hợp chất trung gian hữu ích trong tổng hợp hữu cơ. Methyl trans-chrysanthemate, hợp chất trung gian trong tổng hợp thuốc trừ sâu pyrethrin I có thể được điều chế từ diene A và một sulfur ylide. Trình bày cơ chế phản ứng. 3) Các dimethyl cyclopropane có thể được điều chế bởi phản ứng của hợp chất carbonyl không no α,β X với 2 đương lượng tác nhân Wittig Y. Trình bày cơ chế của phản ứng: 4) Mặc dù diazomethane (CH2N2) thường không phải là tác nhân hữu dụng trong điều chế các cyclopropane nhưng các hợp chất diazo khác lại cho hiệu suất tốt với các cyclopropane phức tạp. Trình bày cơ chế của chuyển hóa một hợp chất diazo A thành B, tiểu phân trung gian trong tổng hợp sirenin, chất hấp dẫn tinh trùng được tạo ra bởi các giao tử nữ của nấm mốc Allomyces. 5) Phản ứng của cyclohexene với iodobenzene trong điều kiện của phản ứng Heck tạo thành E, một sản phẩm ghép cặp với một nhóm phenyl mới trên allylic carbon, nhưng không có sản phẩm ghép cặp “như dự kiến” F với nhóm phenyl liên kết trực tiếp với liên kết đôi carbon- carbon. Trình bày cơ chế tạo thành E.
125. thể của phản ứng hoán vị đóng vòng đã được công bố. Ví dụ, phản ứng hoán vị đóng vòng-mở vòng tiếp đôi [tandem] có thể diễn ra với các alkene vòng chứa thêm 2 liên kết đôi carbon-carbon. Trong trường hợp này, cycloalkene bị phân cắt và hai vòng mới được tạo thành. Xác định các hợp chất được tạo thành trong phản ứng tiếp đôi với các chất nền sau đây: 7) Phản ứng ghép cặp Suzuki của aryl iodide A và vinylborane B tạo thành hợp chất C, chất này chuyển thành D khi có mặt dung dịch acid. Xác định các chất C, D và viết cơ chế chuyển hóa C thành D.
126. ứng Simmons-Smith: 2) 3) 4)
127. được bền hóa cộng hưởng
128. Phản ứng của carbohydrate Trình bày cơ chế của các phản ứng sau: 1) 2) 3)
129.
130. hóa lập thể:
131. Phản ứng của aminoacid và peptide 1) Ngoài việc tạo thành một amino acid được bảo vệ bởi Fmoc sử dụng Fmoc-Cl thì nhóm bảo vệ Fmoc cũng có thể được cộng vào nhóm amino bằng tác nhân A. a. Trình bày cơ chế phản ứng cộng nhóm Fmoc vào amino acid sau: b. Trình bày cơ chế phản ứng loại nhóm bảo vệ Fmoc: 2) Các giai đoạn cuối trong thoái phân Edman dẫn đến sự chuyển vị của một thiazolinone thành một N-phenylthiohydantoin. Trình bày cơ chế phản ứng được xúc tác bởi acid này.
132.
133.
134. Phản ứng phân cực trong base Đề xuất cơ chế cho phản ứng sau: Hướng dẫn LDA là base mạnh. Hai phản ứng tách E2 diễn ra tạo thành alkyne, chất này bị deproton hóa bởi LDA dư tạo thành alkynyl anion. Tiểu phân này phản ứng với MeI theo cơ chế SN2.
135. Phản ứng aldol hóa Phản ứng aldol hóa là một trong những giai đoạn then chốt của ngưng tụ benzoin, quá trình này cần một lượng xúc tác CN- để xảy ra. Đề xuất cơ chế phản ứng: Hướng dẫn C2 là tâm electrophile, còn C4 cũng là tâm electrophile! Để tạo liên kết giữa chúng, C2 cần chuyển thành tâm nucleophile (quá trình umpolung [đảo phân cực]) và quá trình này phải thực hiện bởi CN- . Các aldehyde không có tính acid ở C carbonyl, do đó CN- không thể deproton hóa C2. Thay vào đó, nó cộng hợp vào C2. Bây giờ C2 là vị trí α của một nhóm nitrile, nó sẽ có tính acid mạnh hơn và có thể được deproton hóa bởi CN- dư, tạo thành enolate, chất này có thể cộng vào C4. Cuối cùng, sự deproton hóa O1 và tách CN- tạo ra sản phẩm cuối.
136. Phản ứng aldol hóa Đề xuất cơ chế cho các phản ứng aldol hóa sau: Hướng dẫn a) LDA deproton hóa Cα của nhóm ester, sau đó cộng hợp aldehdye rồi xử lí (workup) tạo thành sản phẩm aldol. b) BuLi deproton hóa Cα của nhóm nitrile, sau đó cộng hợp với ketone và xử lí (workup) tạo thành sản phẩm aldol hóa.
137. Phản ứng phân cực trong base Trình bày cơ chế phản ứng sau: Hướng dẫn Cơ chế của phản ứng này không có sự nghịch đảo cấu hình bởi phản ứng thế SN2 do (1) không có OH- , (2) OH- là một nhóm rời đi rất tệ trong phản ứng SN2. Base không có tính nucleophile DBU có thể deproton hóa nhóm OH tạo thành alkoxide, chất này có thể tham gia phản ứng aldol nghịch (retro-aldol) tạo thành aldehyde và một ester enolate. Aldehyde sau đó có thể bị quay do liên kết C-C để xuất hiện ở phía (mặt) khác của nó để enolate tấn công. Phản ứng aldol tạo thành sản phẩm đồng phân.
138. Phản ứng phân cực trong base Trình bày cơ chế phản ứng sau: Hướng dẫn Nếu amine không phản ứng như một base thì nó sẽ đóng vai trò tác nhân nucleophile. Sau khi cộng hợp vào ketone có tính electrophile, tạo thành hemiaminal, OH- rời đi tạo thành iminium ion. Iminium ion, tiểu phân trung gian quan trọng, không thể được tạo thành từ một amine bậc 3. Iminium ion có tính electrophile mạnh hơn ketone tạo thành nó; nó phản ứng với hợp chất 1,3- dicarbonyl đã bị deproton hóa. Để tạo thành sản phẩm, các nguyên tố của amine cần phải được tách loại. Sau khi amine bị proton hóa để trở thành nhóm rời đi tốt hơn, phản ứng tách E1cb diễn ra tạo thành sản phẩm và tái sinh xúc tác.
139. Phản ứng phân cực trong base Đề xuất cơ chế cho phản ứng sau: Hướng dẫn Bằng cách đánh số nguyên tử, ta thấy các liên kết được tạo thành ở C8-C9 và C13-C6, và C6-O7 bị phá vỡ. Tâm acid mạnh nhất trong cả hai chất là C8. Sự deproton hóa C8 chuyển nó thành tâm nucleophile, nên nó có thể cộng C9 vào theo cơ chế Michael để tạo thành C10 enolate. C10 bị proton hóa. C13 được chuyển thành tâm nucleophile bởi sự deproton hóa, sau đó tấn công C6. Sản phẩm alkoxide bị proton hóa tạo thành aldol. Ở giai đoạn cuối, liên kết C6-O7 bị phá vỡ và các nguyên tố của H2O bị mất đi. Phản ứng tách β này diễn ra theo cơ chế E1cb do khả năng rời đi kém của OH- và tính acid của liên kết C-H.
141. Phản ứng Michael Mỗi quá trình sau đều có giai đoạn đầu tiên là phản ứng Michael. Đề xuất cơ chế hợp lí cho mỗi quá trình.

So sánh khả năng enol hóa của các chất sau năm 2024

Bài Viết Liên Quan

Quảng Cáo

Có thể bạn quan tâm

Toplist được quan tâm

Quảng cáo

Xem Nhiều

Quảng cáo

Chúng tôi

Điều khoản

Trợ giúp

Mạng xã hội